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SimpleConnPool
SimpleConnPool
连接池是网络编程中常用的设计模式，用于管理和复用连接资源。
例如：当需要频繁创建和销毁连接时，使用连接池可以显著提高性能和资源利用率。连接池通过维护一个连接的队列或者集合来实现高效的连接管理。
连接池的基本功能包括：
- 连接获取
getConnection()：从池中获取一个可用的连接。 - 连接释放
returnConnection(conn)：将连接返回到池中以供后续使用。 - 多线程安全(多生产者多消费者)：在多线程环境下，确保连接的获取和释放操作是线程安全的。
以下是一个简单的连接池模板实现，通过C++模板类来支持不同类型的连接。在多线程环境下，使用互斥锁和条件变量，实现一个多生产者多消费者模型确保线程安全。
每个连接类需要实现一个
close()方法来关闭连接。
#pragma once
#include <mutex>#include <queue>#include <condition_variable>#include <memory>#include <atomic>
template <typename T>class SimpleConnectionPool {
public: SimpleConnectionPool(int max_connections);
~SimpleConnectionPool();
std::shared_ptr<T> getConnection(); void returnConnection(std::shared_ptr<T> conn); void close();
private: std::atomic<bool> _b_stop; // 连接池状态 std::queue<std::shared_ptr<T>> _queue; std::mutex _mute; std::condition_variable _cond; int _max_connections; std::shared_ptr<T> createConnection();
};对应的实现部分如下：
getConnection()
当连接池关闭时，或者连接池中没有可用连接时，getConnection()会阻塞等待，直到有连接可用或者连接池被关闭。
cond.wait()必须包含_b_stop，否则会导致其他线程修改_b_stop，导致死锁。
如果获取连接池关闭，则返回空指针。
template <typename T>std::shared_ptr<T> SimpleConnectionPool<T>::getConnection() { std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex); _cond.wait(lock, [this] { return _b_stop || !_queue.empty(); }); if(_b_stop){ return nullptr; // 如果连接池已关闭，返回空指针 } std::shared_ptr<T> conn = _queue.front(); _queue.pop(); return conn;}returnConnection(conn)
如果连接池关闭，则在本地直接关闭连接。
template <typename T>void SimpleConnectionPool<T>::returnConnection(std::shared_ptr<T> conn) { std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex); if(!_b_stop){ _queue.push(conn); lock.unlock(); _cond.notify_one(); } else{ // 如果连接池已关闭，直接关闭连接 conn->close(); }
}close()
- 修改
_b_stop状态为true，表示连接池已关闭。 - 清空连接池中的所有连接，调用每个连接的
close()方法。
注意：如果连接的
close()方法是阻塞的，可能会导致整个线程被阻塞，建议在实际应用中优化连接的关闭逻辑。
template <typename T>void SimpleConnectionPool<T>::close() { std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex); _b_stop = true; // 设置连接池状态为停止 // clear the queue while (!_queue.empty()) { std::shared_ptr<T> conn = _queue.front(); _queue.pop(); conn->close(); // 如果连接close()阻塞，整个线程都会被阻塞，可以优化。 }}其他部分代码实现
template <typename T>SimpleConnectionPool<T>::SimpleConnectionPool(int max_connections) : _b_stop(false), _max_connections(max_connections) { for (int i = 0; i < max_connections; i++) { std::shared_ptr<T> conn = createConnection(); if (conn) { _queue.push(createConnection()); } // 处理创建失败 else { std::cout << "create connection failed" << std::endl; break; } }}
// 自定义创建连接template <typename T>std::shared_ptr<T> SimpleConnectionPool<T>::createConnection() { // 这里可以根据具体的连接类型来创建连接 // 例如：return std::make_shared<T>(args...); return nullptr;}
template <typename T>SimpleConnectionPool<T>::~SimpleConnectionPool() { close();}