Mysql线程池系列一:什么是线程池和连接池（ thread_pool 和 connection_pool）

   thread_pool 和 connection_pool

当客户端请求的数据量比较大的时候，使用线程池可以节约大量的系统资源，使得更多的CPU时间和内存可以高效地利用起来。而数据库连接池的使用则将大大提高程序运行效率，同时，我们可以通过其自身的管理机制来监视数据库连接的数量、使用情况等。本文我们主要就介绍一下线程池和数据库连接池的原理，接下来我们一起来了解一下这一部分内容。

首先介绍什么是mysql thread pool,干什么用的？
使用线程池主要可以达到以下两个目的：
1、在大并发的时候,性能不会因为过载而迅速下降。
2、减少性能抖动

thread pool的原理：

其实线程池的原理很简单，类似于操作系统中的缓冲区的概念，它的流程如下：先启动若干数量的线程，并让这些线程都处于睡眠状态，当客户端有一个新请求时，就会唤醒线程池中的某一个睡眠线程，让它来处理客户端的这个请求，当处理完这个请求后，线程又处于睡眠状态。可能你也许会问：为什么要搞得这么麻烦，如果每当客户端有新的请求时，我就创建一个新的线程不就完了？这也许是个不错的方法，因为它能使得你编写代码相对容易一些，但你却忽略了一个重要的问题?那就是性能！就拿我所在的单位来说，我的单位是一个省级数据大集中的银行网络中心，高峰期每秒的客户端请求并发数超过100，如果为每个客户端请求创建一个新线程的话，那耗费的CPU时间和内存将是惊人的，如果采用一个拥有200个线程的线程池，那将会节约大量的系统资源，使得更多的CPU时间和内存用来处理实际的商业应用，而不是频繁的线程创建与销毁。

thread pool包含数个thread groups,每个thread group管理一组客户端连接。当连接建立以后,thread pool以轮询的方式分配他们到thread group.
thread group的数量是通过thread_pool_size配置得到的,默认是16个,最大64个,最小1个。
每个thread group最大可以有4096个线程。

thread pool到底能够提升多少性能?
根据Oracle Mysql官方的性能测试
在并发达到128个连接以后.没有线程池的Mysql性能会迅速降低。使用线程池以后,性能不会出现波动,会一直保持在较好的状态运行。
在读写模式下,128个连接以后,有线程池的Mysql比没有线程池的Mysql性能高出60倍。
在只读模式下,512个连接以后,有线程池的Mysql比没有线程池的Mysql性能高出18倍。

什么时候可以考虑使用thread_pool？
* show global status like ‘%threads_running%’;的值是mysql server当前并发执行语句的数量轨迹,如果这个值一直保持在40左右的区间,那么可以考虑使用thread pool。
*如果你使用了innodb_thread_concurrency参数来控制并发的事物量,那么使用线程池将会获得更好的效果。
*如果你的工作是有很多短连接组成的,那么使用线程池是有益的。

线程池解决的几个问题:？ 

*高并发的多线程栈导致CPU的缓存几乎失效,线程池促进线程堆栈重用,减少CPU缓存量。
*太多的线程并发执行,上下文切换开销很高,这对操作系统的任务调度是一个很大的挑战,线程池可以把mysql活跃的并发线程控制在一个适合mysql server运行的水平。
*太多的事务并发执行会增加资源争用,在innodb引擎里,会增加获取central mutexes的时间,线程池可以控制事务的并发量。

mysql thread pool和 client端的connection pool的不同之处？
client段的connection pool：连接池主要用来管理客户端的连接,避免重复的连接/断开操作,而是将空闲的连接缓存起来,可以复用。从而减少了连接mysql server/断开mysql server的开销与成本,从而提升性能。
但是mysql的connection pool不能获取mysql server的查询处理能力以及当前的负载情况。
thread pool:线程池的操作是在mysql server端,并且设计就是用来管理当前并发的连接和查询.

connection pool  ：在client 端

thread pool         ：在mysql server 端

 

connection pool 的原理：

数据库连接是一种关键的有限的昂贵的资源，这一点在多用户的网页应用程序中体现得尤为突出。

一个数据库连接对象均对应一个物理数据库连接，每次操作都打开一个物理连接，使用完都关闭连接，这样造成系统的性能低下。 数据库连接池的解决方案是在应用程序启动时建立足够的数据库连接，并讲这些连接组成一个连接池(简单说：在一个“池”里放了好多半成品的数据库联接对象)，由应用程序动态地对池中的连接进行申请、使用和释放。对于多于连接池中连接数的并发请求，应该在请求队列中排队等待。并且应用程序可以根据池中连接的使用率，动态增加或减少池中的连接数。

连接池技术尽可能多地重用了消耗内存地资源，大大节省了内存，提高了服务器地服务效率，能够支持更多的客户服务。通过使用连接池，将大大提高程序运行效率，同时，我们可以通过其自身的管理机制来监视数据库连接的数量、使用情况等。

1)最小连接数是连接池一直保持的数据库连接，所以如果应用程序对数据库连接的使用量不大，将会有大量的数据库连接资源被浪费；

2)最大连接数是连接池能申请的最大连接数，如果数据库连接请求超过此数，后面的数据库连接请求将被加入到等待队列中，这会影响之后的数据库操作。

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