DBUtils连接池，websocket

1.mysql数据库连接池

概念：数据库连接池（Connection pooling）是程序启动时建立足够的数据库连接，并将这些连接组成一个连接池，由程序动态地对池中的连接进行申请，使用，释放。

　　　这样集中管理，供程序使用可以保证较快的数据读写速度，而且不用来回创建数据库连接，节省了时间，也更加的安全可靠。

1.1 背景

　　所有线程都只用一个mysql连接，如果这个连接断掉，程序也会出现问题

　　如果我们在每次执行一个sql语句的时候都建立一个mysql连接，执行完就关掉，那么可以想象频繁开关这样很容易消耗我们的资源，而且增加了连接失败的几率

1.2 优势

　　数据库连接池优势：减少链接次数，此外支持并发

原理：

参考链接：猛戳此处

1.在程序创建连接的时候，可以从一个空闲的连接中获取，不需要重新初始化连接，提升获取连接的速度
2.关闭连接的时候，把连接放回连接池，而不是真正的关闭，所以可以减少频繁地打开和关闭连接

2. DBUtils连接池

　　在python中，我们可以通过安装DButils，来实现数据库连接池的功能，它是一个第三方包

　　DButils主要作用在于提升mysql的执行效率，当然这种情况下需要结合pymsql来使用

2.1常规操作pymsql

import pymysql

conn = pymysql.connect(host='localhost',port=3306,user='root',
                       password='',database='bbb',charset='utf8')

cursor = conn.cursor()
sql = "insert into bbb(id,name) value ('%s','%s')" % ("","打算")
cursor.execute(sql)
conn.commit()

cursor.close()
conn.close()

我在我的bbb数据库中的bbb表添加了一条数据，以上是我们的常规操作。针对数据量的大情况下，这种操作方式就不在合适了

2.2 操作数据库连接池

创建数据库连接池

import pymysql
from DBUtils.PooledDB import PooledDB

POOL = PooledDB(
    creator=pymysql,    # 使用连接数据库的模块
    maxconnections=6,   # 连接池允许的最大连接数，0和None表示不限制连接数
    mincached=2,        # 初始化时，连接池中至少创建的空闲的链接，0表示不创建
    maxcached=5,        # 链接池中最多闲置的链接，0和None表示不限制
    maxshared=3,        # 链接池中最多共享的链接数量，0和None表示全部共享。
    # PS: 无用，因为pymysql和MySQLdb等模块的 threadsafety都为1，所有值无论设置为多少，_maxcached永远为0，所以永远是所有链接都共享。
    blocking=True,      # 连接池中如果没有可用连接后，是否阻塞等待。True，等待；False，不等待然后报错
    maxusage=None,      # 一个链接最多被重复使用的次数，None表示无限制
    setsession=[],      # 开始会话前执行的命令列表。如：["set datestyle to ...", "set time zone ..."]
    ping=0,             # ping MySQL服务端，检查是否服务可用。
                #  如：0 = None = never,
                # 1 = default = whenever it is requested,
                # 2 = when a cursor is created,
                # 4 = when a query is executed,
                #  7 = always
    host='127.0.0.1',
    port=3306,
    user='root',
    password='',
    database='bbb',
    charset='utf8'
)

使用数据路连接池

def func():
    # 检测当前正在运行连接数的是否小于最大链接数，如果不小于则：等待或报raise TooManyConnections异常
    # 否则
    # 则优先去初始化时创建的链接中获取链接 SteadyDBConnection。
    # 然后将SteadyDBConnection对象封装到PooledDedicatedDBConnection中并返回。
    # 如果最开始创建的链接没有链接，则去创建一个SteadyDBConnection对象，再封装到PooledDedicatedDBConnection中并返回。
    # 一旦关闭链接后，连接就返回到连接池让后续线程继续使用。
    conn = POOL.connection()

    cursor = conn.cursor()
    cursor.execute('select * from bbb')
    result = cursor.fetchall()
    print(result)
    cursor.close()
    conn.close()

func()

效果：

数据路连接池详细介绍：猛戳此处

3.websocket

3.1介绍：

　　WebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议。WebSocket通信协议于2011年被IETF定为标准RFC 6455，并由RFC7936补充规范。WebSocket API也被W3C定为标准。　　---->维基百科

socke与websocket区别：

　　socket：位于网络层级的传输层，它是对TCP,UDP的封装

　　websocket：它常与http协议作比较

　　　　　　　　WebSocket常见于客户端-服务端全双工的场景，客户端可以发送消息给服务端，同时服务端也可以主动发送消息给客户端。

　　　　　　　　而Http是单向的关系，只能客户端发送请求，服务端被动接收，服务端没有主动发起对话的能力。

websocket作用：

　　　　WebSocket 使得客户端和服务器之间的数据交换变得更加简单，允许服务端主动向客户端推送数据

　　　　在 WebSocket API 中，浏览器和服务器只需要完成一次握手，两者之间就直接可以建立持久性的连接，并进行双向数据传输。

 websocket优势：

　　　　建立在 TCP 协议之上

　　　　与 HTTP 协议有着良好的兼容性。默认端口也是80(http)和443(https)，并且握手阶段采用 HTTP 协议，因此握手时不容易屏蔽，能通过各种 HTTP 代理服务器

　　　　数据格式比较轻量，性能开销小，通信高效

　　　　可以发送文本，也可以发送二进制数据

　　　　没有同源限制，客户端可以与任意服务器通信

　　　　协议标识符是ws（如果加密，则为wss），服务器网址就是 URL

3.2 websocket客户端　　　　

创建websocket对象:

var Socket = new WebSocket(url, [protocol] );
# 第一个参数 url 指定连接的URL。第二个参数 protocol可选，指定可接受的子协议。

websocket对象属性：

Socket.readyState
# 只读属性readyState表示连接状态，可以是以下值：0 - 表示连接尚未建立。1 - 表示连接已建立，可以进行通信。2 - 表示连接正在进行关闭。3 - 表示连接已经关闭或者连接不能打开

Socket.bufferedAmount
# 只读属性bufferedAmount已被 send() 放入正在队列中等待传输，但是还没有发出的 UTF-8 文本字节数

websocket对象事件：

Socket.onopen             # 连接建立时触发
Socket.onmessage    　　  # 客户端接收服务端数据时触发
Socket.onerror            # 通信发生错误时触发
Socket.onclose            # 连接关闭时触发                

websocket对象相关方法：

Socket.send()    # 使用连接发送数据
Socket.close()    # 关闭连接

实例：

// 初始化一个 WebSocket 对象
var ws = new WebSocket("ws://localhost:9998/echo");

// 建立 web socket 连接成功触发事件
ws.onopen = function () {
  // 使用 send() 方法发送数据
  ws.send("发送数据");
  alert("数据发送中...");
};

// 接收服务端数据时触发事件
ws.onmessage = function (evt) {
  var received_msg = evt.data;
  alert("数据已接收...");
};

// 断开 web socket 连接成功触发事件
ws.onclose = function () {
  alert("连接已关闭...");
};

3.2 websocket服务端

　　服务端我们可以利用Node.js、Java、C++、Python等多种语言实现

3.3 基于websocket实现的群聊

先安装相关模块：

pip install gevent-websocket

# 注意，单词之间有个杠，不然检索不到

代码演示

chat.py(服务端)

from flask import Flask,request,render_template
from geventwebsocket.handler import WebSocketHandler
from gevent.pywsgi import WSGIServer
from geventwebsocket.websocket import WebSocket
import json

app = Flask(__name__)
user_dict = {}  # 存放用户名和信息

@app.route("/<username>")
def index(username):
    user_obj = request.environ.get("wsgi.websocket")    #type:WebSocket
    if user_obj:
        user_dict[username] =user_obj
        print(user_dict)
    # {'小a': <geventwebsocket.websocket.WebSocket object at 0x0000016B332183F0>}

    # 循环接收消息
    while True:
        msg = user_obj.receive()
        print(msg)  # {"username":"小a","msg":"a发的消息"}
        # 前端发送的是json数据，需要我们反序列化
        recv_msg = json.loads(msg)
        # 构造数据结构
        send_msg = {
            "username":recv_msg.get("username"),
            "msg":recv_msg.get("msg")
        }

        for i in user_dict.values():
            if i == user_obj:
                continue

            i.send(json.dumps(send_msg))

@app.route("/ws")
def ws():
    return render_template("people.html")

if __name__ == "__main__":
    # 创建一个服务器
    http_serv = WSGIServer(("0.0.0.0",5000),app,handler_class=WebSocketHandler)
    # 监听http请求
    http_serv.serve_forever()

people.html(客户端)

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>

</head>
<body>
昵称：<input type="text" id="nickname">
<button onclick="connws()">连接服务器</button>
<br><br>
发送消息：<input type="text" id="talk">
<button onclick="send_msg()">发送信息</button>
<br><br>
<div style="width: 500px;height: 100%;border: 1px red solid;" id="text">

</div>
</body>
<script type="application/javascript">
    var user_name = null;  //用户名
    var ws = null;  //WebSocket 对象

    //连接ws
    function connws() {
        //获取输入框中的用户名
        user_name = document.getElementById("nickname").value;
        //创建 WebSocket 对象
        ws = new WebSocket("ws://127.0.0.1:5000/" + user_name);
        //客户端接收服务端数据时触发
        ws.onmessage = function (data) {
            // 反序列化接收数据
            var recv_msg = JSON.parse(data.data);
            console.log(recv_msg);
            // 执行自定义函数createDiv,传入2个参数
            createDiv(recv_msg.username, recv_msg.msg);
        };
    }

    //发送消息
    function send_msg() {
        // 获取输入框的发送消息
        var talk = document.getElementById("talk").value;
        // 执行自定义函数createDiv
        createDiv("w", talk);
        // 组件发送数据对象
        send_str = {
            username: user_name,  //用户名
            msg: talk  //消息
        };
        //使用连接发送数据，序列化对象
        ws.send(JSON.stringify(send_str));
    }

    //显示聊天信息
    function createDiv(self, content) {
        // 创建div标签
        var divtag = document.createElement("div");
        //定义格式
        var who = self + " : ";
        // 判断参数为w时
        if (self == "w") {
            // 替换字符串
            who = "我 : "
        }
        // 修改显示框的text属性
        divtag.innerText = who + content;
        // 获取显示框
        var text = document.getElementById("text");
        // appendChild() 方法向节点添加最后一个子节点
        // 添加一个div标签
        text.appendChild(divtag);
    }

</script>
</html>

# 当我们运行flask时，它会hang住，此时我们在页面访问http://127.0.0.1:5000/ws，多访问几个该url，就能实现多人聊天

开启三个该url访问后效果：

3.3 基于websocket实现的单聊

和上面群聊类似

chat.py

from flask import Flask,request,render_template
from geventwebsocket.handler import WebSocketHandler
from gevent.pywsgi import WSGIServer
from geventwebsocket.websocket import WebSocket
import json

app = Flask(__name__)

user_dict = {}  # 空字典,用来存放用户名和发送消息

@app.route("/<username>")  # 参数为用户名
def index(username):
    # 获取请求的WebSocket对象
    user_socket = request.environ.get("wsgi.websocket") # type:WebSocket
    if user_socket:
        user_dict[username] = user_socket

    # 循环,接收消息
    while True:
        # 接收消息
        msg = user_socket.receive()
        # 反序列化数据,因为前端发送的是json
        recv_msg = json.loads(msg)
        print(recv_msg)
        # 构造数据结构
        send_msg = {
            "msg": recv_msg.get("msg"),
            "from_user": username,
        }

        # 获取聊天对象的名字
        to_user = user_dict.get(recv_msg.get("to_user"))
        # 发送数据
        to_user.send(json.dumps(send_msg))

@app.route("/ws")
def ws():
    return render_template("people.html")

if __name__ == '__main__':
    # 创建一个WebSocket服务器
    http_serv = WSGIServer(("0.0.0.0",5000),app,handler_class=WebSocketHandler)
    # 开始监听HTTP请求
    http_serv.serve_forever()

people.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>

</head>
<body>
昵称：<input type="text" id="nickname">
<button onclick="connws()">连接服务器</button>
<br>
与谁说话：<input type="text" id="sender">
<br>
发送消息：<input type="text" id="talk">
<button onclick="send_msg()">发送信息</button>
<br><br>
<div style="width: 500px;height: 100%;border: 1px red solid;" id="text">
</div>
</body>
<script type="application/javascript">
    var user_name = null;
    var ws = null;  //WebSocket 对象

    //连接ws
    function connws() {
        //获取输入框中的用户名
        user_name = document.getElementById("nickname").value;
        //创建 WebSocket 对象
        ws = new WebSocket("ws://127.0.0.1:5000/" + user_name);
        //客户端接收服务端数据时触发
        ws.onmessage = function (data) {
            // 反序列化接收数据
            var recv_msg = JSON.parse(data.data);
            console.log(recv_msg);
            // 执行自定义函数createDiv,传入2个参数
            createDiv(recv_msg.from_user, recv_msg.msg);
        };
    }

    function send_msg() {
        // 获取输入框的发送消息
        var talk = document.getElementById("talk").value;
        // 获取输入框的聊天对象
        var sender = document.getElementById("sender").value;
        // 执行自定义函数createDiv
        createDiv("w", talk);
        // 构造发送数据对象
        send_str = {
            msg: talk,  //消息
            to_user: sender, //对方
        };
        //使用连接发送数据，序列化对象
        ws.send(JSON.stringify(send_str));
    };

    //显示聊天信息
    function createDiv(self, content) {
        // 创建div标签
        var divtag = document.createElement("div");
        //定义格式
        var who = self + " : ";
        // 判断参数为w时
        if (self == "w") {
            // 替换字符串
            who = "我 : "
        }
        // 修改显示框的text属性
        divtag.innerText = who + content;
        // 获取显示框
        var text = document.getElementById("text");
        // appendChild() 方法向节点添加最后一个子节点
        // 添加一个div标签
        text.appendChild(divtag);
    }

</script>
</html>

访问：http://127.0.0.1:5000/ws，同时开启两个url页面

效果

阮一峰博客websocket介绍：参考此处