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[PHP] MySQL详解(8)----------MySQL线程池总结(二)_MySQL

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论坛元老

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  • 发表于 2017-5-12 16:11:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
    这篇文章是对上篇文章的一个补充,主要围绕以下两点展开,one-connection-per-thread的实现方式以及线程池中epoll的使用。 one-connection-per-thread 根据scheduler_functions的模板,我们也可以列出one-connection-per-thread方式的几个关键函数。
      static scheduler_functions con_per_functiOns= { max_connection+1, // max_threads NULL, NULL, NULL, // init Init_new_connection_handler_thread, // init_new_connection_thread create_thread_to_handle_connection, // add_connection NULL, // thd_wait_begin NULL, // thd_wait_end NULL, // post_kill_notification one_thread_per_connection_end, // end_thread NULL // end }; 1.init_new_connection_handler_thread
    这个接口比较简单,主要是调用pthread_detach,将线程设置为detach状态,线程结束后自动释放所有资源。
    2.create_thread_to_handle_connection
    这个接口是处理新连接的接口,对于线程池而言,会从thread_id%group_size对应的group中获取一个线程来处理,而one-connection-per-thread方式则会判断是否有thread_cache可以使用,如果没有则新建线程来处理。具体逻辑如下:
    (1).判断缓存的线程数是否使用完(比较blocked_pthread_count 和wake_pthread大小)
    (2).若还有缓存线程,将thd加入waiting_thd_list的队列,唤醒一个等待COND_thread_cache的线程
    (3).若没有,创建一个新的线程处理,线程的入口函数是do_handle_one_connection
    (4).调用add_global_thread加入thd数组。
    3.do_handle_one_connection
    这个接口被create_thread_to_handle_connection调用,处理请求的主要实现接口。
    (1).循环调用do_command,从socket中读取网络包,并且解析执行;
    (2). 当远程客户端发送关闭连接COMMAND(比如COM_QUIT,COM_SHUTDOWN)时,退出循环
    (3).调用close_connection关闭连接(thd->disconnect());
    (4).调用one_thread_per_connection_end函数,确认是否可以复用线程
    (5).根据返回结果,确定退出工作线程还是继续循环执行命令。
    4.one_thread_per_connection_end
    判断是否可以复用线程(thread_cache)的主要函数,逻辑如下:
    (1).调用remove_global_thread,移除线程对应的thd实例
    (2).调用block_until_new_connection判断是否可以重用thread
    (3).判断缓存的线程是否超过阀值,若没有,则blocked_pthread_count++;
    (4).阻塞等待条件变量COND_thread_cache
    (5).被唤醒后,表示有新的thd需要重用线程,将thd从waiting_thd_list中移除,使用thd初始化线程的thd->thread_stack
    (6).调用add_global_thread加入thd数组。
    (7).如果可以重用,返回false,否则返回ture
    线程池与epoll 在引入线程池之前,server层只有一个监听线程,负责监听mysql端口和本地unixsocket的请求,对于每个新的连接,都会分配一个独立线程来处理,因此监听线程的任务比较轻松,mysql通过poll或select方式来实现IO的多路复用。引入线程池后,除了server层的监听线程,每个group都有一个监听线程负责监听group内的所有连接socket的连接请求,工作线程不负责监听,只处理请求。对于overscribe为1000的线程池设置,每个监听线程需要监听1000个socket的请求,监听线程采用epoll方式来实现监听。
    Select,poll,epoll都是IO多路复用机制,IO多路复用通过一种机制,可以监听多个fd(描述符),比如socket,一旦某个fd就绪(读就绪或写就绪),能够通知程序进行相应的读写操作。epoll相对于select和poll有了很大的改进,首先epoll通过epoll_ctl函数注册,注册时,将所有fd拷贝进内核,只拷贝一次不需要重复拷贝,而每次调用poll或select时,都需要将fd集合从用户空间拷贝到内核空间(epoll通过epoll_wait进行等待);其次,epoll为每个描述符指定了一个回调函数,当设备就绪时,唤醒等待者,通过回调函数将描述符加入到就绪链表,无需像select,poll方式采用轮询方式;最后select默认只支持1024个fd,epoll则没有限制,具体数字可以参考cat /proc/sys/fs/file-max的设置。epoll贯穿在线程池使用的过程中,下面我就epoll的创建,使用和销毁生命周期来描述epoll在线程中是如何使用的。
    线程池初始化,epoll通过epoll_create函数创建epoll文件描述符,实现函数是thread_group_init;端口监听线程监听到请求后,创建socket,并创建THD和connection对象,放在对应的group队列中;工作线程获取该connection对象时,若还未登录,则进行登录验证若socket还未注册到epoll,则调用epoll_ctl进行注册,注册方式是EPOLL_CTL_ADD,并将connection对象放入epoll_event结构体中若是老连接的请求,仍然需要调用epoll_ctl注册,注册方式是EPOLL_CTL_MODgroup内的监听线程调用epoll_wait来监听注册的fd,epoll是一种同步IO方式,所以会进行等待请求到来时,获取epoll_event结构体中的connection,放入到group中的队列线程池销毁时,调用thread_group_close将epoll关闭。 备注:
    1.注册在epoll的fd,若请求就绪,则将对应的event放入到events数组,并将该fd的事务类型清空,因此对于老的连接请求,依然需要调用epoll_ctl(pollfd, EPOLL_CTL_MOD, fd, &ev)来注册。
    线程池函数调用关系 (1)创建epoll
    tp_init->thread_group_init->tp_set_threadpool_size->io_poll_create->epoll_create
    (2)关闭epoll
    tp_end->thread_group_close->thread_group_destroy->close(pollfd)
    (3)关联socket描述符
    handle_event->start_io->io_poll_associate_fd->io_poll_start_read->epoll_ctl
    (4)处理连接请求
    handle_event->threadpool_process_request->do_command->dispatch_command->mysql_parse->mysql_execute_command
    (5)工作线程空闲时
    worker_main->get_event->pthread_cond_timedwait
    等待thread_pool_idle_timeout后,退出。
    (6)监听epoll
    worker_main->get_event->listener->io_poll_wait->epoll_wait
    (7)端口监听线程
    main->mysqld_main->handle_connections_sockets->poll
    one-connection-per-thread函数调用关系 (1) 工作线程等待请求
    handle_one_connection->do_handle_one_connection->do_command->
    my_net_read->net_read_packet->net_read_packet_header->net_read_raw_loop->
    vio_read->vio_socket_io_wait->vio_io_wait->poll
    备注:与线程池的工作线程有监听线程帮助其监听请求不同,one-connection-per-thread方式的工作线程在空闲时,会调用poll阻塞等待网络包过来;
    而线程池的工作线程只需要专心处理请求即可,所以使用也更充分。
    (2)端口监听线程
    与线程池的(7)相同
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