SMProxy 数据库连接池

2019-02-27 数据库阅读量

Swoole MySQL Proxy
一个基于MySQL协议,Swoole开发的MySQL数据库连接池

原理

将数据库连接作为对象存储在内存中，当用户需要访问数据库时，首次会建立连接，后面并非建立一个新的连接，
而是从连接池中取出一个已建立的空闲连接对象。使用完毕后，用户也并非将连接关闭，而是将连接放回连接池中
，以供下一个请求访问使用。而连接的建立、断开都由连接池自身来管理。

同时，还可以通过设置连接池的参数来控制连接池中的初始连接数、连接的上下限数以及每个连接的最大使用次
数、最大空闲时间等等。也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。
超出最大连接数会采用协程挂起，等到有连接关闭再恢复协程继续操作。

特性

支持读写分离
支持数据库连接池,能够有效解决PHP带来的数据库连接瓶颈
支持SQL92标准
支持协程调度
支持多个数据库连接,多个数据库,多个用户,灵活搭配
遵守MySQL原生协议,跨语言,跨平台的通用中间件代理
支持MySQL事务
支持HandshakeV10协议版本
完美兼容MySQL4.1-8.0
兼容各大框架,无缝提升性能

设计初衷

PHP 没有连接池，所以高并发时数据库会出现连接打满的情况，Mycat 等数据库中间件会出现部分 SQL 无法使
用，例如不支持批量添加等，而且过于臃肿。所以就自己编写了这个仅支持连接池和读写分离的轻量级中间件，使
用Swoole 协程调度 HandshakeV10 协议转发使程序更加稳定，不用像 Mycat 一样解析所有 SQL 包体，增加复杂度。

环境要求

Swoole >= 2.1.3
PHP >= 7.0

安装

（推荐）直接下载最新发行版的 PHAR 文件，解压即用：

https://github.com/louislivi/SMProxy/releases/latest

或者使用 Git 切换任意版本：

1 2	git clone https://github.com/louislivi/SMProxy.git composer install --no-dev # 如果你想贡献你的代码，请不要使用 --no-dev 参数。

运行

需要给予 bin/SMProxy 执行权限。

1
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SMProxy [ start | stop | restart | status | reload ] [ -c | --config <configuration_path> | --console ]
SMProxy -h | --help
SMProxy -v | --version

`Options`

start/stop/restart/status/reload - 运行/停止/重启/查询状态/平滑重启服务
-h 帮助
-v 查看当前服务版本
-c 设置好配置项目录
--console 前台运行(SMProxy>=1.2.5)

配置

配置文件位于 smproxy/conf 目录中，其中大写 ROOT 代表当前 SMProxy 根目录。

`database.json`

{
  "database": {
    "account": {
      "自定义用户名": {
        "user": "必选，数据库账户",
        "password": "必选，数据库密码"
      },
      "...": "必选1个，自定义用户名 与serverInfo中的account相对应"
    },
    "serverInfo": {
      "自定义数据库连接信息": {
        "write": {
          "host": "必选，写库地址 多个用[]表示",
          "port": "必选，写库端口",
          "timeout": "必选，写库连接超时时间（秒）",
          "account": "必选，自定义用户名 与 account中的自定义用户名相对应"
        },
        "read": {
          "host": "可选，读库地址 多个用[]表示",
          "port": "可选，读库端口",
          "timeout": "可选，读库连接超时时间（秒）",
          "account": "可选，自定义用户名 与 account中的自定义用户名相对应"
        }
      },
      "...": "必选1个，自定义数据库连接信息 与databases中的serverInfo相对应,read读库可不配置"
    },
    "databases": {
      "数据库名称": {
        "serverInfo": "必选，自定义数据库连接信息 与serverInfo中的自定义数据库连接信息相对应",
        "maxConns": "必选，该库服务最大连接数，支持计算",
        "maxSpareConns": "必选，该库服务最大空闲连接数，支持计算",
        "startConns": "可选，该库服务默认启动连接数，支持计算",
        "maxSpareExp": "可选，该库服务空闲连接数最大空闲时间（秒），默认为0，支持计算",
        "charset": "可选，该库编码格式"
      },
      "...": "必选1个，数据库名称 多个数据库配置多个"
    }
  }
}

maxConns,amxSpareConns,startConns
- 推荐设置为server.json中配置的worker_num的倍数swoole_cpu_num()*N
多个读库,写库
- 目前采取的是随机获取连接，推荐将maxConns, startConns, startConns至少设置为max(读库,写库)*worker_num 的1倍以上
timeout
- 设置2-5秒最佳

`server.json`

{
  "server": {
    "user": "必选，SMProxy服务用户",
    "password": "必选，SMProxy服务密码",
    "charset": "可选，SMProxy编码，默认utf8mb4",
    "host": "可选，SMProxy地址，默认0.0.0.0",
    "port": "可选，SMProxy端口，默认3366 如需多个以`,`隔开",
    "mode": "可选，SMProxy运行模式，SWOOLE_PROCESS多进程模式（默认），SWOOLE_BASE基本模式",
    "sock_type": "可选，sock类型，SWOOLE_SOCK_TCP tcp",
    "logs": {
      "open":"必选，日志开关，true 开 false 关",
      "config": {
        "system": {
          "log_path": "必选，SMProxy系统日志目录",
          "log_file": "必选，SMProxy系统日志文件名",
          "format": "必选，SMProxy系统日志目录日期格式"
        },
        "mysql": {
          "log_path": "必选，SMProxyMySQL日志目录",
          "log_file": "必选，SMProxyMySQL日志文件名",
          "format": "必选，SMProxyMySQL日志目录日期格式"
        }
      }
    },
    "swoole": {
      "worker_num": "必选，SWOOLE worker进程数，支持计算",
      "max_coro_num": "必选，SWOOLE 协程数，推荐不低于3000",
      "pid_file": "必选，worker进程和manager进程pid目录",
      "open_tcp_nodelay": "可选，关闭Nagle合并算法",
      "daemonize": "可选，守护进程化，true 为守护进程 false 关闭守护进程",
      "heartbeat_check_interval": "可选，心跳检测",
      "heartbeat_idle_time": "可选，心跳检测最大空闲时间",
      "reload_async": "可选，异步重启，true 开启异步重启 false 关闭异步重启",
      "log_file": "可选，SWOOLE日志目录"
    },
    "swoole_client_setting": {
      "package_max_length": "可选，SWOOLE Client 最大包长，默认16777216MySQL最大支持包长"
    },
    "swoole_client_sock_setting": {
      "sock_type": "可选，SWOOLE Client sock 类型，默认tcp 仅支持tcp"
    }
  }
}

user, ‘password’, ‘port’, ‘host’
- 为SMProxy的账户|密码|端口|地址(非Mysql数据库账户|密码|端口|地址)
- 可随意设置用于SMProxy登录验证
- 例如默认配置登录为 mysql -uroot -p123456 -P 3366 -h 127.0.0.1
- SMProxy登录成功MySQL COMMIT会提示Server version: 5.6.0-SMProxy
worker_num
- 推荐使用swoole_cpu_num() 或 swoole_cpu_num()*N

在项目中如何进行配置

`Laravel`

.env

DB_CONNECTION=mysql
DB_HOST=server.json中配置的host
DB_PORT=server.json中配置的port
DB_DATABASE=databse.json中配置的数据库名称
DB_USERNAME=server.json中配置的user
DB_PASSWORD=server.json中配置的password

`ThinkPHP`

database.php

'type' => 'mysql',
// 服务器地址
'hostname' => 'server.json中配置的host',
// 数据库名
'database' => 'databse.json中配置的数据库名称',
// 用户名
'username' => 'server.json中配置的user',
// 密码
'password' => 'server.json中配置的password',
// 端口
'hostport' => 'server.json中配置的port',

其他框架以此类推，只需要配置代码中连接数据库的host，port，user，password与 SMProxy中server.json中一致即可。

路由

注解

smproxy:db_type=[read | write]

强制使用读库

1	/** smproxy:db_type=read /select from `user` limit 1

强制使用写库

1	/** smproxy:db_type=write /select from `user` limit 1

MySQL8.0

SMProxy1.2.4及以上可直接使用
SMProxy1.2.4以下需要做如下兼容处理：
- MySQL-8.0默认使用了安全性更强的caching_sha2_password插件，其他版本如果是从5.x升级上来的,
  可以直接使用所有MySQL功能, 如是新建的MySQL, 需要进入MySQL命令行执行以下操作来兼容:
  1
  2
  ALTER USER 'root'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY 'password';
  flush privileges;
  将语句中的 'root'@'%' 替换成你所使用的用户, password 替换成其密码.
  如仍无法使用, 应在my.cnf中设置 default_authentication_plugin = mysql_native_password

常见问题

SMProxy@access denied for user

请检查serve.json中的账号密码与业务代码中配置的是否一致。

数据库 host请勿配置localhost。

SMProxy@Database config dbname write is not exists!

请将 database.json 中的dbname项改为你的业务数据库名。

Config serverInfo->*->account is not exists!

请仔细比对database.json中databse->serverInfo->*->*->account是否在database->account下含有相对于的键值对。

Reach max connections! Cann't pending fetch!

适当增加maxSpareConns或增加database.json中的timeout项。

Must be connected before sending data!

检查MySQL是否有外网访问权限。

检查MySQL验证插件是否为mysql_native_password或caching_sha2_password

排查是否有服务冲突，推荐使用 Docker 进行运行排查环境问题。

Connection * waiting timeout

检查 MySQL 是否有外网访问权限。

启动出现数据库连接超时请检查数据库配置，若正常请降低 startConns 或增加 database.json 中的timeout项。

The server is not running

查看SMProxy下的日志mysql.log和system.log。查看SMProxy下的日志mysql.log和system.log。

Supervisor || docker

使用Supervisor和docker时需要使用前台运行模式(v1.2.5+使用--console,否则使用daemonize参数)否则无法正常启动。

502 Bad Gateway

MySQL异常崩溃后连接出现502或连接超时，请不要开启长连接模式。

SQL语句过大不要使用连接池，会导致连接阻塞，程序异常。

启动SMProxy后CPU占用过高

因Swoole4.2.12及以下未开启协程Client读写分离所以CPU占比会比较大。

升级Swoole版本到4.2.13及以上并升级SMProxy版本到1.2.8及以上。