PHP开发异步高性能的MySQL代理服务器

MySQL数据库对每个客户端连接都会分配一个线程，所以连接非常宝贵。开发一个异步的MySQL代理服务器，PHP应用服务器可以长连接到这台Server，既减轻MYSQL的连接压力，又使PHP保持长连接减少connect/close的网络开销。

此Server考虑到了设置了数据库连接池尺寸，区分忙闲，mysqli断线重连，并设置了负载保护。基于swoole扩展开发，io循环使用epoll，是全异步非阻塞的，可以应对大量TCP连接。

程序的逻辑是：启动时创建N个MySQL连接，收到客户端发来的SQL后，分配1个MySQL连接，将SQL发往数据库服务器。然后等待数据库返回查询结果。当数据库返回结果后，再发给对应的客户端连接。

核心的数据结构是3个PHP数组。idle_pool是空闲的数据库连接，当有SQL请求时从idle_pool中移到busy_pool中。当数据库返回结果后从busy_pool中再移到idle_pool中，以供新的请求使用。当SQL请求到达时如果没有空闲的数据库连接，那会自动加入到wait_queue中。一旦有SQL完成操作，将自动从wait_queue中取出等待的请求进行处理。

如此循环使用。由于整个服务器是异步的单进程单线程所以完全不需要锁。而且是完全异步的，效率非常高。

当然本文的代码，如果要用于生产环境，还需做更多的保护机制和压力测试。在此仅抛砖引玉，提供一个解决问题的思路。

class DBServer  {      protected $pool_size = 20;      protected $idle_pool = array(); //空闲连接      protected $busy_pool = array(); //工作连接      protected $wait_queue = array(); //等待的请求      protected $wait_queue_max = 100; //等待队列的最大长度，超过后将拒绝新的请求        /**       * @var swoole_server       */      protected $serv;        function run()      {          $serv = new swoole_server("127.0.0.1", 9509);          $serv->set(array(              'worker_num' => 1,          ));            $serv->on('WorkerStart', array($this, 'onStart'));          //$serv->on('Connect', array($this, 'onConnect'));          $serv->on('Receive', array($this, 'onReceive'));          //$serv->on('Close', array($this, 'onClose'));          $serv->start();      }        function onStart($serv)      {          $this->serv = $serv;          for ($i = 0; $i < $this->pool_size; $i++) {              $db = new mysqli;              $db->connect('127.0.0.1', 'root', 'root', 'test');              $db_sock = swoole_get_mysqli_sock($db);              swoole_event_add($db_sock, array($this, 'onSQLReady'));              $this->idle_pool[] = array(                  'mysqli' => $db,                  'db_sock' => $db_sock,                  'fd' => 0,              );          }          echo "Server: start.Swoole version is [" . SWOOLE_VERSION . "]\n";      }        function onSQLReady($db_sock)      {          $db_res = $this->busy_pool[$db_sock];          $mysqli = $db_res['mysqli'];          $fd = $db_res['fd'];            echo __METHOD__ . ": client_sock=$fd|db_sock=$db_sock\n";            if ($result = $mysqli->reap_async_query()) {              $ret = var_export($result->fetch_all(MYSQLI_ASSOC), true) . "\n";              $this->serv->send($fd, $ret);              if (is_object($result)) {                  mysqli_free_result($result);              }          } else {              $this->serv->send($fd, sprintf("MySQLi Error: %s\n", mysqli_error($mysqli)));          }          //release mysqli object          $this->idle_pool[] = $db_res;          unset($this->busy_pool[$db_sock]);            //这里可以取出一个等待请求          if (count($this->wait_queue) > 0) {              $idle_n = count($this->idle_pool);              for ($i = 0; $i < $idle_n; $i++) {                  $req = array_shift($this->wait_queue);                  $this->doQuery($req['fd'], $req['sql']);              }          }      }        function onReceive($serv, $fd, $from_id, $data)      {          //没有空闲的数据库连接          if (count($this->idle_pool) == 0) {              //等待队列未满              if (count($this->wait_queue) < $this->wait_queue_max) {                  $this->wait_queue[] = array(                      'fd' => $fd,                      'sql' => $data,                  );              } else {                  $this->serv->send($fd, "request too many, Please try again later.");              }          } else {              $this->doQuery($fd, $data);          }      }        function doQuery($fd, $sql)      {          //从空闲池中移除          $db = array_pop($this->idle_pool);          /**           * @var mysqli           */          $mysqli = $db['mysqli'];            for ($i = 0; $i < 2; $i++) {              $result = $mysqli->query($sql, MYSQLI_ASYNC);              if ($result === false) {                  if ($mysqli->errno == 2013 or $mysqli->errno == 2006) {                      $mysqli->close();                      $r = $mysqli->connect();                      if ($r === true) continue;                  }              }              break;          }            $db['fd'] = $fd;          //加入工作池中          $this->busy_pool[$db['db_sock']] = $db;      }  }    $server = new DBServer();  $server->run();