基于 C++11 的高并发数据库连接池

一个从零实现的 MySQL 连接池示例项目，使用 C++11 + MySQL C API + CMake 构建。

当前项目的推荐运行方式是：

• 本地写代码
• 本地编译 test_pool
• 本地运行 ./bin/test_pool
• Docker 只负责启动 MySQL

项目特点

• 使用 std::shared_ptr<MySQL> 和自定义删除器实现连接自动归还
• 使用生产者 / 消费者双条件变量降低高并发下的无效唤醒
• 支持按配置预热连接、按需补充连接
• 支持配置文件解析与合法性校验

目录结构

.
├── CMakeLists.txt
├── docker-compose.yml
├── autobuild.sh
├── config/
│   └── connection_pool.conf.example
├── docker/mysql/init/
│   └── 01-init-connection-pool.sql
├── example/
│   └── main.cpp
├── include/
└── src/

开发前提

本机建议准备：

• C++11 编译器
• CMake 3.10+
• MySQL 客户端开发库，例如 Ubuntu 上的 libmysqlclient-dev

配置说明

程序实际读取的配置文件是 config/connection_pool.conf，仓库中保留的是模板文件 config/connection_pool.conf.example。

第一次本地运行前先复制模板：

cp config/connection_pool.conf.example config/connection_pool.conf

模板默认用于宿主机本地运行：

ip=127.0.0.1
port=3306
username=connection_pool_app
password=wang112233
dbname=connection_pool_dev

地址约定：

• 宿主机本地运行 ./bin/test_pool 时使用 127.0.0.1:3306
• mysql_db 是 Docker Compose 网络里的 MySQL 服务名，只用于容器网络内部寻址说明

启动 MySQL

当前 docker-compose.yml 只负责：

• mysql_db
• mysql_data

启动：

docker compose up -d mysql_db

查看状态：

docker compose ps

查看日志：

docker compose logs -f mysql_db

停止：

docker compose down

如果你修改了初始化 SQL、数据库用户名或密码，希望让 MySQL 从零重新初始化：

docker compose down -v
docker compose up -d mysql_db

如果之前用旧版编排起过 cpp_app，看到 orphan 提示时可以清理一次：

docker compose down --remove-orphans

本地构建

执行：

./autobuild.sh

或者手动执行：

cmake -S . -B build
cmake --build build

产物：

• bin/test_pool

本地运行

确认 mysql_db 已启动并且 config/connection_pool.conf 已存在后，直接运行：

./bin/test_pool

example/main.cpp 当前主要用于并发借还连接测试，重点验证“连接能否成功建立与复用”；它不依赖额外业务表结构，因此空数据库也可以跑通。

初始化内容

MySQL 首次启动时会执行：

• docker/mysql/init/01-init-connection-pool.sql

它会创建：

• 数据库：connection_pool_dev
• 用户：connection_pool_app
• 密码：wang112233

成功运行的标志

当你看到以下现象时，说明项目已经跑通：

• mysql_db 处于运行中，健康检查最终为 healthy
• 本地 ./bin/test_pool 输出多条“成功拿到连接”
• 程序正常结束

推荐顺序

第一次：

cd ~/projects/cpp_project/06_connection_pool
cp config/connection_pool.conf.example config/connection_pool.conf
docker compose up -d mysql_db
./autobuild.sh
./bin/test_pool

日常开发：

cd ~/projects/cpp_project/06_connection_pool
docker compose up -d mysql_db
./autobuild.sh
./bin/test_pool