PHP API中，MYSQL与MYSQLI的持久连接区别

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来源：莿鸟栖草堂   才被阅读：20,030 次    消灭0评论   

很久很久以前，我也是因为工作上的bug，研究了php mysql client的连接驱动mysqlnd 与libmysql之间的区别php与mysql通讯那点事，这次又遇到一件跟他们有联系的事情，mysqli与mysql持久链接的区别。写出这篇文章，用了好一个多月，其一是我太懒了，其二是工作也比较忙。最近才能腾出时间，来做这些事情。每次做总结，都要认真阅读源码，理解含义，测试验证，来确认这些细节。而每一个步骤都需要花费很长的时间，而且，还不能被打断。一旦被打断了，都需要很长时间去温习上下文。也故意强迫自己写这篇总结，改改自己的惰性。

在我和我的小伙伴们如火如荼的开发、测试时发生了“mysql server too many connections”的错误，稍微排查了一下，发现是php后台进程建立了大量的链接，而没有关闭。服务器环境大约如下php5.3.x 、mysqli API、mysqlnd 驱动。代码情况是这样：

01 //后台进程A
02 /*
03 配置信息
04 'mysql'=>array(
05     'driver'=>'mysqli',
06 //   'driver'=>'pdo',
07 //   'driver'=>'mysql',
08     'host'=>'192.168.111.111',
09     'user'=>'root',
10     'port'=>3306,
11     'dbname'=>'dbname',
12     'socket'=>'',
13     'pass'=>'pass',
14     'persist'=>true,    //下面有提到哦，这是持久链接的配置
15    ),
16 */
17 $config=Yaf_Registry::get('config');
18 $driver = Afx_Db_Factory::DbDriver($config['mysql']['driver']);    //mysql  mysqli
19 $driver::debug($config['debug']);     //注意这里
20 $driver->setConfig($config['mysql']);     //注意这里
21 Afx_Module::Instance()->setAdapter($driver);     //注意这里，哪里不舒服，就注意看哪里。
22
23 $queue=Afx_Queue::Instance();
24 $combat = new CombatEngine();
25 $Role = new Role(1,true);
26 $idle_max=isset($config['idle_max'])?$config['idle_max']:1000;
27 while(true)
28 {
29    $data = $queue->pop(MTypes::ECTYPE_COMBAT_QUEUE, 1);
30    if(!$data){
31        usleep(50000);    //休眠0.05秒
32         ++$idle_count;
33        if($idle_count>=$idle_max)
34        {
35            $idle_count=0;
36             Afx_Db_Factory::ping();
37        }
38        continue;
39    }
40    $idle_count=0;
41    $Role->setId($data['attacker']['role_id']);
42    $Property   = $Role->getModule('Property');
43    $Mounts     = $Role->getModule('Mounts');
44    //............
45    unset($Property, $Mounts/*.....*/);
46 ｝

从这个后台进程代码中，可以看出“$Property”变量以及“$Mounts”变量频繁被创建，销毁。而ROLE对象的getModule方法是这样写的

01 //ROLE对象的getModule方法
02 class Role extends Afx_Module_Abstract
03 {
04    public function getModule ($member_class)
05    {
06        $property_name = '__m' . ucfirst($member_class);
07        if (! isset($this->$property_name))
08        {
09            $this->$property_name = new $member_class($this);
10        }
11        return $this->$property_name;
12    }
13 }
14 //Property 类
15 class Property extends Afx_Module_Abstract
16 {
17    public function __construct ($mRole)
18    {
19        $this->__mRole = $mRole;
20    }
21 }

可以看出getModule方法只是模拟单例，new了一个新对象返回，而他们都继承了Afx_Module_Abstract类。Afx_Module_Abstract类大约代码如下：

1 abstract class Afx_Module_Abstract
2 {
3    public function setAdapter ($_adapter)
4    {
5        $this->_adapter = $_adapter;
6    }
7 }

类Afx_Module_Abstract中关键代码如上，跟DB相关的，就setAdapter一个方法，回到“后台进程A”，setAdapter方法是将Afx_Db_Factory::DbDriver($config['mysql']['driver'])的返回，作为参数传了进来。继续看下Afx_Db_Factory类的代码

01 class Afx_Db_Factory
02 {
03    const DB_MYSQL = 'mysql';
04    const DB_MYSQLI = 'mysqli';
05    const DB_PDO = 'pdo';
06
07    public static function DbDriver ($type = self::DB_MYSQLI)
08    {
09        switch ($type)
10        {
11            case self::DB_MYSQL:
12                $driver = Afx_Db_Mysql_Adapter::Instance();
13                break;
14            case self::DB_MYSQLI:
15                $driver = Afx_Db_Mysqli_Adapter::Instance();    //走到这里了
16                break;
17            case self::DB_PDO:
18                $driver = Afx_Db_Pdo_Adapter::Instance();
19                break;
20            default:
21                break;
22        }
23        return $driver;
24    }
25 }

一看就知道是个工厂类，继续看真正的DB Adapter部分代码

01 class Afx_Db_Mysqli_Adapter implements Afx_Db_Adapter
02 {
03    public static function Instance ()
04    {
05        if (! self::$__instance instanceof Afx_Db_Mysqli_Adapter)
06        {
07            self::$__instance = new self();    //这里是单例模式，为何新生成了一个mysql的链接呢？
08        }
09        return self::$__instance;
10    }
11
12    public function setConfig ($config)
13    {
14        $this->__host = $config['host'];
15        //...
16        $this->__user = $config['user'];
17        $this->__persist = $config['persist'];
18        if ($this->__persist == TRUE)
19        {
20            $this->__host = 'p:' . $this->__host;    //这里为持久链接做了处理，支持持久链接
21        }
22        $this->__config = $config;
23    }
24
25    private function __init ()
26    {
27
28        $this->__link = mysqli_init();
29        $this->__link->set_opt(MYSQLI_OPT_CONNECT_TIMEOUT, $this->__timeout);
30        $this->__link->real_connect($this->__host, $this->__user, $this->__pass, $this->__dbname, $this->__port, $this->__socket);
31        if ($this->__link->errno == 0)
32        {
33            $this->__link->set_charset($this->__charset);
34        } else
35        {
36            throw new Afx_Db_Exception($this->__link->error, $this->__link->errno);
37        }
38    }
39 }

从上面的代码可以看到，我们已经启用长链接了啊，为何频繁建立了这么多链接呢？为了模拟重现这个问题，我在本地开发环境进行测试，无论如何也重现不了，对比了下环境，我的开发环境是windows7、php5.3.x、mysql、libmysql，跟服务器上的不一致，问题很可能出现在mysql跟mysqli的API上，或者是libmysql跟mysqlnd的问题上。为此，我又小心翼翼的翻开PHP源码(5.3.x最新的)，终于功夫不负有心人，找到了这些问题的原因。

01 //在文件ext\mysql\php_mysql.c的907-916行
02 //mysql_connect、mysql_pconnect都调用它，区别是持久链接标识就是persistent为false还是true
03 static void php_mysql_do_connect(INTERNAL_FUNCTION_PARAMETERS, intpersistent)
04 {
05 /* hash it up */
06 Z_TYPE(new_le) = le_plink;
07 new_le.ptr = mysql;
08 //注意下面的if里面的代码
09 if (zend_hash_update(&EG(persistent_list), hashed_details, hashed_details_length+1, (void *) &new_le, sizeof(zend_rsrc_list_entry), NULL)==FAILURE) {
10    free(mysql);
11    efree(hashed_details);
12    MYSQL_DO_CONNECT_RETURN_FALSE();
13 }
14 MySG(num_persistent)++;
15 MySG(num_links)++;
16 }

从mysql_pconnect的代码中，可以看到，当php拓展mysql api与mysql server建立TCP链接后，就立刻将这个链接存入persistent_list中，下次建立链接是，会先从persistent_list里查找是否存在同IP、PORT、USER、PASS、CLIENT_FLAGS的链接，存在则用它，不存在则新建。

而php的mysqli拓展中，不光用了一个persistent_list来存储链接，还用了一个free_link来存储当前空闲的TCP链接。当查找时，还会判断是否在空闲的free_link链表中存在，存在了才使用这个TCP链接。而在mysqli_closez之后或者RSHUTDOWN后，才将这个链接push到free_links中。(mysqli会查找同IP，PORT、USER、PASS、DBNAME、SOCKET来作为同一标识，跟mysql不同的是，没了CLIENT，多了DBNAME跟SOCKET，而且IP还包括长连接标识“p”)

01 //文件ext\mysqli\mysqli_nonapi.c 172行左右   mysqli_common_connect创建TCP链接(mysqli_connect函数调用时)
02 do {
03    if (zend_ptr_stack_num_elements(&plist->free_links)) {
04        mysql->mysql = zend_ptr_stack_pop(&plist->free_links);    //直接pop出来，同一个脚本的下一个mysqli_connect再次调用时，就找不到它了
05
06        MyG(num_inactive_persistent)--;
07        /* reset variables */
08
09        #ifndef MYSQLI_NO_CHANGE_USER_ON_PCONNECT
10            if (!mysqli_change_user_silent(mysql->mysql, username, passwd, dbname, passwd_len)) {    //(让你看时，你再看)注意看这里mysqli_change_user_silent
11        #else
12            if (!mysql_ping(mysql->mysql)) {
13        #endif
14        #ifdef MYSQLI_USE_MYSQLND
15            mysqlnd_restart_psession(mysql->mysql);
16        #endif
17 }
18 //文件ext\mysqli\mysqli_api.c 585-615行
19 /* {{{ php_mysqli_close */
20 void php_mysqli_close(MY_MYSQL * mysql, int close_type, int resource_status TSRMLS_DC)
21 {
22    if (resource_status > MYSQLI_STATUS_INITIALIZED) {
23        MyG(num_links)--;
24    }
25
26    if (!mysql->persistent) {
27        mysqli_close(mysql->mysql, close_type);
28    } else {
29        zend_rsrc_list_entry *le;
30        if (zend_hash_find(&EG(persistent_list), mysql->hash_key,strlen(mysql->hash_key) + 1, (void **)&le) == SUCCESS) {
31            if (Z_TYPE_P(le) == php_le_pmysqli()) {
32                mysqli_plist_entry *plist = (mysqli_plist_entry *) le->ptr;
33 #if defined(MYSQLI_USE_MYSQLND)
34                mysqlnd_end_psession(mysql->mysql);
35 #endif
36                zend_ptr_stack_push(&plist->free_links, mysql->mysql);   //这里在push回去，下次又可以用了
37
38                MyG(num_active_persistent)--;
39                MyG(num_inactive_persistent)++;
40            }
41        }
42        mysql->persistent = FALSE;
43    }
44    mysql->mysql = NULL;
45
46    php_clear_mysql(mysql);
47 }
48 /* }}} */

MYSQLI为什么要这么做？为什么同一个长连接不能在同一个脚本中复用？
在C函数mysqli_common_connect中看到了有个mysqli_change_user_silent的调用，如上代码，mysqli_change_user_silent对应这libmysql的mysql_change_user或mysqlnd的mysqlnd_change_user_ex，他们都是调用了C API的mysql_change_user来清理当前TCP链接的一些临时的会话变量，未完整写的提交回滚指令，锁表指令，临时表解锁等等(这些指令，都是mysql server自己决定完成，不是php 的mysqli 判断已发送的sql指令然后做响应决定)，见手册的说明The mysqli Extension and Persistent Connections。这种设计，是为了这个新特性，而mysql拓展，不支持这个功能。

从这些代码的浅薄里理解上来看，可以理解mysqli跟mysql的持久链接的区别了，这个问题，可能大家理解起来比较吃力，我后来搜了下，也发现了一个因为这个原因带来的疑惑，大家看这个案例，可能理解起来就非常容易了。Mysqli persistent connect doesn’t work回答者没具体到mysqli底层实现，实际上也是这个原因。 代码如下：

1 <?php
2 $links = array();
3 for ($i = 0; $i < 15; $i++) {
4    $links[] =  mysqli_connect('p:192.168.1.40', 'USER', 'PWD', 'DB', 3306);
5 }
6 sleep(15);

查看进程列表里是这样的结果：

01 netstat -an | grep 192.168.1.40:3306
02 tcp        0      0 192.168.1.6:52441       192.168.1.40:3306       ESTABLISHED
03 tcp        0      0 192.168.1.6:52454       192.168.1.40:3306       ESTABLISHED
04 tcp        0      0 192.168.1.6:52445       192.168.1.40:3306       ESTABLISHED
05 tcp        0      0 192.168.1.6:52443       192.168.1.40:3306       ESTABLISHED
06 tcp        0      0 192.168.1.6:52446       192.168.1.40:3306       ESTABLISHED
07 tcp        0      0 192.168.1.6:52449       192.168.1.40:3306       ESTABLISHED
08 tcp        0      0 192.168.1.6:52452       192.168.1.40:3306       ESTABLISHED
09 tcp        0      0 192.168.1.6:52442       192.168.1.40:3306       ESTABLISHED
10 tcp        0      0 192.168.1.6:52450       192.168.1.40:3306       ESTABLISHED
11 tcp        0      0 192.168.1.6:52448       192.168.1.40:3306       ESTABLISHED
12 tcp        0      0 192.168.1.6:52440       192.168.1.40:3306       ESTABLISHED
13 tcp        0      0 192.168.1.6:52447       192.168.1.40:3306       ESTABLISHED
14 tcp        0      0 192.168.1.6:52444       192.168.1.40:3306       ESTABLISHED
15 tcp        0      0 192.168.1.6:52451       192.168.1.40:3306       ESTABLISHED
16 tcp        0      0 192.168.1.6:52453       192.168.1.40:3306       ESTABLISHED

这样看代码，就清晰多了，验证我的理解对不对也比较简单，这么一改就看出来了

01 for ($i = 0; $i < 15; $i++) {
02    $links[$i] =  mysqli_connect('p:192.168.1.40', 'USER', 'PWD', 'DB', 3306);
03    var_dump(mysqli_thread_id($links[$i]));    //如果你担心被close掉了，这是新建的TCP链接，那么你可以打印下thread id，看看是不是同一个ID，就区分开了
04    mysqli_close($links[$i])
05 }
06 /*
07 结果如下：
08 root@cnxct:/home/cfc4n# netstat -antp |grep 3306|grep -v "php-fpm"
09 tcp        0      0 192.168.61.150:55148    192.168.71.88:3306      ESTABLISHED 5100/php5  
10 root@cnxct:/var/www# /usr/bin/php5 4.php
11 int(224218)
12 int(224218)
13 int(224218)
14 int(224218)
15 int(224218)
16 int(224218)
17 int(224218)
18 int(224218)
19 int(224218)
20 int(224218)
21 int(224218)
22 int(224218)
23 int(224218)
24 int(224218)
25 int(224218)
26 */

如果你担心被close掉了，这是新建的TCP链接，那么你可以打印下thread id，看看是不是同一个ID，就清楚了。(虽然我没回复这个帖子，但不能证明我很坏。)以上是CLI模式时的情况。在FPM模式下时，每个页面请求都会由单个fpm子进程处理。这个子进程将负责维护php与mysql server建立的长链接，故当你多次访问此页面，来确认是不是同一个thread id时，可能会分别分发给其他fpm子进程处理，导致看到的结果不一样。但最终，每个fpm子进程都会分别维持这些TCP链接。

总体来说，mysqli拓展跟mysql拓展的区别是下面几条

  • 持久链接建立方式，mysqli是在host前面增加“p:”两个字符；mysql使用mysql_pconnect函数；。

  • mysqli建立的持久链接，必须在mysqli_close之后，才会下面的代码复用，或者RSHOTDOWN之后，被下一个请求复用；mysql的长连接，可以立刻被复用

  • mysqli建立持久链接时，会自动清理上一个会话变量、回滚事务、表解锁、释放锁等操作；mysql不会。

  • mysqli判断是否为同一持久链接标识是IP，PORT、USER、PASS、DBNAME、SOCKET；mysql是IP、PORT、USER、PASS、CLIENT_FLAGS

好了，知道这个原因，那我们文章开头提到的问题就好解决了，大家肯定第一个想到的是在类似Property的类中，__destruct析构函数中增加一个mysqli_close方法，当被销毁时，就调用关闭函数，把持久链接push到free_links里。如果你这么想，我只能恭喜你，答错了，最好的解决方案就是压根不让它创建这么多次。同事dietoad同学给了个解决方案，对DB ADAPTER最真正单例，并且，可选是否新创建链接。如下代码：

01 // DB FACTORY
02 class Afx_Db_Factory
03 {
04    const DB_MYSQL = 'mysql';
05    const DB_MYSQLI = 'mysqli';
06    const DB_PDO = 'pdo';
07
08    static $drivers = array(
09        'mysql'=>array(),'mysqli'=>array(),'pdo'=>array()
10    );
11
12
13    public static function DbDriver ($type = self::DB_MYSQLI, $create = FALSE)    //新增$create 参数
14    {
15        $driver = NULL;
16        switch ($type)
17        {
18            case self::DB_MYSQL:
19                $driver = Afx_Db_Mysql_Adapter::Instance($create);
20                break;
21            case self::DB_MYSQLI:
22                $driver = Afx_Db_Mysqli_Adapter::Instance($create);
23                break;
24            case self::DB_PDO:
25                $driver = Afx_Db_Pdo_Adapter::Instance($create);
26                break;
27            default:
28                break;
29        }
30        self::$drivers[$type][] = $driver;
31        return $driver;
32    }
33 }
34
35 //mysqli adapter
36 class Afx_Db_Mysqli_Adapter implements Afx_Db_Adapter
37 {
38    public static function Instance ($create = FALSE)
39    {
40        if ($create)
41        {
42            return new self();  //新增$create参数的判断
43        }
44        if (! self::$__instance instanceof Afx_Db_Mysqli_Adapter)
45        {
46            self::$__instance = new self();
47        }
48        return self::$__instance;
49    }
50 }

看来，开发环境跟运行环境一致是多么的重要，否则就不会遇到这些问题了。不过，如果没遇到这么有意思的问题，岂不是太可惜了？

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