【MySQL】访问 & 数据流动原理

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MySQL

🌈欢迎来到MySQL专栏
🌏链接上数据库
🌏MySQL接口介绍
- [🔥C++ 查询处理细节](#🔥C++ 查询处理细节)
🌏连接池原理
🌏简易网站数据流动如何进行？
📢写在最后

🌏链接上数据库

cpp 复制代码

#include <iostream>
#include <mysql/mysql.h>

int main()
{
    std::cout << "mysql client version: " << mysql_get_client_info() << std::endl;
    return 0;
}

cpp 复制代码

g++ test.cc -o test -L/lib64/mysql -lmysqlclient;

其中 include 包含所有的方法声明 ， lib 包含所有的方法实现（打包成库）

lmysqlclient：告诉要链接哪个库
-L/lib64/mysql：告诉去哪里能找到这个库
头文件，在include中能搜索的到：mysql/mysql.h；如果不加就要 -I去手动链接

cpp 复制代码

./test 
mysql client version: 5.7.44

🌏MySQL接口介绍

要使用库，必须先进行初始化！

初始化：mysql_init()，最后不用记得关闭mysql_close()

cpp 复制代码

MYSQL *my = mysql_init(nullptr);

初始化完毕之后，必须先链接数据库，在进行后续操作。（mysql网络部分是基于TCP/IP的）

cpp 复制代码

MYSQL *mysql_real_connect(MYSQL *mysql, 
	const char *host,
	const char *user,
	const char *passwd,
	const char *db,
	unsigned int port,
	const char *unix_socket,
	unsigned long clientflag
);

cpp 复制代码

#include <iostream>
#include <string>
#include <mysql/mysql.h>

const std::string host = "127.0.0.1";
const std::string user = "connector";
const std::string password = "Ljj@747501";
const std::string db = "conn";
const unsigned int port = 3306;

int main()
{
    MYSQL *my = mysql_init(nullptr);
    if(my == nullptr)
    {
        std::cerr << "init MySQL error" << std::endl;
        return 1;
    }

    if(mysql_real_connect(my, host.c_str(), user.c_str(), password.c_str(), db.c_str(), port, nullptr, 0) == nullptr)
    {
        std::cerr << "Connect MySQL error" << std::endl;
        return 2;
    }

    std::cout << "Connect MySQL success" << std::endl;

    mysql_close(my);
    return 0;
}

链接成功~

在conn库中创建出一个表

sql 复制代码

mysql> create table user(
    -> id bigint primary key auto_increment,
    -> name varchar(20) not null,
    -> age int not null,
    -> telphone varchar(32) unique
    -> );

紧接着下发mysql命令mysql_query

sql 复制代码

int mysql_query(MYSQL *mysql, const char *q);

第一个参数是初始化后的数据库名
第二个参数为要执行的sql语句

cpp 复制代码

std::string sql = "update user set name='sheriy' where id = 1";
int n = mysql_query(my, sql.c_str());

if(n == 0) std::cout << sql << "success" << n << std::endl;
else std::cout << sql << "failed" << n << std::endl;

sql 复制代码

mysql> select * from user;
+----+------+-----+----------+
| id | name | age | telphone |
+----+------+-----+----------+
|  1 | tom  |  18 | 123456   |
+----+------+-----+----------+
⬇️
mysql> select * from user;
+----+--------+-----+----------+
| id | name   | age | telphone |
+----+--------+-----+----------+
|  1 | sheriy |  18 | 123456   |
+----+--------+-----+----------+

那么如果我们插入中文字段呢？ 会出现乱码问题！

cpp 复制代码

std::string sql = insert into user (name, age, telphone) values ('张三', 18, '123456');

sql 复制代码

mysql> select * from user;
+----+---------------+-----+----------+
| id | name          | age | telphone |
+----+---------------+-----+----------+
|  1 | sheriy        |  18 | 123456   |
|  2 | å¼ ä¸‰        |  18 | 12342256 |
+----+---------------+-----+----------+

建立好链接之后，获取英文没有问题，如果获取中文是乱码

设置链接的默认字符集是utf8，原始默认是latin1

cpp 复制代码

mysql_set_character_set(myfd, "utf8");

设置完后就能正常显示了！

sql 复制代码

mysql> select * from user;
+----+---------------+-----+--------------+
| id | name          | age | telphone     |
+----+---------------+-----+--------------+
|  1 | sheriy        |  18 | 123456       |
|  2 | å¼ ä¸‰        |  18 | 12342256     |
|  4 | 张三          |  18 | 123427878256 |
+----+---------------+-----+--------------+

🔥C++ 查询处理细节

当我们进行查询后，我们来看看如何获取查询结果？实际上执行结果会保存在my这个句柄里的（包括了保留数据的缓冲区）

如果mysql_query返回成功，那么我们就通过mysql_store_result这个函数来读取结果

原型如下：

cpp 复制代码

MYSQL_RES *mysql_store_result(MYSQL *mysql);

该函数会调用MYSQL变量中的st_mysql_methods中的 read_rows 函数指针来获取查询的结果。同时该函数会返回MYSQL_RES 这样一个变量，该变量主要用于保存查询的结果 。同时该函数malloc了一片内存空间来存储查询过来的数据，所以我们一定要记的 free(result)，不然是肯定会造成内存泄漏的 。执行完mysql_store_result以后，其实数据都已经在MYSQL_RES 变量中了

cpp 复制代码

mysql_free_result(res);

把结果转储到 MYSQL_RES 结构体中

sql 复制代码

MYSQL_RES * res = mysql_store_result(my);
if(nullptr == res)
{
    std::cout << sql << "mysql_store_result failed!" << n << std::endl;
    return 4;
}

首先理解一下表结构，其中竖列是表表的属性，其他就是表的内容

我们的数据不已经放在了my结构体里了吗？为什么还需要进行转储呢？

数据在 my 结构体里：只说明它在当前进程/当前运行时的内存里有一份表示，不等于它已经被安全保存或可被外部使用 。是否需要转储（dump/序列化/持久化）取决于你的目的

首先MySQL将所有的数据，读取出来的时候，全部都当作字符串看待

下面的api基本就是读取MYSQL_RES 中的数据

获取结果行数：

c 复制代码

my_ulonglong mysql_num_rows(MYSQL_RES *res);

获取结果列数：

sql 复制代码

unsigned int mysql_num_fields(MYSQL_RES *res);

sql 复制代码

select * from usersuccess0
行：2
列：4

那如果想要获取结果内容呢？mysql_fetch_row

它会返回一个变量，MYSQL_ROW其实就是char **，通过确定访问哪一行，再进而确定哪一列！

cpp 复制代码

MYSQL_ROW mysql_fetch_row(MYSQL_RES *result);

cpp 复制代码

for(int i = 0; i < rows; i++)
{
    //类似于迭代器！ 逐行取出
    MYSQL_ROW row = mysql_fetch_row(res);
    for(int j = 0; j < fields; j++)
    {
        std::cout << row[j] << "\t"; //遍历行的每一个
    }
    std::cout << "\n";
}

获取列名 ：mysql_fetch_fields

cpp 复制代码

MYSQL_FIELD *mysql_fetch_fields(MYSQL_RES *res);

cpp 复制代码

MYSQL_FIELD *fields_array = mysql_fetch_fields(res);
for(int i = 0; i < fields; i++)
{
    std::cout << fields_array[i].name << "\t";
}
std::cout << "\n";

//✅️
id      name    age     telphone
1       sheriy  18      123456
4       张三    18      123427878256

最终版代码

cpp 复制代码

#include <iostream>
#include <string>
#include <mysql/mysql.h>

const std::string host = "127.0.0.1";
const std::string user = "connector";
const std::string password = "Ljj@747501";
const std::string db = "conn";
const unsigned int port = 3306;

int main()
{
    MYSQL *my = mysql_init(nullptr);
    if(my == nullptr)
    {
        std::cerr << "init MySQL error" << std::endl;
        return 1;
    }

    if(mysql_real_connect(my, host.c_str(), user.c_str(), password.c_str(), db.c_str(), port, nullptr, 0) == nullptr)
    {
        std::cerr << "Connect MySQL error" << std::endl;
        return 2;
    }
    //设置链接的默认字符集是utf8
    mysql_set_character_set(my, "utf8");

    std::string sql = "select * from user";

    int n = mysql_query(my, sql.c_str());
    if(n == 0) std::cout << sql << "success" << n << std::endl;
    else 
    {
        std::cout << sql << "failed" << n << std::endl;
        return 3;
    }
    MYSQL_RES * res = mysql_store_result(my);
    if(nullptr == res)
    {
        std::cout << sql << "mysql_store_result failed!" << n << std::endl;
        return 4;
    }
    
    //全部都是和结果集res有关！
    int rows = mysql_num_rows(res); //获取行数
    int fields = mysql_num_fields(res); //获取列数

    std::cout << "行：" << rows << std::endl;
    std::cout << "列：" << fields << std::endl;

    //属性
    MYSQL_FIELD *fields_array = mysql_fetch_fields(res);
    for(int i = 0; i < fields; i++)
    {
        std::cout << fields_array[i].name << "\t";
    }
    std::cout << "\n";

    //内容
    for(int i = 0; i < rows; i++)
    {
        //类似于迭代器！ 逐行取出
        MYSQL_ROW row = mysql_fetch_row(res);
        for(int j = 0; j < fields; j++)
        {
            std::cout << row[j] << "\t"; //遍历行的每一个
        }
        std::cout << "\n";
    }
    
    mysql_free_result(res);
    mysql_close(my);
    return 0;
}

🌏连接池原理

在创建一批线程的同时 + 创建出MySQL对象：也就是每个线程分配一个MySQL对象

让多个线程预先和MySQL先建立好链接
后续有任务到来，就push到连接池里
在进入while死循环之前，先让MySQL先链接上 ------ 再进入到对应的事件循环中
那么每个线程都有自己的MySQL的句柄，并且是链接好的

cpp 复制代码

class task
{
private:
    std::string sql;        // 要执行的SQL语句
    std::function<void(Result)> cb;  // 回调函数
};

sql：告诉线程池需要执行什么SQL
cb：告诉线程池SQL执行完毕后，应该如何处理结果

线程池创建工作线程时，就为每个工作线程创建一个独立的 MySQL 对象，并提前调用 mysql_real_connect() 建立数据库连接，连接成功后再进入 while(true) 事件循环。此后，工作线程不断从任务队列中取出任务，使用自己持有的 MySQL 连接执行 SQL，执行完成后通过任务中封装的回调函数 cb(res) 将结果返回给业务逻辑，然后继续处理下一个任务。这样每个线程都能复用自己的数据库连接，避免频繁创建和销毁连接，提高数据库访问效率。

🌏简易网站数据流动如何进行？

比如说一个用户逻辑是怎么走的？注册or登录

用户 ------ 服务器&&网站 ------ 中间件 ------ 数据库

Web业务处理 + C++数据库负载均衡 + MySQL集群定时同步

用户访问网站：浏览器向服务器发送 HTTP GET 请求，获取注册页面或登录页面。
用户提交信息：用户填写用户名、密码等信息，通过 HTTP POST 请求将数据发送给服务器。
Web应用层处理 ：Nginx / Tomcat 接收请求，由 PHP、Python 或 Java 等应用程序提取 GET / POST 参数 ，完成业务逻辑处理，并生成对应的 SQL 请求。
C++负载均衡：应用层将数据库请求交给 C++ 模块，由 C++ 根据负载均衡策略，从三个 MySQL 节点中选择一个节点，将 SQL 请求转发过去。
MySQL执行操作：被选中的 MySQL 节点执行 INSERT、SELECT、UPDATE 等操作，并将执行结果返回给 C++ 模块。
结果返回用户：C++ 将数据库执行结果返回给 Web 应用层，应用层进一步处理后，通过 HTTP 响应返回浏览器。
MySQL数据同步：三个 MySQL 节点之间按照设定的周期进行数据同步，使各节点的数据保持一致

用户通过浏览器发起 HTTP 请求，Web应用层负责接收请求和处理业务逻辑。对于数据库查询，优先访问缓存，命中则直接返回，未命中则通过 C++ 负载均衡模块选择一个 MySQL 节点执行查询，并将结果写入缓存。对于数据写入或修改，则选择一个 MySQL 节点执行操作，并处理相关缓存更新。三个 MySQL 节点之间通过定时同步机制共享数据

📢写在最后

接下来登场的是？？