Python异步 操作MySQL 连接池,打破数据库瓶颈!提升性能

Python异步 操作MySQL 连接池,打破数据库瓶颈!提升性能

技术教程gslnedu2024-12-18 13:22:0315A+A-

引言:

AsyncMysql 类实现的功能是通过异步方式连接、查询、操作 MySQL 数据库,利用 aiomysql 库提供的异步支持来提升数据库操作的效率,尤其适用于需要高并发访问数据库的场景。

准备(mysql数据库信息):

D盘或者其他路径 创建一个文件Database.yaml内容如下:

host: 127.0.0.1
port: 3306
user: sa
password: 密码1
database: mysql

封装代码如下:

import asyncio  # 导入 asyncio 库,用于异步编程
import aiomysql  # 导入 aiomysql 库,用于异步 MySQL 操作
from Public_Config.PublicConfig import ConfigYaml  # 导入配置文件模块,获取 MySQL 配置信息

class AsyncMysql:

    def __init__(self):
        # 获取 MySQL 配置信息
        mysql = self.load_config(r'D:\Database.yaml')  # 从配置文件中读取 MySQL 配置
        self.host = mysql.get('host')  # 主机地址
        self.port = int(mysql.get('port'))  # 端口,转为整数
        self.user = mysql.get('user')  # 用户名
        self.password = mysql.get('password')  # 密码
        self.database = mysql('database')  # 数据库名
        self.pool = None  # 初始化连接池为 None,稍后创建连接池
       
    def load_config(self, config_file):   #todo 加载配置文件的方法
        with open(config_file, 'r') as file:  #todo 以只读模式打开配置文件
            return yaml.safe_load(file)  #todo 使用 yaml.safe_load 解析 YAML 文件内容

    async def create_pool(self):
        """ 创建 MySQL 连接池 """
        try:
            # 创建 MySQL 连接池,设置最小连接数 minsize 和最大连接数 maxsize
            self.pool = await aiomysql.create_pool(
                host=self.host,  # 主机
                port=self.port,  # 端口
                user=self.user,  # 用户名
                password=self.password,  # 密码
                db=self.database,  # 数据库名
                autocommit=True,  # 自动提交事务
                minsize=2,  # 设置最小连接数
                maxsize=10  # 设置最大连接数
            )
        except Exception as e:
            # 如果创建连接池失败,捕获异常并输出错误信息
            print(f"Failed to create MySQL connection pool: {str(e)}")

    async def execute_query(self, query):
        """ 执行增删改操作 """
        try:
            # 从连接池中获取一个连接对象
            async with self.pool.acquire() as conn:
                # 使用连接对象创建游标,用于执行 SQL 查询
                async with conn.cursor() as cursor:
                    await cursor.execute(query)  # 执行 SQL 查询
                    return True  # 返回执行成功标志
        except Exception as e:
            # 如果执行 SQL 失败,捕获异常并输出错误信息
            print(f"Failed to execute query: {query}")
            print(f"Error: {str(e)}")
            return False  # 执行失败时返回 False

    async def execute_select(self, query):
        """ 执行查询操作 """
        try:
            # 从连接池中获取一个连接对象
            async with self.pool.acquire() as conn:
                # 使用连接对象创建游标,用于执行 SQL 查询
                async with conn.cursor() as cursor:
                    await cursor.execute(query)  # 执行 SQL 查询
                    results = await cursor.fetchall()  # 获取所有查询结果
                    return results  # 返回查询结果
        except Exception as e:
            # 如果执行查询失败,捕获异常并输出错误信息
            print(f"Failed to execute select query: {query}")
            print(f"Error: {str(e)}")
            return None  # 执行失败时返回 None

    async def close_pool(self):
        """ 关闭 MySQL 连接池 """
        if self.pool:
            self.pool.close()  # 关闭连接池
            await self.pool.wait_closed()  # 等待连接池完全关闭
            print("MySQL connection pool closed.")  # 输出连接池已关闭的信息

# 测试异步操作
async def main():
    mysql = AsyncMysql()  # 创建 AsyncMysql 实例
    await mysql.create_pool()  # 异步创建连接池

    # 定义 SQL 查询语句
    query1 = "SELECT * FROM USERLOGINLOG LIMIT 5"  # 查询 USERLOGINLOG 表的前 5 条记录
    query2 = "SELECT COUNT(*) FROM USERLOGINLOG"  # 查询 USERLOGINLOG 表的记录总数
    
    # 使用 asyncio.gather 同时执行多个查询操作
    results = await asyncio.gather(
        mysql.execute_select(query1),  # 执行第一个查询
        mysql.execute_select(query2)   # 执行第二个查询
    )

    # 打印查询结果
    print("Query 1 results:", results[0])  # 输出第一个查询的结果
    print("Query 2 results:", results[1])  # 输出第二个查询的结果

    # 关闭连接池
    await mysql.close_pool()  # 异步关闭连接池

# 运行异步任务
if __name__ == '__main__':
    asyncio.run(main())  # 启动并运行 main 异步任务

功能总结

该AsyncMysql 类主要用于处理 MySQL 数据库的连接池管理和异步数据库操作,具有以下特点:

  1. 连接池管理:通过异步创建和关闭数据库连接池,提高连接的复用性和操作效率。
  2. 异步操作:使用 aiomysql 和 asyncio 实现非阻塞的数据库操作,可以同时执行多个查询或操作,不会阻塞主程序,适用于高并发环境。
  3. 增删改查操作支持:支持执行数据库的增删改查操作,且能处理 SQL 查询结果。
  4. 自动提交事务:每次执行 SQL 操作时,自动提交事务,避免需要手动调用 commit()。

应用场景

这个类适用于以下几种情况:

  • 高并发场景:比如需要频繁访问数据库的 Web 应用或服务,异步操作可以有效提高数据库操作的并发性,提升性能。
  • 大规模数据查询和操作:尤其是在需要大量数据库查询或更新操作的场景,使用连接池可以减少连接的建立和销毁开销,提升整体效率。
  • 异步 Web 框架的数据库访问:比如在使用 FastAPI、Sanic 等异步框架时,通过 aiomysql 可以方便地执行数据库操作,保持程序的高效运行。

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