《“ID串行化”保證群消息順序性》提到，可以通過連接配接池的改造，實作ID串行化，本篇講講連接配接池的原理，以及實作細節。
通常如何通過連接配接通路下遊？
工程架構中有很多通路下遊的需求，下遊包括但不限于服務/資料庫/緩存，其通訊步驟是為：
（1）與下遊建立一個連接配接；
（2）通過這個連接配接，收發請求；
（3）互動結束，關閉連接配接，釋放資源；
不管是服務/資料庫/緩存，官方會提供不同語言的Driver、Document、DemoCode來指導使用方建立連接配接與調用接口。
以MongoDB的C++官方DriverAPI為例：
DBClientConnection* c = new DBClientConnection();
c->connect(“127.0.0.1:8888”);
c->insert(“db.s”, BSON(”shenjian”));
c->close();
畫外音：建立連接配接、發送請求、關閉連接配接，都非常清晰。
這個DBClientConnection就是一個與MongoDB的連接配接，官方Driver通過它提供了若幹API，讓使用者可以對MongoDB進行連接配接，增删查改，關閉的操作，進而實作不同的業務邏輯。
為什麼需要連接配接池？
當并發量很低的時候，連接配接可以臨時建立，但當服務吞吐量達到幾百、幾千的時候，建立連接配接connect和銷毀連接配接close就會成為瓶頸，此時該如何優化呢？
（1）當服務啟動的時候，先建立好若幹連接配接Array[DBClientConnection]；
（2）當請求到達的時候，再從Array中取出一個，執行下遊操作，執行完放回；
進而避免反複的建立和銷毀連接配接，以提升性能。
而這個對Array[DBClientConnection]進行維護的資料結構，就是連接配接池。
有了連接配接池之後，資料庫操作的僞代碼變為：
DBClientConnection* c =
ConnectionPool::GetConnection();
ConnectionPool::FreeConnection(c);
畫外音：取出連接配接、發送請求、放回連接配接，也非常清晰。
連接配接池核心原理與實作是怎麼樣的呢？
可以看到連接配接池ConnectionPool主要有三個核心接口：
（1）Init：初始化Array[DBClientConnection]，這個接口隻在服務啟動時調用一次；
（2）GetConnection：請求每次需要通路資料庫時，不connect一個新連接配接，而是通過連接配接池的這個接口來拿連接配接；
（3）FreeConnection：請求每次通路完資料庫時，不是close一個連接配接，而是把這個連接配接放回連接配接池；
連接配接池核心資料結構是怎樣的呢？
連接配接池至少包含兩個核心資料結構：
（1）連接配接數組Array DBClientConnection[N];
（2）互斥鎖數組Array lock[N];
連接配接池核心接口，是如何通過核心資料結構的操縱，實作連接配接池功能的呢？
Init(){
for i = 1 to N {
Array DBClientConnection [i] = new();
Array DBClientConnection [i]->connect();
Array lock[i] = 0;
}
}
畫外音：把所有連接配接和互斥鎖初始化。
GetConnection()
if(Array lock[i] == 0){
Array lock[i] = 1;
return Array DBClientConnection[i];
}
畫外音：找一個可用的連接配接，鎖住，并傳回連接配接。
FreeConnection(c)
if(Array DBClientConnection [i] == c){
Array lock[i] = 0;
}
畫外音：找到連接配接，把鎖釋放。
會發現，連接配接池管理核心并沒有想象的複雜。
除了核心代碼，連接配接池還需要考慮哪些因素呢？
（1）需要實施連接配接可用性檢測，如果有連接配接失效，需要重建連接配接；
（2）通過freeArray，connectionMap等資料結構，可以讓取出連接配接和放回連接配接都達到O(1)時間複雜度；
（3）可以通過hash取連接配接，實作id串行化；
（4）每條連接配接被取到的機率必須相同，以實作負載均衡；
（5）如果有下遊故障，失效連接配接必須剔除，以實作故障自動轉移；
（6）如果有下遊新增，需要動态擴充連接配接池，以實作服務自動發現；
思路比結論更重要，希望大家有收獲。
本文轉自“架構師之路”公衆号，58沈劍提供。