MongoDB PHP Driver的串連處理解析

1.3版本的PHP MongoDB driver重寫了串連處理庫，和以前版本相比，在持久串連和串連池方面，都有了重大的變化。

1.2版本的串連管理

1.2版本的驅動引入了串連池，在執行任何查詢時，都會從串連池中請求一個串連，完成之後再歸還給串連池。這裡的完成是指持有該串連的變數離開了它的範圍，下面是一個樣本。

最簡單的版本:

demo->test;$c->insert( array( 'test' => 'yes' ) );?>

← $m離開範圍，串連歸還給串連池

在函數中:

demo->test;        $c->insert( array( 'test' => 'yes' ) );} // ← $m離開範圍，串連歸還給串連池?>

在某些情況下，系統可能會產生大量的串連，比如在ORMs/ODMs的某個複雜結構中引用連線物件，如下例子：

1.3版本的串連管理

在1.3版本中，串連管理做了很大改動。每個worker進程(線程、PHP-FPM或Apache worker)中，驅動把串連管理和Mongo*對象分離，降低驅動的複雜度。下面以單個節點的MongoDB執行個體來說明驅動如何處理串連。

當一個worker進程啟動，MongoDB驅動會為之初始化連線管理員管理串連，並且預設沒有串連。

在第一個請求調用new MongoClient();時，驅動建立一個新串連，並且以一個雜湊值標識這個串連。這個雜湊值包括以下參數：主機名稱、連接埠，進程ID和可選的 replica set名，如果是密碼驗證的串連，則還包括資料庫名、使用者名稱和密碼的雜湊值（對於密碼驗證的串連，我們後面再詳細討論）。調用 MongoClient::getConnections()方法，可以查看串連對應的雜湊值：

getConnections()[0]['hash'] );?>

輸出:

string(22) “whisky:27017;-;X;22835″

輸出中的”-”表示該串連不屬於某個replica set，”X”是沒有使用者名稱、資料庫和密碼時的預留位置，22835是當前進程的進程ID。

然後該串連會在連線管理員中註冊：

在需要串連的任何時候，包括插入、刪除、更新、尋找或執行命令，驅動都會向管理器請求一個合適的串連來執行。請求串連時會用到new MongoClient()的參數和當前進程的ID。每個worker進程/線程，連線管理員都會有一個串連列表，而每個PHP worker同一時刻，只會運行一個請求，因此和每個MongoDB之間只需要一個串連，不斷重用，直到PHP worker終止或顯式調用MongoClient::close()關閉串連。

Replica sets

在存在複製集的環境中，情形有點不一樣。new MongoClient()的連接字串中，需要指定多個hosts，並標示當前正在實用複製集:

$m = new MongoClient(“mongodb://whisky:13000,whisky:13001/?replicaSet=seta”);

其中的replicaSet參數不能省略，否則驅動會認為你是準備串連三個不同的mongos進程。

在執行個體化時，驅動會檢查複製集的拓撲結構。下面例子的輸出，顯示在調用new MongoClient()之後，複製集中所有可見的資料節點都會在管理器中註冊一個串連:

getConnections() as $c ){    echo $c['hash'], "\n";}?>

輸出：

whisky:13001;seta;X;32315 whisky:13000;seta;X;32315

雖然連接字串中沒有whisky:13000節點，但是管理器中已經註冊了兩個串連：

管理器不僅包含串連的雜湊值和TCP/IP socket，還儲存哪個節點是主節點，以及每個節點的“距離”。下面的指令碼顯示了這些額外的資訊；

getConnections() as $c ){    echo $c['hash'], ":\n",        " - {$c['connection']['connection_type_desc']}, ",        "{$c['connection']['ping_ms']} ms\n";}?>

輸出：

whisky:13001;seta;X;5776: ? SECONDARY, 1 ms whisky:13000;seta;X;5776: ? PRIMARY, 0 ms

驅動把操作分為兩種類型：寫操作，包括插入、更新、刪除和命令；讀操作，包括find和findOne。預設情況下，如果沒有設定讀偏好參數，管理器會一直返回主節點的串連。讀偏好參數可以通過setSlaveOkay()設定，也可以在連接字串中設定：

$m = new MongoClient("mongodb://whisky:13000,whisky:13001/?replicaSet=seta&readPreference=secondaryPreferred");

加上這些參數後，連接字串變得特別長，因此PHP驅動允許將選項放在數組中，作為第二個參數傳入：

$options = array(        'replicaSet' => 'seta',        'readPreference' => 'secondaryPreferred',);$m = new MongoClient("mongodb://whisky:13000,whisky:13001/", $options);

對於每個操作，驅動向管理器請求擷取一個合適的串連。對於寫操作，會一直返回主節點的串連；對於讀操作，如果輔助節點可用且“距離”不遠的話，則會返回該輔助節點的串連。

驗證的串連

如果MongoDB啟用驗證功能，那麼串連的雜湊值會包含驗證相關的雜湊值。這樣不同指令碼，使用不同的使用者名稱、密碼串連同一個MongoDB上的不 同的資料庫時，能夠相互區分，而不會誤用串連。下面樣本使用admin使用者名稱串連admin資料庫，然後觀察hash值的變化：

getConnections()[0]['hash'] );?>

輸出:

string(64) “whisky:27017;-;admin/admin/bda5cc70cd5c23f7ffa1fda978ecbD30;8697″

以前樣本中的”X”部分已經替換為一個包含資料庫名admin、使用者名稱admin和雜湊值bda5cc70cd5c23f7ffa1fda978ecbd30，該雜湊值是根據使用者名稱、資料庫名和密碼雜湊值計算得來。

為了驗證能夠正確工作，需要在連接字串中包含資料庫名，否則會預設為admin。

在建立串連後要使用資料庫，需要先選擇該資料庫，如：

$collection = $m->demoDb->collection; $collection->findOne();

如果選擇的資料庫是連接字串中指定的資料庫，或者連接字串中的資料庫是admin，那麼一切都會正常運行。否則，驅動會建立一個新的串連，從而防止驗證被繞過，如下所示：

test2;$collection = $db->collection;var_dump( $collection->findOne() );?>

輸出:

Fatal error: Uncaught exception ‘MongoCursorException’ with message ‘whisky:27017: unauthorized db:test2 ns:test2.collection lock type:0 client:127.0.0.1′ in …/mongo-connect-5.php.txt:6

因為我們的串連並沒有執行test2資料庫的授權驗證，因而失敗。如果我們執行驗證，就會正常運行：

test2;$db->authenticate('user2', 'user2' );$collection = $db->collection;$collection->findOne();foreach ( $m->getConnections() as $c ){    echo $c['hash'], "\n";}?>

輸出:

whisky:27017;-;test/user/602b672e2fdcda7b58a042aeeb034376;26983 whisky:27017;-;test2/user2/984b6b4fd6c33f49b73f026f8b47c0de;26983

現在管理器中有兩個已驗證的串連：

順便提一句，如果你開啟了E_DEPRECATED層級的錯誤提示，則會看到:

Deprecated: Function MongoDB::authenticate() is deprecated in …/mongo-connect-6.php.txt on line 5

驅動建議通過建立兩個MongoClient對象完成該類任務：

 false ) );$mTest2 = new MongoClient( 'mongodb://user2:user2@whisky:27017/test2', array( 'connect' => false ) );$mTest1->test->test->findOne();$mTest2->test2->test->findOne();foreach ( $mTest2->getConnections() as $c ){    echo $c['hash'], "\n";}?>

單個MongoDB伺服器能支援的並發串連相當有限，如果使用PHP-FPM的話，每個worker進程有自己獨立的串連池，那麼很容易達到串連數 的上限。因此，在生產環境中，不管有沒有使用複製集，都要部署mongos，然後PHP-FPM串連mongos，這樣可以減少mongod的串連數，並 且PHP-FPM和mongos之間可以使用短串連(即每個請求結束時都顯式調用close函數關閉MongoDB串連)。

來源：風之緣的部落格

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