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接続プールの使用

Overview

このガイドでは、 C++ドライバーを使用して接続プールを作成および構成する方法を学習できます。接続プールは、アプリケーションが複数の同時MongoDB操作を管理するために使用できるクライアントオブジェクトのキャッシュです。

mongocxx::pool をインスタンス化すると、プールは最大プールサイズに達するまで必要に応じてクライアントオブジェクトを作成します。MongoDB操作を実行する各スレッドは、プールからクライアントをチェックアウトし、そのプールを使用して操作を実行し、クライアントをプールに返します。プールは、これらのクライアントのライフサイクルを自動的に管理します。

重要

ほとんどのMongoDBドライバーとは異なり、 C++ドライバーはMongoDB接続モニタリングとプーリング（CMAP）仕様を実装していません。このコンテキストでは、接続プーリングとは、データベース接続ではなく、クライアントオブジェクトのドライバーのキャッシュを指します。

接続プールとクライアントの比較

接続プールは、スタンドアロンクライアントと比べてパフォーマンス上の大きな利点を提供します。mongocxx::pool は、個別のバックグラウンドモニタリングスレッドを使用してクラスターを継続的に監視します。その結果、アプリケーションスレッドはトポロジーモニタリングの完了を待たずに操作を実行できるようになります。対照的に、スタンドアロンのmongocxx::client では定期的にクラスターのステータスを確認するために停止し、チェック中はすべての操作がブロックされます。

アプリケーションが1 つのスレッドしか使用しない場合でも、接続プールを使用できます。プールのバックグラウンドモニタリングは、スタンドアロンクライアントの定期的なチェックよりもパフォーマンスが優れています。

次の表には、mongocxx::pool と mongocxx::client の主な違いをまとめています。

機能	`mongocxx::pool`	`mongocxx::client`
マルチスレッドアプリケーションに推奨	はい。	No.
バックグラウンドモニタリング	はい。プールは各サーバーに対して個別のスレッドを使用します。	いいえ。クライアントは定期的にブロッキングチェックを実行します。
モニタリング間隔	サーバーごとの 10 秒ごと。	60 秒ごと。
スレッドの安全性	スレッドセーフですが、取得されたクライアントはスレッドセーフではありません。	スレッドセーフではありません。
フォークの安全性	フォーク後にプールを作成する必要があります。	フォーク後にクライアントを作成する必要があります。

Tip

スレッドとフォーク

クライアントとクライアントオブジェクトを複数のスレッド間で使用する方法、およびプロセスをフォークするときに使用する方法の詳細については、スレッドとフォークの安全性ガイドを参照してください。

接続プールの作成

接続プールを作成するには、接続 URI をそのコンストラクターに渡して mongocxx::poolオブジェクトをインスタンス化します。MongoDB操作を実行する各スレッドは、acquire() ノード関数を呼び出してプールからクライアントを取得する必要があります。クライアントが範囲を超えると、自動的にプールに戻ります。

このサンプルファイルは、次のアクションを実行します。

接続プールを作成する
プールからそれぞれが独自のクライアントを取得する 3 つのスレッドを作成します
各スレッドで挿入操作を実行する

1 #include <iostream>
2 #include <thread>
3 #include <vector>
4 
5 #include <bsoncxx/builder/basic/document.hpp>
6 #include <bsoncxx/builder/basic/kvp.hpp>
7 #include <mongocxx/instance.hpp>
8 #include <mongocxx/pool.hpp>
9 #include <mongocxx/uri.hpp>
10 
11 using bsoncxx::builder::basic::kvp;
12 using bsoncxx::builder::basic::make_document;
13 
14 int main() {
15     mongocxx::instance instance{};
16     
17     mongocxx::uri uri{"mongodb://localhost:27017"};
18     mongocxx::pool pool{uri};
19     
20     std::vector<std::thread> threads;
21     
22     // Creates multiple threads that each acquire a client from the pool
23     for (int i = 0; i < 3; ++i) {
24         threads.emplace_back([&pool, i]() {
25             auto client = pool.acquire();
26             auto collection = (*client)["db"]["coll"];
27             
28             // Inserts a sample document
29             collection.insert_one(make_document(kvp("thread_id", i)));
30             
31             std::cout << "Thread " << i << " inserted a document" << std::endl;
32         });
33     }
34     
35     // Waits for all threads to complete
36     for (auto& thread : threads) {
37         thread.join();
38     }
39     
40     std::cout << "All threads completed" << std::endl;
41     
42     return 0;
43 }

接続プールオプションの構成

接続 URI にオプションを含めることで、接続プールの動作を構成できます。次の表では、設定できる接続プールオプションについて説明しています。

URI オプション	説明
`maxPoolSize`	プールが作成できるクライアントの最大数を指定します。この制限に達すると、別のスレッドがクライアントをプールに返すまで `acquire()` ノード関数がブロックされます。デフォルトは `100` です。タイプ: `int`
`minPoolSize`	プールが維持するクライアントの最小数を指定します。プールは初期化されるときにこの数のクライアントを作成し、少なくともこの数のクライアントを継続的に維持します。デフォルトは `0`です。タイプ: `int`
`waitQueueTimeoutMS`	プールが `maxPoolSize` 値に達した場合に、`acquire()` 関数がクライアントが使用可能になるまで待機する最大時間 (ミリ秒)を指定します。このタイムアウトが終了すると、`acquire()` 関数はエラーを生成します。デフォルトではタイムアウトはありません。タイプ: `int`

例

次の例では、 maxPoolSize オプションを指定して、最大サイズが 5 クライアントの接続プールを作成します。

mongocxx::uri uri{"mongodb://localhost:27017/?maxPoolSize=5"};
mongocxx::pool pool{uri};

API ドキュメント

このガイドでは型と関数について学ぶには、次のAPIドキュメントを参照してください。

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Stable API

高度な構成とインストール

1	#include <iostream>
2	#include <thread>
3	#include <vector>
4
5	#include <bsoncxx/builder/basic/document.hpp>
6	#include <bsoncxx/builder/basic/kvp.hpp>
7	#include <mongocxx/instance.hpp>
8	#include <mongocxx/pool.hpp>
9	#include <mongocxx/uri.hpp>
10
11	using bsoncxx::builder::basic::kvp;
12	using bsoncxx::builder::basic::make_document;
13
14	int main() {
15	mongocxx::instance instance{};
16
17	mongocxx::uri uri{"mongodb://localhost:27017"};
18	mongocxx::pool pool{uri};
19
20	std::vector<std::thread> threads;
21
22	// Creates multiple threads that each acquire a client from the pool
23	for (int i = 0; i < 3; ++i) {
24	threads.emplace_back([&pool, i]() {
25	auto client = pool.acquire();
26	auto collection = (*client)["db"]["coll"];
27
28	// Inserts a sample document
29	collection.insert_one(make_document(kvp("thread_id", i)));
30
31	std::cout << "Thread " << i << " inserted a document" << std::endl;
32	});
33	}
34
35	// Waits for all threads to complete
36	for (auto& thread : threads) {
37	thread.join();
38	}
39
40	std::cout << "All threads completed" << std::endl;
41
42	return 0;
43	}