커넥션풀과 데이터 소스 이해

DB 커넥션을 매번 획득

 

1. 애플리케이션 로직은 DB 드라이버를 통해 커넥션을 조회한다.
2. DB 드라이버는 DB와 TCP/IP 커넥션을 연결한다. 물론 이 과정에서 3 way handshake 같은 TCP/IP 연결을 위한 네트워크 동작이 발생한다.
3. DB 드라이버는 TCP/IP 커넥션이 연결되면 ID, PW와 기타 부가정보를 DB에 전달한다.
4. DB는 ID, PW를 통해 내부 인증을 완료하고, 내부에 DB 세션을 생성한다.
5. DB는 커넥션 생성이 완료되었다는 응답을 보낸다.
6. DB 드라이버는 커넥션 객체를 생성해서 클라이언트에 반환한다.

 

 

 

 

커넥션을 새로 만드는 것은 과정도 복잡하고 시간도 많이 많이 소모되는 일이다.

DB는 물론이고 애플리케이션 서버에서도 TCP/IP 커넥션을 새로 생성하기 위한 리소스를 매번 사용해야 한다.

 

 

 

 

 

★ 해결 방안 : 커넥션을 관리하는 풀 (커넥션 풀)

 

커넥션 풀 초기화

 

• 애플리케이션을 시작하는 시점에 커넥션 풀은 필요한 만큼 커넥션을 미리 확보해서 풀에 보관한다.
• 기본값은 보통 10

 

 

 

커넥션 풀의 연결 상태

 

• 커넥션 풀에 들어 있는 커넥션은 TCP/IP로 DB와 커넥션이 연결되어 있는 상태이기 때문에 언제든지 즉시 SQL을 DB에 전달 가능

 

 

 

커넥션 풀 사용

 

커넥션 풀 사용 후 반환

 

★ 주의할 점은 커넥션을 종료하는 것이 아니라 커넥션이 살아있는 상태로 커넥션 풀에 반환해야 한다는 것이다.

 

 

 

 

◎ 정리

• 적절한 커넥션 풀 숫자는 서비스의 특징과 애플리케이션 서버 스펙, DB 서버 스펙에 따라 다르기 때문에 성능 테스트를 통해 결정
• 커넥션 풀은 서버당 최대 커넥션 수를 제한 가능하다. 
• 대표적인 커넥션 풀 오픈소스는 commons-dbcp2 , tomcat-jdbc pool , HikariCP 등이 있다.

 

 

 

 

 

 

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DataSource 이해

 

DriverManager를 통해 커넥션 획득하다가 커넥션 풀로 변경시 문제 

 

• ex) 애플리케이션 로직에서 DriverManager → HikariCP 변경하면 커넥션을 획득하는 애플리케이션 코드도 함께 변경해야 한다. 의존관계가 DriverManager 에서 HikariCP 로 변경되기 때문이다.

 

 

 

 

★ 해결방안 : DataSource를 이용한 커넥션 획득 방법 추상화

 

 

커넥션을 획득하는 방법을 추상화

 

 

 

◎ 정리

• 자바는 DataSource 를 통해 커넥션을 획득하는 방법을 추상화했다.
• 애플리케이션 로직은 DataSource 인터페이스에만 의존
• DriverManagerDataSource → 커넥션 풀 변경해도 애플리케이션 로직은 변경하지 않아도 된다.

 

 

 

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DataSource 예제1 - DriverManager

 

 

DriverManager

DriverManager.getConnection(URL, USERNAME, PASSWORD)

 

 

DataSource

void dataSourceDriverManager() throws SQLException {
    DriverManagerDataSource dataSource = new DriverManagerDataSource(URL,
    USERNAME, PASSWORD);
    useDataSource(dataSource);
}

private void useDataSource(DataSource dataSource) throws SQLException {
    Connection con1 = dataSource.getConnection();
    Connection con2 = dataSource.getConnection();
    log.info("connection={}, class={}", con1, con1.getClass());
    log.info("connection={}, class={}", con2, con2.getClass());
}

 

• DriverManager 는 커넥션을 획득할 때 마다 URL , USERNAME , PASSWORD 같은 파라미터를 계속 전달해야 한다.
• 반면에 DataSource 를 사용하는 방식은 처음 객체를 생성할 때만 필요한 파리미터를 넘겨두고, 커넥션을 획득할 때는 단순히 dataSource.getConnection() 만 호출하면 된다.

 

 

 

설정과 사용의 분리

• 설정: DataSource 를 만들고 필요한 속성들을 사용해서 URL , USERNAME , PASSWORD 같은 부분을 입력하는 것을 말한다.
           설정과 관련된 속성들은 한 곳에 있는 것이 향후 변경에 더 유연하게 대처할 수 있다.
• 사용: DataSource 의 getConnection() 만 호출해서 사용하면 된다.

 

 

 

 

 

 

 

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DataSource 예제2 - 커넥션 풀

 

 

DataSource 커넥션 풀 (HikariCP)

@Test
void dataSourceConnectionPool() throws SQLException, InterruptedException {
    //커넥션 풀링: HikariProxyConnection(Proxy) -> JdbcConnection(Target)
    HikariDataSource dataSource = new HikariDataSource(); 
    dataSource.setJdbcUrl(URL);
    dataSource.setUsername(USERNAME); 
    dataSource.setPassword(PASSWORD); 
    dataSource.setMaximumPoolSize(10); 
    dataSource.setPoolName("MyPool");
    
    useDataSource(dataSource);
    Thread.sleep(1000); //커넥션 풀에서 커넥션 생성 시간 대기
}

 

 

HikariConfig

• HikariCP 관련 설정을 확인 할 수 있다. 풀의 이름(MyPool)과 최대 풀 수(10)을 확인 가능

 

 

◎ 참고 : HikariCP 커넥션 풀에 대한 더 자세한 내용은 다음 공식 사이트를 참고

https://github.com/brettwooldridge/HikariCP

 

 

 

 

 

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DataSource 적용

 

 MemberRepository

/**
* JDBC - DataSource 사용, JdbcUtils 사용
*/
@Slf4j
public class MemberRepositoryV1 {

    private final DataSource dataSource;
    
    public MemberRepositoryV1(DataSource dataSource) {
    	this.dataSource = dataSource;
    }
    
    //save()...
    //findById()...
    //update()....
    //delete()....
    
    private void close(Connection con, Statement stmt, ResultSet rs) {
        JdbcUtils.closeResultSet(rs);
        JdbcUtils.closeStatement(stmt);
        JdbcUtils.closeConnection(con);
    }
    
    private Connection getConnection() throws SQLException {
        Connection con = dataSource.getConnection();
        log.info("get connection={}, class={}", con, con.getClass());
        return con;
    } 
}

 

 

• 외부에서 DataSource 를 의존관계 주입 받아서 사용함.
• JdbcUtils 을 사용하면 커넥션을 좀 더 편리하게 닫을 수 있다.

• MemberRepository는 DataSource 인터페이스에만 의존하기 때문에 DriverManagerDataSource HikariDataSource 로 변경해도 코드를 전혀 변경하지 않아도 된다. (DI + OCP)