🌊 Connection Pool

인프런 김영한 님의 스프링 DB 1 강의를 듣고 정리한 글

(결제하고 못 들은 강의 듣고 다시 내용 정리하기)

 

커넥션풀 ❓

---

데이터베이스 커넥션을 획득 과정

1. DB 드라이버를 통해 커넥션 조회
2. TCP/IP 커넥션 연결 (DB 드라이버 - DB)
3. 커넥션이 연결되면 Id, PW와 같은 부가정보 DB에 전달
4. 내부 인증을 완료 후 내부에 DB 세션 전달
5. DB는 커넥션 생성 완료 응답을 보낸다.
6. DB 드라이버는 커넥션 객체를 생성해 클라이언트에 반환

 

매번 커넥션을 새로 만드는 것은 매우 복잡하고 시간도 많이 걸린다.

⇒ 커넥션을 미리 생성해두고 사용하는 ‘커넥션 풀’ 이라는 방법을 사용.

 

커넥션 풀 초기화

애플리케이션을 시작하는 시점에 커넥션 풀은 필요한 만큼 커넥션을 미리 풀에 보관

• default - 10개

 

❗커넥션 풀에 들어있는 커넥션은 DB와 TCP/IP로 커넥션이 연결되어 있는 상태이다.

• 즉시 SQL을 DB에 전달할 수 있다.

 

커넥션 풀 사용

이제는 DB 드라이버를 통해 새로운 커넥션을 획득하지 않는다 ❌

 

커넥션 풀을 통해 이미 생성되어 있는 커넥션을 객체 참조로 그냥 가져다 사용한다.

• 커넥션 풀에 커넥션 요청 → 커넥션 풀은 가지고 있는 커넥션 중 하나 반환
• 받은 커넥션을 사용해 SQL을 데이터베이스에 전달, 그 결과를 받아 처리
• 커넥션을 모두 사용하면 다시 커넥션 풀에 반환

 

❓❗ DataSource

---

커넥션을 얻는 여러 가지 방법

1. DriverManager를 통해 획득
2. 커넥션 풀을 사용해 획득

 

DriverManager → 커넥션 풀로 변경 시 문제 발생

• 애플리케이션 코드 변경 필요
• 의존관계가 DriverManager 에서 HikariCP 같은 커넥션 풀로 변경

 

커넥션을 획득하는 방법을 추상화

자바에서는 이런 문제를 해결하기 위해 javax.sql.DataSource 라는 인터페이스를 제공한다.

• DataSource는 커넥션을 획득하는 방법을 추상화하는 인터페이스
• 핵심 기능 : 커넥션 조회

 

DataSource 인터페이스

public interface DataSource  extends CommonDataSource, Wrapper {

  Connection getConnection() throws SQLException;

  Connection getConnection(String username, String password)
    throws SQLException;
  ...
}

대부분의 커넥션 풀은 DataSource 인터페이스를 이미 구현해 두었다.

• 개발자는 HikariCP 커넥션 풀, DBCP2 커넥션 풀 등의 코드를 직접 의존하는 것이 아니다 ❌
• DataSource 인터페이스만 의존 ❗

 

⚠️ DriverManager는 DataSource 인터페이스를 사용하지 않는다.

따라서 DriverManager → DataSource 기반 커넥션 풀로 변경하려면 코드를 고쳐야 한다.

• 이를 해결하기 위해 스프링은 DriverManagerDataSource 라는 DataSource를 구현 클래스를 제공

 

⌨️ DataSource code

---

기존 DriverManager를 통해 커넥션 획득

@Slf4j
public class ConnectionTest {

  @Test
  void driverManager() throws SQLException {
    Connection connection = DriverManager.getConnection(ConnectionConst.URL,
        ConnectionConst.USERNAME,
        ConnectionConst.PASSWORD);

    Connection connection2 = DriverManager.getConnection(ConnectionConst.URL,
        ConnectionConst.USERNAME,
        ConnectionConst.PASSWORD);

    log.info("connection = {}, class = {}", connection, connection.getClass());
    log.info("connection = {}, class = {}", connection2, connection2.getClass());

  }
}

 

결과

 

DriverManagerDataSource 사용

@Slf4j
public class ConnectionTest {

  @Test
  void dataSourceDriverManager() throws SQLException {
    //DriverManagerDataSource - 항상 새로운 커넥션 획득
    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());
  }

}

 

결과

 

차이점

기존 DriverManager를 통해 커넥션을 획득하는 방법과 DataSource를 통해 커넥션을 획득하는 방법의 차이점

• DriverManager는 커넥션을 획득(getConnection())할 때마다 파라미터를 계속 전달한다.
• 하지만 DataSource를 사용하는 방식은 처음 객체를 생성할 때만 필요한 파라미터를 넘겨준다.

 

📖 설정과 사용의 분리

설정

• DataSource를 만들고 필요한 속성들을 사용해 입력
• 설정과 관련된 속성들은 한 곳에 있는 것이 변경에 유연하게 대처할 수 있다.

사용

• 설정은 신경 쓰지 않고 DataSource의 getConnection()만 호출해 사용한다.

따라서, DataSource를 사용하는 곳에서는 속성들에 의존하지 않고 그냥 DataSource만 주입받아 getConnection()만 호출하면 된다.

• 리포지토리는 DataSource만 의존하고 속성들은 몰라도 된다.

 

커넥션 풀

@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); // 풀의 최대 사이즈 설정
  dataSource.setPoolName("MyPool"); // 풀의 이름 설정
    
  useDataSource(dataSource);
  Thread.sleep(1000); // 커넥션 풀에서 커넥션 생성 시간 대기
}

• 커넥션 풀에서 커넥션을 생성하는 작업은 애플리케이션 실행 속도에 영향을 주지 않기 위해 별도의 스레드에서 작동한다.
• 별도 쓰레드에서 동작해 테스트가 먼저 종료되어 버린다. → 따라서 대기 시간을 줌

 

결과

• 활성 2개, 대기 8개 → 전체 10개 커넥션 생성
• 활성 2개인 이유 - close를 안 해줘서 활성화되어있다.

 

📖 MyPool connection adder

• 별도의 스레드를 통해 커넥션 풀에 커넥션을 채운다. (최대 풀 수 까지)

 

왜 별도의 쓰레드를 사용❓

❗커넥션 풀에 커넥션을 채우는 작업은 상대적으로 오래 걸림.

• 따라서 별도의 쓰레드를 통해 애플리케이션 실행 시간에 영향을 주지 않게 한다.

 

DataSource 적용

커넥션을 DataSource에서 가져오도록 한다.

private final DataSource dataSource;

private Connection getConnection() throws SQLException {
  Connection connection = dataSource.getConnection();

  log.info("get connection={}, class={}", connection, connection.getClass());

  return connection;
}

 

connection, statement, resultset 을 close 해주는 코드를 JdbcUtils를 통해 간단히 리팩토링

private void close(Connection con, Statement stmt, ResultSet rs) {
  JdbcUtils.closeResultSet(rs);
  JdbcUtils.closeStatement(stmt);
  JdbcUtils.closeConnection(con);
}

 

📖 JdbcUtils

• 스프링은 JDBC를 편리하게 다룰 수 있는 JdbcUtils 라는 편의 메서드를 제공
• 커넥션을 좀 더 편리하게 닫을 수 있다.

 

DriverManagerDataSource VS HikariDataSource

DriverManagerDataSource 를 사용하면 항상 새로운 커넥션이 생성되어 사용된다

 

반면, Hikari 같은 커넥션 풀을 사용하면 커넥션을 재사용한다.

• 커넥션을 사용하고 다시 돌려준다.

 

참고자료

https://www.inflearn.com/course/스프링-db-1