[JDBC] 커넥션풀과 데이터소스 이해

기술스택

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1. 커넥션 풀 이해

데이터베이스 커넥션 로직도

데이터베이스 커넥션을 획득할 때는 다음과 같은 복잡한 과정을 거친다.

1. 애플리케이션 로직은 DB 드라이버를 통해 커넥션을 조회한다.
2. DB 드라이버는 DB와 `TCP/IP ` 커넥션을 연결한다. 물론 이 과정에서 3 way handshake 같은 을 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.

이렇게 커넥션을 새로 만드는 것은 과정도 복잡하고 시간도 많이 소모되는 일이다. DB, 애플리케이션 서버에서도 TCP/IP 커넥션을 새로 생성하기 위한 리소스를 매번 사용해야 한다. 

진짜 문제는 고객이 애플리케이션을 사용할 때 SQL을 실행하는 시간 뿐만 아니라 커넥션을 새로 만드는 시간이 추가 되기 때문에 결과적으로 응답 속도에 영향을 준다.

 

이러한 문제를 한번에 해결하는 아이디어가 바로 커넥션을 미리 생성해두고 사용하는 커넥션 풀이라는 방법이다.

 

커넥션 풀은 이름 그대로 커넥션을 관리하는 풀이다.

커넥션 풀

 

애플리케이션 로직에서 DB  드라이버를 통해서 새로운 커넥션을 획득하는게 아닌 이미 생성되어 있는 커넥션을 객체 참조로 그냥 가져다 쓴다. 이때 커넥션 풀에서 받은 커넥션을 사용해서 SQL을 데이터 베이스에 전달하고 그 결과를 받아서 처리한다. 

커넥션을 모두 사용하고 나면 커넥션을 종료하닌게 아닌, 다음에 다시 사용할 수 있도록 해당 커넥션을 그대로 커넥션 풀에 반환한다.

 

2. DataSource 이해

커넥션을 얻는 방법은 JDBC DriverManager를 직접 사용하거나, 커넥션 풀을 사용하는 등 다양한 방법이 존재한다.

커넥션을 획득하는 방법

 

하지만 만약 DriverManger를 사용해서 커넥션을 획득하다가 HikariCP 같은 커넥션 풀을 사용하도록 변경하면 커넥션을 획득하는 애플리케이션 코드도 함께 변경해야 할 것이다. 하지만 자바에서는 이런문제를 해결하기 위해 javax.sql.DataSource라는 인터페이스를 제공한다. 

DataSource는 커넥션을 획득하는 방법을 추상화하는 인터페이스이다. 

이제 예제를 통해 알아보겠다.

 

3. DataSource 예제 1 - DriverManager

ConnectionTest.java - 드라이버 매니저

@Slf4j
public class ConnectionTest {

    @Test
    void driveManager() throws SQLException {
        Connection conn1 = DriverManager.getConnection(URL, USERNAME, PASSWORD);
        Connection conn2 = DriverManager.getConnection(URL, USERNAME, PASSWORD);

        log.info("connection = {}, class = {}", conn1, conn1.getClass());
        log.info("connection = {}, class = {}", conn2, conn2.getClass());
    }
}

 

실행결과

DriverManager 실행결과

 

 

4. DataSource 예제 2 - 커넥션풀

@Slf4j
public class ConnectionTest {
    @Test
    void dataSourceConnectionPool() throws SQLException, InterruptedException {
        // 커넥션 풀링
        HikariDataSource dataSource = new HikariDataSource();
        dataSource.setJdbcUrl(URL);
        dataSource.setUsername(USERNAME);
        dataSource.setPassword(PASSWORD);
        dataSource.setMaximumPoolSize(10);
        dataSource.setPoolName("MyP0ol");


        usedSource(dataSource);
        Thread.sleep(1000); // 커넥션 풀이 생성되는 로그를 확인하기 위해 생성시간 대기
    }

    private void usedSource(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());
    }
}

 

실무에서 제일 많이 쓰이는 HikariCP 커넥션풀을 사용한다. HikariDataSource는 DataSource 인터페이스를 구현한다.

커넥션 풀에서 커넥션을 생성하는 작업은 애플리케이션 실행 속도에 영향을 주지 않기 위해 별도의 쓰레드에서 작동한다. 

 

커넥션 풀 초기화 정보 출력

커넥션 풀 쓰레드가 10개를 채우는 로그. conn이 1씩 증가하는 모습을 볼 수 있다.

 

HikariConfig에서 HikariCP 관련 설정을 확인할 수 있다.

MyPool connection adder에서 커넥션 풀에 커넥션을 최대 설정한 수 (이 예제에서는 10)까지 채우는 로그도 볼 수 있다.

HikariCP를 더 자세한 내용을 알고싶다면 여기 를 클릭하면 된다.