[Spring DB 개념] 커넥션 풀과 데이터 소스 이해

커넥션 풀 이해

커넥션 풀이 적용되지 않은 JDBC

• 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 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.

이렇게 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. 

진짜 문제는 고객이 애플리케이션을 사용할 때, SQL을 실행하는 시간 뿐만 아니라 커넥션을 새로 만드는 시간이 추가되기 때문에 결과적으로 응답 속도에 영향을 준다. 이것은 사용자에게 좋지 않은 경험을 줄 수 있다.

이런 문제를 한번에 해결하는 아이디어가 바로 커넥션을 미리 생성해두고 사용하는 커넥션 풀이라는 방법이다. 
커넥션 풀은 이름 그대로 커넥션을 관리하는 풀(수영장 풀을 상상하면 된다.)이다.

커넥션 풀 초기화

애플리케이션을 시작하는 시점에 커넥션 풀은 필요한 만큼 커넥션을 미리 확보해서 풀에 보관한다. 보통 얼마나 보관할 
지는 서비스의 특징과 서버 스펙에 따라 다르지만 기본값은 보통 10개이다.

커넥션 풀의 연결 상

커넥션 풀에 들어 있는 커넥션은 TCP/IP로 DB와 커넥션이 연결되어 있는 상태이기 때문에 언제든지 즉시 SQL을 DB에 전달 할 수 있다.

미리 10개를 생성해 놓고 커넥션이 필요로 할때 가져가서 쓴 이후 close시 종료가 아닌 커넥션 풀에 반납

 

커넥션 풀 정리

• 적절한 커넥션 풀 숫자는 서비스의 특징과 애플리케이션 서버 스펙, DB 서버 스펙에 따라 다르기 때문에 성능 테스트를 통해서 정해야 한다.
• 커넥션 풀은 서버당 최대 커넥션 수를 제한할 수 있다. 따라서 DB에 무한정 연결이 생성되는 것을 막아주어서 DB를 보호하는 효과도 있다.
• 커넥션 풀은 개념적으로 단순해서 직접 구현할 수도 있지만, 사용도 편리하고 성능도 뛰어난 오픈소스 커넥션 풀 
  이 많기 때문에 오픈소스를 사용하는 것이 좋다.
  
  • 대표적인 커넥션 풀 오픈소스는 commons-dbcp2 , tomcat-jdbc pool , HikariCP 등이 있다.
• 성능과 사용의 편리함 측면에서 최근에는 hikariCP를 주로 사용한다. 스프링 부트 2.0 부터는 기본 커넥션 풀로 hikariCP 를 제공한다. 

 

DataSource 이해

커넥션을 얻는 방법은 앞서 학습한 JDBC DriverManager 를 직접 사용하거나, 커넥션 풀을 사용하는 등 다양한 방법이 존재한다.

 

DriverManager를 통해서 커넥션을 흭득하다가, 커넥션 풀을 사용하는 방법으로 변경하려면 어떻게 해야할까?

 

 

바로 DataSource 인터페이스가 그 역할을 해준다.

 

DataSource 정리

• 대부분의 커넥션 풀은 DataSource 인터페이스를 이미 구현해두었다. 따라서 개발자는 DBCP2 커넥션 풀, HikariCP 커넥션 풀의 코드를 직접 의존하는 것이 아니라 DataSource 인터페이스에만 의존하도록 애플리케이션 로직을 작성하면 된다.
• 커넥션 풀 구현 기술을 변경하고 싶으면 해당 구현체로 갈아끼우기만 하면 된다.
• DriverManager 는 DataSource 인터페이스를 사용하지 않는다.
  
  • 따라서 DriverManager 는 직접 사용해야 한다. 
  • 따라서 DriverManager 를 사용하다가 DataSource 기반의 커넥션 풀을 사용하도록 변경하면 관련 코드를 다 고쳐야 한다. 
    이런 문제를 해결하기 위해 스프링은 DriverManager 도 DataSource 를 통해서 사용할 수 있도록 DriverManagerDataSource 라는 DataSource 를 구현한 클래스를 제공한다.
•  자바는 DataSource 를 통해 커넥션을 획득하는 방법을 추상화했다. 
  이제 애플리케이션 로직은 DataSource 인터페이스에만 의존하면 된다. 
  덕분에 DriverManagerDataSource 를 통해서 DriverManager 를 사용하다가 커넥션 풀을 사용하도록 코드를 변경해도 애플리케이션 로직은 변경하지 않아도 된다.

 

DataSource의 설정과 사용의 분리

• 설정: DataSource 를 만들고 필요한 속성들을 사용해서 URL , USERNAME , PASSWORD 같은 부분을 입력하는 것을 말한다. 
  • 이렇게 설정과 관련된 속성들은 한 곳에 있는 것이 향후 변경에 더 유연하게 대처할 수 있다. 
• 사용: 설정은 신경쓰지 않고, DataSource 의 getConnection() 만 호출해서 사용하면 된다.
• 설명
• 이 부분이 작아보이지만 큰 차이를 만들어내는데,
  필요한 데이터를 DataSource 가 만들어지는 시점에 미리 다넣어두게 되면, 
  DataSource 를 사용하는 곳에서는 dataSource.getConnection() 만 호출하면 되므로, 
  URL , USERNAME , PASSWORD 같은 속성들에 의존하지 않아도 된다. 
  그냥 DataSource 만 주입받아서 getConnection() 만 호출하면 된다.
• 쉽게 이야기해서 리포지토리(Repository)는 DataSource 만 의존하고, 이런 속성을 몰라도 된다. 
  애플리케이션을 개발해보면 보통 설정은 한 곳에서 하지만, 사용은 수 많은 곳에서 하게 된다. 
  덕분에 객체를 설정하는 부분과, 사용하는 부분을 좀 더 명확하게 분리할 수 있다.

 

출처: https://tan-sog.tistory.com/90