[Spring] DB커넥션풀과 Hikari CP 알아보기

Jae Eon·2021년 12월 26일

백엔드 공부

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실무환경에서 DataBase 성능 최적화 및 ORM에 대해 이야기 할때 커넥션풀이라는 단어가 자주 등장하여 한번 정리가 필요할 것 같아 정리한 포스트 입니다.

🍌 JDBC란?

Hikari CP(히카리 커넥션풀)을 알아보기에 앞서 JDBC의 개념을 정리하자면,
JDBC는 Java Database Connectivity의 약자로 자바에서 데이터베이스에 접속할 수 있도록 하는 자바 API다.

JDBC는 데이터베이스에서 자료를 쿼리하거나 업데이트하는 방법을 제공한다.

🍑 DB 커넥션 풀이란

일반적인 데이터 연동과정은 웹 어플리케이션이 필요할 때마다 데이터베이스에 연결하여 작업하는 방식입니다.
하지만 이런 식으로 필요할 때마다 연동해서 작업할 경우 데이터베이스 연결에 시간이 많이 걸리는 문제가 발생합니다.

예를들어 거래소의 경우, 동시에 몇천명이 동시에 거래 및 조회 기능을 사용하는데 매번 데이터베이스와 커넥션을 맺고 푸는 작업을 한다면 굉장히 비효율적일 것입니다.

이 문제를 해결하기 위해 현재는 웹 어플리케이션이 실행됨과 동시에 연동할 데이터베이스와의 연결을 미리 설정해 둡니다.

그리고 필요할 때마다 미리 연결해 놓은 상태를 이용해 빠르게 데이터베이스와 연동하여 작업을 합니다.

이렇게 미리 데이터베이스와 연결시킨 상태를 유지하는 기술을 커넥션 풀
(Connection Pool, CP)라고 합니다.

🍊 스프링에서의 커넥션 풀

자바에서는 기본적으로 DataSource 인터페이스를 사용하여 커넥션풀을 관리한다.

Spring에서는 사용자가 직접 커넥션을 관리할 필요없이 자동화된 기법들을 제공하는데

SpringBoot 2.0 이전에는 tomcat-jdbc를 사용하다,
현재 2.0이후 부터는 HikariCP를 기본옵션으로 채택 하고있다.

🍓 왜 Hikari Cp일까?

히카리 벤치마킹 페이지를 참고하면 아래와 같이 월등한 성능을 보인다는 것을 알 수있다.

HikariCp가 다른 커넥션풀 관리 프레임워크보다 빠른 성능을 보여주는 이유는
커넥션풀의 관리 방법에 있다.

히카리는 Connection 객체를 한번 Wrappring한 PoolEntry로 Connection을 관리하며,
이를 관리하는 ConcurrentBag이라는 구조체를 사용하고 있다.

ConcurrentBag은 HikariPool.getConnection() -> ConcurrentBag.borrow()라는 메서드를 통해 사용 가능한(idle) Connection을 리턴하도록 되어있다.

이 과정에서 커넥션생성을 요청한 스레드의 정보를 저장해두고 다음에 접근시 저장된 정보를 이용해 빠르게 반환을 해준다.

이러한 방법 때문에 속도에 이점이 있으며 해당 방법의 자세한 설명은 아래 블로그를 참조하면 좋을 것 같다.
HikariCP Dead lock에서 벗어나기 (이론편)

🍎 Hikari CP 사용법

build.gradle에 따로 추가할 필요 없이
"org.springframework.boot:spring-boot-starter-jdbc"
를 추가하면 자동으로 추가된다.

이후 application.yml에 설정값을 추가하면 되는데

spring:
 datasource:
   url: jdbc:mysql://localhost:3306/world?serverTimeZone=UTC&CharacterEncoding=UTF-8
   username: root
   password: your_password
   hikari:
     maximum-pool-size: 10
     connection-timeout: 5000
     connection-init-sql: SELECT 1
     validation-timeout: 2000
     minimum-idle: 10
     idle-timeout: 600000
     max-lifetime: 1800000

server:
 port: 8000