✏️ [Spring DB] 커넥션 풀을 이해해 보자

박상민·2023년 12월 8일

Spring DB

목록 보기

5/9

⭐️ 데이터베이스 커넥션을 매번 획득

데이터베이스 커넥션을 Driver Manager를 쓰게 되면 데이터 베이스 커넥션을 매번 획득해야 합니다.

데이터베이스 커넥션을 획득할 때는 다음과 같은 복잡한 과정을 거칩니다.
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.

TCP/IP를 모른다면 링크를 참고하세요.

이렇게 커넥션을 새로 만드는 것은 과정도 복잡하고 시간도 많이 소모되는 일입니다. DB는 물론이고 애플리케이션 서버에서도 TCP/IP 커넥션을 새로 생성하기 위한 리소스를 매번 사용해야 합니다.

진짜 문제는 따로 있습니다. 고객이 애플리케이션을 사용할 때, SQL을 실행하는 시간 뿐만 아니라 커넥션을 새로 만드는 시간이 추가되기 때문에 결과적으로 응답 속도에 영향을 줍니다.
사용자에게 좋지 않은 경험을 주게 된다는 뜻입니다.

커넥션 풀을 사용하자

위에서 언급한 문제를 한 번에 해결하는 아이디어가 있습니다.
바로 커넥션을 미리 생성해두고 사용하는 '커넥션 풀'이라는 방법입니다.

커넥션 풀은 이름 그대로 커넥션을 관리하는 풀(ex.수영장 풀)이다.

애플리케이션을 시작하는 시점에 커넥션 풀은 필요한 만큼 커넥션을 미리 확보해서 풀에 보관합니다.

보통 얼마나 보관할 지는 서비스의 특징과 서버 스펙에 따라 다르지만 기본값은 보통 10개입니다.

⭐️ 커넥션 풀의 연결 상태

커넥션 풀에 들어 있는 커넥션은 TCP/IP로 DB와 커넥션이 연결되어 있는 상태이기 때문에 언제든지 즉시 SQL을 DB에 전달할 수 있습니다.
위에서 언급했던 응답 속도가 느려진다는 문제가 해결됩니다!

이제 실제 어떻게 사용되는지 봅시다!

커넥션 풀 사용

사용 1

애플리케이션 로직에서는 뭔가를 DB에서 처리해야 되면 '커넥션 풀'에 커넥션을 요청하면 커넥션 풀이 커넥션을 반환해줍니다.

애플리케이션 로직에서 이제는 DB 드라이버를 통해서 새로운 커넥션을 획득하는 것이 아니다.
이제는 커넥션 풀을 통해 이미 생성되어 있는 커넥션을 객체 참조로 그냥 가져다 쓰면 된다.
커넥션 풀에 커넥션을 요청하면 커넥션 풀은 자신이 가지고 있는 커넥션 중에 하나를 반환한다.

사용 2

애플리케이션 로직은 커넥션 풀에서 받은 커넥션을 사용해서 SQL을 데이터베이스에 전달하고 그 결과를 받아서 처리한다.
커넥션을 모두 사용하고 나면 이제는 커넥션을 종료하는 것이 아니라, 다음에 다시 사용할 수 있도록 해당 커넥션을 그대로 커넥션 풀에 반환하면 된다.
여기서 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 통해서 정해야 한다.
커넥션 풀은 서버당 최대 커넥션 수를 제한할 수 있다. 따라서 DB에 무한정 연결이 생성되는 것을 막아주어서 DB를 보호하는 효과도 있다.
이런 커넥션 풀은 얻는 이점이 매우 크기 때문에 실무에서는 항상 기본으로 사용한다.
커넥션 풀은 개념적으로 단순해서 직접 구현할 수도 있지만, 사용도 편리하고 성능도 뛰어난 오픈소스 커넥션 풀이 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 커넥 션풀로 hikariCP 를 제공한다. 성능, 사용의 편리함, 안전성 측면에서 이미 검증이 되었기 때문에 커넥션 풀을 사용할 때는 고민할 것 없이 hikariCP를 사용하면 된다. 실무에서도 레거시 프로젝트가 아닌 이상 대부분 hikariCP를 사용한다.