커넥션 생성.

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. (3 way handshake)
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.
커넥션을 생성할 때 마다.. 이런 복잡한 과정을 거친다..!

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 추가 되기 때문에 결과적으로 응답 속도에 영향을 준다.

커넥션 풀 등장!

설명했던 것 처럼 커넥션을 하나 생성하는데 엄청난 과정이 필요하다.
그래서.. 미리 생성해놓고 사용자들이 요청할 때 마다 커넥션 풀에서 가져오면 매번 커넥션을 생성안해도 되니까 리소스 낭비가 덜 하다!

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 풀에 커넥션을 채우는 것은 상대적으로 오래 걸리는 일이다.
애플리케이션을 실행할 때 커넥션 풀을 채울 때까지 대기하고 있다면 애플리케이션 실행 시간이 늦어진다.
따라서 별도의 쓰레드를 사용해서 커넥션 풀을 채워야 애플리케이션 실행 시간에 영향을 주지 않는다.

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

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

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.

적절한 커넥션 풀 숫자는 서비스의 특징과 애플리케이션 서버 스펙, DB 서버 스펙에 따라 다르기 때문에 성능 테 스트를 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 hikariCP 를 주로 사용한다.

DataSource 이해.

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

애플리케이션 로직에서 DriverManager 를 사용해서 커넥션을 획득하다가 HikariCP 같은 커넥 션 풀을 사용하도록 변경하면 커넥션을 획득하는 애플리케이션 코드도 함께 변경해야 한다.
의존관계가 DriverManager 에서 HikariCP 로 변경되기 때문이다.
물론 둘의 사용법도 조금씩 다를 것이다.

자바에서는 이런 문제를 해결하기 위해 javax.sql.DataSource 라는 인터페이스를 제공한다.
DataSource 는 커넥션을 획득하는 방법을 추상화 하는 인터페이스이다.
이 인터페이스의 핵심 기능은 커넥션 조회 하나이다.

대부분의 커넥션 풀은 DataSource 인터페이스를 이미 구현해두었다.
따라서 개발자는 DBCP2 커넥션 풀 , HikariCP 커넥션 풀 의 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 사 용할 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 사용 하다가 커넥션 풀을 사용하도록 코드를 변경해도 애플리케이션 로직은 변경하지 않아도 된다.

정말 스프링은 추상화의 연속에 연속에 연속에 연........속이다..
앞으로 코드를 짤 때 추상화에 대해 좀 더 깊게 생각해 봐야겠다!