
데이터베이스 커넥션을 획득할 때는 다음과 같은 복잡한 과정을 거친다.
이렇게 커넥션을 새로 만드는 것은 과정도 복잡하고 시간도 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 떄문에 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 풀이다.

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

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


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 hikariCP 를 주로 사용한다. 스프링 부트 2.0 부터는 기본 커넥션 풀로 hikariCP 를 제공한다. 성능, 사용의 편리함, 안전성 측면에서 이미 검증이 되었기 때문에 커넥션 풀을 사용할 때는 고민할 것 없이 hikariCP 를 사용하면 된다. 실무에서도 레거시 프로젝트가 아닌 이상 대부분 hikariCP 를 사용한다.
커넥션을 얻는 방법은 앞서 학습한 JDBC DriverManager를 직접 사용하거나, 커넥션 풀을 사용하는 등 다양한 방법이 존재한다.




public interface DataSource {
Connection getConnection() throws SQLException;
}
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 사용할 수 있도록 DriverManagerDataSource 라는 DataSource 를 구현한 클래스를 제공한다.
자바는 DataSource를 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.
package hello.jdbc.connection;
import com.zaxxer.hikari.HikariDataSource;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.jdbc.datasource.DriverManagerDataSource;
import javax.sql.DataSource;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
import static hello.jdbc.connection.ConnectionConst.*;
@Slf4j
public class ConnectionTest {
@Test
void driveManager() throws SQLException {
Connection con1 = DriverManager.getConnection(URL, USERNAME, PASSWORD);
Connection con2 = DriverManager.getConnection(URL, USERNAME, PASSWORD);
log.info("connection={}, class={}", con1, con1.getClass());
log.info("connection={}, class={}", con2, con2.getClass());
}
}
connection=conn0: url=jdbc:h2:tcp://..test user=SA, class=class
org.h2.jdbc.JdbcConnection
connection=conn1: url=jdbc:h2:tcp://..test user=SA, class=class
org.h2.jdbc.JdbcConnection
package hello.jdbc.connection;
import com.zaxxer.hikari.HikariDataSource;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.jdbc.datasource.DriverManagerDataSource;
import javax.sql.DataSource;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
import static hello.jdbc.connection.ConnectionConst.*;
@Slf4j
public class ConnectionTest {
@Test
void driveManager() throws SQLException {
Connection con1 = DriverManager.getConnection(URL, USERNAME, PASSWORD);
Connection con2 = DriverManager.getConnection(URL, USERNAME, PASSWORD);
log.info("connection={}, class={}", con1, con1.getClass());
log.info("connection={}, class={}", con2, con2.getClass());
}
@Test
void dataSourceDriverManager() throws SQLException {
//DriverManagerDataSource - 항상 새로운 커넥션을 획득
DriverManagerDataSource dataSource = new DriverManagerDataSource(URL, USERNAME, PASSWORD);
useDataSource(dataSource);
}
private void useDataSource(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());
}
}
DriverManagerDataSource - Creating new JDBC DriverManager Connection to
[jdbc:h2:tcp:..test]
DriverManagerDataSource - Creating new JDBC DriverManager Connection to
[jdbc:h2:tcp:..test]
connection=conn0: url=jdbc:h2:tcp://..test user=SA, class=class
org.h2.jdbc.JdbcConnection
connection=conn1: url=jdbc:h2:tcp://..test user=SA, class=class
org.h2.jdbc.JdbcConnection
기존 코드와 비슷하지만 DriverManagerDataSource는 DataSource를 통해서 커넥션을 획득할 수 있다. 참고로 DriverManagerDataSource는 스프링이 제공하는 코드이다.
기존 DriverManager를 통해서 커넥션을 획득하는 방법과 DataSource를 통해서 커넥션을 획득하는 방법에는 큰 차이가 있다.
DriverManager.getConnection(URL, USERNAME, PASSWORD)
DriverManager.getConnection(URL, USERNAME, PASSWORD)
void dataSourceDriverManager() throws SQLException {
//DriverManagerDataSource - 항상 새로운 커넥션을 획득
DriverManagerDataSource dataSource = new DriverManagerDataSource(URL, USERNAME, PASSWORD);
useDataSource(dataSource);
}
private void useDataSource(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());
}
이 부분이 작아보이지만 큰 차이를 만들어내는데, 필요한 데이터를 DataSource가 만들어지는 시점에 미리 다 넣어두게 되면, DataSource를 사용하는 곳에서는 dataSource.getConnection()만 호출하면 되므로, URL, USERNAME, PASSWORD 같은 속성들에 의존하지 않아도 된다. 그냥 DataSource만 주입받아서 getConnection()만 호출하면 된다.
쉽게 이야기해서 리포지토리(Repository)는 DataSource만 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.
@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("MyPool");
useDataSource(dataSource);
Thread.sleep(1000); // 커넥션 풀에서 커넥션 생성 시간 대기
}
#커넥션 풀 초기화 정보 출력
HikariConfig - MyPool - configuration:
HikariConfig - maximumPoolSize................................10
HikariConfig - poolName................................"MyPool"
#커넥션 풀 전용 쓰레드가 커넥션 풀에 커넥션을 10개 채움
[MyPool connection adder] MyPool - Added connection conn0: url=jdbc:h2:..
user=SA
[MyPool connection adder] MyPool - Added connection conn1: url=jdbc:h2:..
user=SA
[MyPool connection adder] MyPool - Added connection conn2: url=jdbc:h2:..
user=SA
[MyPool connection adder] MyPool - Added connection conn3: url=jdbc:h2:..
user=SA
[MyPool connection adder] MyPool - Added connection conn4: url=jdbc:h2:..
user=SA
...
[MyPool connection adder] MyPool - Added connection conn9: url=jdbc:h2:..
user=SA
#커넥션 풀에서 커넥션 획득1
ConnectionTest - connection=HikariProxyConnection@446445803 wrapping conn0:
url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/test user=SA, class=class
com.zaxxer.hikari.pool.HikariProxyConnection
#커넥션 풀에서 커넥션 획득2
ConnectionTest - connection=HikariProxyConnection@832292933 wrapping conn1:
url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/test user=SA, class=class
com.zaxxer.hikari.pool.HikariProxyConnection
MyPool - After adding stats (total=10, active=2, idle=8, waiting=0)
HikariCP 관련 설정을 확인할 수 있다. 풀의 이름(MyPool)과 최대 풀 수(10)을 확인할 수 있다.
별도의 쓰레드 사용해서 커넥션 풀에 커넥션을 채우고 있는 것을 확인할 수 있다. 이 쓰레드는 커넥션 풀에 커넥션을 최대 풀 수(10)까지 채운다.
그렇다면 왜 별도의 쓰레드를 사용해서 커넥션 풀에 커넥션을 채우는 것일까?
커넥션 풀에 커넥션을 채우는 것은 상대적으로 오래 걸리는 일이다. 애플리케이션을 실행할 때 커넥션 풀을 채울 때 까지 마냥 대기하고 있다면 애플리케이션 실행 시간이 늦어진다.
따라서 이렇게 별도의 쓰레드를 사용해서 커넥션 풀을 채워야 애플리케이션 실행 시간에 영향을 주지 않는다.
커넥션 풀에서 커넥션을 획득하고 그 결과를 출력했다. 여기서는 커넥션 풀에서 커넥션을 2개 획득하고 반환하지는 않았다. 따라서 풀에 있는 10개의 커넥션 중에 2개를 가지고 있는 상태이다. 그래서 마지막 로그를 보면 사용중인 커넥션 active=2, 풀에서 대기 상태인 커넥션 idle=8을 확인할 수 있다.
MyPool - After adding stats (total=10, active=2, idle=8, waiting=0)
package hello.jdbc.repository;
import hello.jdbc.connection.DBConnectionUtil;
import hello.jdbc.domain.Member;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.jdbc.support.JdbcUtils;
import javax.sql.DataSource;
import java.sql.*;
import java.util.NoSuchElementException;
/**
* JDBC - DataSource 사용, JdbcUtils 사용
*/
@Slf4j
public class MemberRepositoryV1 {
private final DataSource dataSource;
public MemberRepositoryV1(DataSource dataSource) {
this.dataSource = dataSource;
}
public Member save(Member member) throws SQLException {
String sql = "insert into member(member_id, money) values (?, ?)";
Connection con = null;
PreparedStatement pstmt = null;
try {
con = getConnection();
pstmt = con.prepareStatement(sql);
pstmt.setString(1, member.getMemberId());
pstmt.setInt(2, member.getMoney());
pstmt.executeUpdate();
return member;
} catch (SQLException e) {
log.error("db error", e);
throw e;
} finally {
close(con, pstmt, null);
}
}
public Member findById(String memberId) throws SQLException {
String sql = "select * from member where member_id = ?";
Connection con = null;
PreparedStatement pstmt = null;
ResultSet rs = null;
try {
con = getConnection();
pstmt = con.prepareStatement(sql);
pstmt.setString(1, memberId);
rs = pstmt.executeQuery();
if (rs.next()) {
Member member = new Member();
member.setMemberId(rs.getString("member_id"));
member.setMoney(rs.getInt("money"));
return member;
} else {
throw new NoSuchElementException("member not found memberId=" + memberId);
}
} catch (SQLException e) {
log.info("db error", e);
throw e;
} finally {
close(con, pstmt, rs);
}
}
public void update(String memberId, int money) throws SQLException {
String sql = "update member set money=? where member_id=?";
Connection con = null;
PreparedStatement pstmt = null;
try {
con = getConnection();
pstmt = con.prepareStatement(sql);
pstmt.setInt(1, money);
pstmt.setString(2, memberId);
int resultSize = pstmt.executeUpdate();
log.info("resultSize={}", resultSize);
} catch (SQLException e) {
log.info("db error", e);
throw e;
} finally {
close(con, pstmt, null);
}
}
public void delete(String memberId) throws SQLException{
String sql = "delete from member where member_id=?";
Connection con = null;
PreparedStatement pstmt = null;
try {
con = getConnection();
pstmt = con.prepareStatement(sql);
pstmt.setString(1, memberId);
pstmt.executeUpdate();
} catch (SQLException e) {
log.error("db error", e);
throw e;
} finally {
close(con, pstmt, null);
}
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
private void close(Connection con, Statement stmt, ResultSet rs) {
JdbcUtils.closeResultSet(rs);
JdbcUtils.closeStatement(stmt);
JdbcUtils.closeConnection(con);
}
private Connection getConnection() throws SQLException {
Connection con = dataSource.getConnection();
log.info("get connection={}, class={}", con, con.getClass());
return con;
}
}
package hello.jdbc.repository;
import com.zaxxer.hikari.HikariDataSource;
import hello.jdbc.domain.Member;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.jupiter.api.BeforeEach;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.jdbc.datasource.DriverManagerDataSource;
import java.sql.SQLException;
import java.util.NoSuchElementException;
import static hello.jdbc.connection.ConnectionConst.*;
import static org.assertj.core.api.Assertions.assertThat;
import static org.assertj.core.api.Assertions.assertThatThrownBy;
@Slf4j
class MemberRepositoryV1Test {
MemberRepositoryV1 repository;
@BeforeEach
void beforeEach() {
//기본 - DriverManager - 항상 새로운 커넥션을 획득
// DriverManagerDataSource dataSource = new DriverManagerDataSource(URL, USERNAME, PASSWORD);
//커넥션 풀링
HikariDataSource dataSource = new HikariDataSource();
dataSource.setJdbcUrl(URL);
dataSource.setUsername(USERNAME);
dataSource.setPassword(PASSWORD);
repository = new MemberRepositoryV1(dataSource);
}
@Test
void crud() throws SQLException {
//save
Member member = new Member("memberV99", 20000);
repository.save(member);
//findById
Member findMember = repository.findById(member.getMemberId());
log.info("findMember={}", findMember);
assertThat(findMember).isEqualTo(member);
//update: money 10000 -> 20000
repository.update(member.getMemberId(), 30000);
Member updatedMember = repository.findById(member.getMemberId());
assertThat(updatedMember.getMoney()).isEqualTo(30000);
//delete
repository.delete(member.getMemberId());
assertThatThrownBy(() -> repository.findById(member.getMemberId()))
.isInstanceOf(NoSuchElementException.class);
}
}
get connection=conn0: url=jdbc:h2:.. user=SA class=class
org.h2.jdbc.JdbcConnection
get connection=conn1: url=jdbc:h2:.. user=SA class=class
org.h2.jdbc.JdbcConnection
get connection=conn2: url=jdbc:h2:.. user=SA class=class
org.h2.jdbc.JdbcConnection
get connection=conn3: url=jdbc:h2:.. user=SA class=class
org.h2.jdbc.JdbcConnectionget connection=conn4: url=jdbc:h2:.. user=SA class=class
org.h2.jdbc.JdbcConnection
get connection=conn5: url=jdbc:h2:.. user=SA class=class
org.h2.jdbc.JdbcConnection
get connection=HikariProxyConnection@xxxxxxxx1 wrapping conn0: url=jdbc:h2:...
user=SA
get connection=HikariProxyConnection@xxxxxxxx2 wrapping conn0: url=jdbc:h2:...
user=SA
get connection=HikariProxyConnection@xxxxxxxx3 wrapping conn0: url=jdbc:h2:...
user=SA
get connection=HikariProxyConnection@xxxxxxxx4 wrapping conn0: url=jdbc:h2:...
user=SA
get connection=HikariProxyConnection@xxxxxxxx5 wrapping conn0: url=jdbc:h2:...
user=SA
get connection=HikariProxyConnection@xxxxxxxx6 wrapping conn0: url=jdbc:h2:...
user=SA
DriverManagerDataSource -> HikariDataSource로 변경해도 MemberRepositoryV1의 코드는 전혀 변경하지 않아도 된다. MemberRepositoryV1는 DataSource 인터페이스에만 의존하기 때문이다. 이것이 DataSource를 사용하는 장점이다. (DI + OCP)