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Backend/Spring

[김영한 Spring DB 1편] 커넥션풀과 데이터 소스

by 박상윤 2024. 5. 16.

2024/05/16

커넥션 풀 이해

데이터베이스 커넥션을 매번 획득

데이터베이스 커넥션을 획득할 때 거치는 과정

  1. 애플리케이션 로직 DB 드라이버를 통해 커넥션을 조회한다.
  2. DB 드라이버는 DB와 TCP/IP 커넥션을 연결한다. 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, 내부 DB에 세션을 생성한다.
  5. DB는 커넥션 생성이 완료되었다는 응답을 보낸다.
  6. DB드라이버는 커넥션 객체를 생성해서 클라이언트에 반환한다.

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 때문에 결과적으로 응답 속도에 영향을 준다. 사용자에게 좋지 않은 경험을 준다.

 

참고: 데이터베이스마다 커넥션을 생성하는 시간은 다르다. 시스템 상황마다 다르지만 MySQL 계열은 수 ms(밀리초) 정도로 매우 빨리 커넥션을 확보할 수 있다. 수십 밀리초 이상 걸리는 DB들도 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.)

 

커넥션 풀 초기화

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

 

커넥션 풀의 연결 상태

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

 

커넥션 풀 사용1

  • 애플리케이션 로직에서 이제는 DB 드라이버를 통해서 커넥션을 획득하는 것이다.
  • 커넥션 풀을 통해 이미 생성되 있는 커넥션을 객체 참조로 그냥 가져다가 쓰면 된다.
  • 커넥션 풀에 커넥션을 요청하면 커넥션 풀은 자신이 가지고 있는 커넥션 중에 하나를 반환한다.

커넥션 풀 사용2

  • 애플리케이션 로직은 커넥션 풀에서 받은 커넥션을 사용해서 SQL을 DB에 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. 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. DB에 무한정 연결이 생성되는 것을 막아주어서 DB를 보호하는 효과도 있다.
  • 이런 커넥션 풀을 얻는 이점이 매우 크기 때문에 실무에서는 항상 기본으로 사용한다.
  • 직접 구현할 수도 있지만, 사용도 편리하고 성능도 뛰어난 오픈소스 커넥션 풀이 많기 때문에 오픈소스를 사용하는 것이 좋다.
  • 커넥션 풀 오픈소스는 commons-dbcp2, tomcat-jdbc pool, HikariCP
  • 성능과 사용의 편리함 측면에서 최근에는 hikariCP를 주로 사용한다. SpringBoot 2.0부터는 기본 커넥션 풀로 hikariCP를 제공한다.

DataSource 이해

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

 

커넥션을 획득하는 다양한 방법

 

DriverManager를 통해 커넥션 획득

DriverManger를 통해서 커넥션을 획득하다가, 커넥션 풀을 사용하는 방법을 변경하려면 어떻게 해야할까?

 

DriverManager를 통해 커넥션 획득하다가 커넥션 풀로 변경시 문제

DriverManager를 사용해서 커넥션을 획득하다가 HikariCP 같은 커넥션 풀을 사용하도록 변경하면 커넥션을 획득하는 애플리케이션 코드도 함께 변경해야 한다. 의존관계가 DriverManger에서 HikariCP로 변경되기 때문이다.

 

커넥션을 획득하는 방법을 추상화

 

  • Java에서는 이런 문제를 해결하기 위해 javax.sql.DataSource라는 인터페이스 제공
  • DataSource는 커넥션을 획득하는 방법을 추상화하는 인터페이스이다.
  • 인터페이스의 핵신 기능은 커넥션 조회 한개(다른 기능도 존재하지만, 중요하지 않다.)

DataSource 핵심 기능만 축약

public interface DataSource {
	Conneciton getConnection() throws SQLException;
}

 

정리

  • 대부분의 커넥션 풀은 DataSource 인터페이스를 이미 구현해둔다. DBPC2 커넥션 풀, HikariCP 커넥션 풀의 코드를 직접 의존하는 것이 아니라 DataSource 인터페이스에만 의존하도록  애플리케이션 로직을 작성하면 된다.
  • 커넥션 풀 구현 기술을 변경하고 싶은 경우 해당 구현체를 갈아끼우기만 하면 된다.
  • DriverManager는 DataSource 인터페이스를 사용하지 않는다. 따라서 DriverManger는 직접 사용해야 한다. DriverManger를 사용하다가 DataSource 기반의 커넥션 풀을 사용하도록 변경하면 관련 코드를 다 고쳐야 한다. 이런 문제를 해결하기 위해 스프링은 DriverManager도 DataSource를 통해서 사용할 수 있도록 DriverMangerDataSource라는 DataSource를 구현한 클래스 제공한다.
  • Java는 DataSource를 통해 커넥션을 획득하는 방법을 추상화했다. 애플리케이션 로직은 DataSource 인터페이스에만 의존하면 된다. 덕분에 DriverMangerDataSource를 통해서 DriverManger를 사용하다가 커넥션 풀을 사용하도록 코드를 변경해도 애플리케이션 로직은 변경하지 않아도 된다.

2024/05/17

DataSource 예제1 - DriverManager

기존에 개발했던 DriverManager를 통해서 커넥션을 획득하는 방법을 확인

ConnectionTest - 드라이버 매니저

package com.example.springdb.test;

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

@Slf4j
public class ConnectionTest {
    public static final String URL = "jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB";
    public static final String USERNAME = "sa";
    public static final String PASSWORD = "";

    public static void driverManager() 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());
    }

    public static void main(String[] args) throws SQLException {
        driverManager();
    }
}

 

실행 결과

 

스프링이 제공하는 DataSource가 적용된 DriverManger인 DriverMangerDataSource를 사용하자!

 

ConnectionTest - 데이터소스 드라이버 매니저 추가

package com.example.springdb.test;

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
import javax.sql.DataSource;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.jdbc.datasource.DriverManagerDataSource;

@Slf4j
public class ConnectionTest {
    public static final String URL = "jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB";
    public static final String USERNAME = "sa";
    public static final String PASSWORD = "";

    public static void driverManager() 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());
    }

    public static void dataSourceDriverManger() throws SQLException {
        DriverManagerDataSource dataSource = new DriverManagerDataSource(URL, USERNAME, PASSWORD);
        useDataSource(dataSource);
    }

    public static 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());
    }

    public static void main(String[] args) throws SQLException {
        driverManager();
        System.out.println();
        dataSourceDriverManger();
    }
}

 

DriverManagerDataSource는 DataSource를 통해서 커넥션을 획득할 수 있다.

참고로 DriverManagerDataSource는 스프링이 제공하는 코드이다.

 

파라미터 차이

기존 DriverManager를 통해서 커넥션을 획득하는 방법과 DataSource를 통해서 커넥션을 획득하는 방법에는 큰 차이가 있다.

 

DriverManger

DriverManager.getConnection(URL, USERNAME, PASSWORD);
DriverManager.getConnection(URL, USERNAME, PASSWORD);

 

DataSource

void dataSourceDriverManger() throws SQLException {
	DriverMangerDataSource dataSource = new DriverMangerDataSource(URL, USERNAME, PASSWORD);
    userDataSource(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());
}
  • DriverManger는 커넥션을 획득할 때 마다 URL, USERNAME, PASSWORD 같은 파라미터를 계속 전달해야 한다. 반면에 DataSource를 사용하는 방식은 처음 객체를 생성할 때만 필요한 파라미터를 넘겨두고, 커넥션을 획득할 때는 단순히 dataSource.getConnection()만 호출하면 된다.

설정과 사용의 분리

  • 설정 : DataSource를 만들고 필요한 속성들을 사용해서 URL, USERNAME, PASSWORD 같은 부분을 입력하는 것을 말한다. 설정과 관련된 속성들은 한 곳에 있는 것이 향후 변경에 더 유연하게 대처할 수 있다.
  • 사용 : 설정은 신경쓰지 않고, DataSource의 getConnection()만 호출해서 사용하면 된다.

설정과 사용의 분리 설정

  • 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. DataSource만 주입받아서 getConnection()만 호출하면 된다.
  • 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.

DataSource 예제2 - 커넥션 풀

DataSource를 통해 커넥션 풀을 사용하는 예제

package com.example.springdb.test;

import com.zaxxer.hikari.HikariDataSource;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
import javax.sql.DataSource;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.jdbc.datasource.DriverManagerDataSource;

@Slf4j
public class ConnectionTest {
    public static final String URL = "jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB";
    public static final String USERNAME = "sa";
    public static final String PASSWORD = "";

    public static void driverManager() 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());
    }

    public static void dataSourceDriverManger() throws SQLException {
        DriverManagerDataSource dataSource = new DriverManagerDataSource(URL, USERNAME, PASSWORD);
        useDataSource(dataSource);
    }

    public static void dataSourceConnectionPool() throws SQLException, InterruptedException {
        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
    }

    public static 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());
    }

    public static void main(String[] args) throws SQLException, InterruptedException {
        driverManager();
        System.out.println();
        dataSourceDriverManger();
        dataSourceConnectionPool();
    }
}

 

void dataSourceConnectionPool()

  • HikariCP 커넥션 풀을 사용한다. HikariDataSource는 DataSource 인터페이스를 구현한다.
  • 커넥션 풀 최대 사이즈를 10으로 지정하고, 풀의 이름을 MyPool이라고 작성한다.

 

 

실행 결과

 

실행 결과 분석

 

HikariConfig

HikariCP 관련 설정을 확인할 수 있다. 풀의 이름과 최대 풀 수를 확인할 수 있다.

 

MyPool connection adder

별도의 쓰레드를 사용해서 커넥션 풀에 커넥션을 채우고 있는 것을 확인할 수 있다.

이 쓰레드는 커넥션 풀에 커넥션을 최대 풀수(10)까지 채운다.

 

왜 별도의 쓰레드를 사용해서 커넥션 풀에 커넥션을 채울까?

커넥션 풀에 커넥션을 채우는 것은 상대적으로 오래 걸리는 일이다. 애플리케이션을 실행할 때 커넥션 풀을 채울 때 까지 마냥 대기하고 있으면 애플리케이션 실행시간이 늦어진다. 별도의 쓰레드를 사용해서 커넥션 풀을 채워야 애플리케이션 실행 시간에 영향을 주지 않는다.

 

커넥션 풀에서 커넥션 획득

커넥션 풀에서 커넥션을 획득하고 그 결과를 출력한다. 커넥션 풀에서 커넥션을 2개 획득하고 반환하지는 않았다.

풀에 있는 10개의 커넥션 중에 2개를 가지고 있는 상태이다. 마지막 로그를 보면 사용중인 커넥션 active=2, 풀에서 대기 상태인 커넥션 idle = 8을 확인할 수 있다.

 

2024/05/20

스프링 부트 3.1이상 - 로그 출력 안되는 문제

하카리 커넥션 풀을 테스트하는 dataSourceConnectionPool()을 실행할 때, 스프링 부트 3.1이상을 사용한다면

전체 로그가 아닌 간략한 로그만 나오게 된다.

 

이러한 경우에는 logback.xml 파일을 추가해준다.

<configuration>
    <appender name="STDOUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
        <encoder>
            <pattern>%d{HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{36} -%kvp-
                %msg%n</pattern>
        </encoder>
    </appender>
    <root level="DEBUG">
        <appender-ref ref="STDOUT" />
    </root>
</configuration>

 

스프링 3.1부터 기본 로그 레벨을 INFO로 빠르게 설정하므로 로그를 확인할 수 없다.

이렇게 기본 로그 레벨을 DEBUG로 설정하면 강의 내용과 같이 로그가 나오게 된다.

 

08:50:12.163 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                MyPool - configuration:
08:50:12.198 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                allowPoolSuspension.............false
08:50:12.199 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                autoCommit......................true
08:50:12.199 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                catalog.........................none
08:50:12.199 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                connectionInitSql...............none
08:50:12.200 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                connectionTestQuery.............none
08:50:12.200 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                connectionTimeout...............30000
08:50:12.200 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                dataSource......................none
08:50:12.200 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                dataSourceClassName.............none
08:50:12.200 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                dataSourceJNDI..................none
08:50:12.202 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                dataSourceProperties............{password=<masked>}
08:50:12.204 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                driverClassName.................none
08:50:12.205 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                exceptionOverrideClassName......none
08:50:12.205 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                healthCheckProperties...........{}
08:50:12.205 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                healthCheckRegistry.............none
08:50:12.205 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                idleTimeout.....................600000
08:50:12.206 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                initializationFailTimeout.......1
08:50:12.206 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                isolateInternalQueries..........false
08:50:12.207 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                jdbcUrl.........................jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB
08:50:12.208 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                keepaliveTime...................0
08:50:12.208 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                leakDetectionThreshold..........0
08:50:12.208 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                maxLifetime.....................1800000
08:50:12.208 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                maximumPoolSize.................10
08:50:12.208 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                metricRegistry..................none
08:50:12.208 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                metricsTrackerFactory...........none
08:50:12.208 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                minimumIdle.....................10
08:50:12.209 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                password........................<masked>
08:50:12.210 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                poolName........................"MyPool"
08:50:12.211 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                readOnly........................false
08:50:12.212 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                registerMbeans..................false
08:50:12.212 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                scheduledExecutor...............none
08:50:12.212 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                schema..........................none
08:50:12.212 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                threadFactory...................internal
08:50:12.212 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                transactionIsolation............default
08:50:12.213 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                username........................"sa"
08:50:12.213 [main] DEBUG com.zaxxer.hikari.HikariConfig --
                validationTimeout...............5000
08:50:12.213 [main] INFO  com.zaxxer.hikari.HikariDataSource --
                MyPool - Starting...
08:50:12.269 [main] DEBUG c.z.hikari.util.DriverDataSource --
                Loaded driver with class name org.h2.Driver for jdbcUrl=jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB
08:50:12.467 [main] INFO  com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool --
                MyPool - Added connection conn0: url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB user=SA
08:50:12.470 [main] INFO  com.zaxxer.hikari.HikariDataSource --
                MyPool - Start completed.
08:50:12.483 [MyPool connection adder] DEBUG com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool --
                MyPool - Added connection conn1: url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB user=SA
08:50:12.483 [main] INFO  c.e.springdb.test.ConnectionTest --
                connection=HikariProxyConnection@1962826816 wrapping conn0: url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB user=SA, class=class com.zaxxer.hikari.pool.HikariProxyConnection
08:50:12.502 [main] INFO  c.e.springdb.test.ConnectionTest --
                connection=HikariProxyConnection@210506412 wrapping conn1: url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB user=SA, class=class com.zaxxer.hikari.pool.HikariProxyConnection
08:50:12.502 [MyPool connection adder] DEBUG com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool --
                MyPool - Added connection conn2: url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB user=SA
08:50:12.521 [MyPool connection adder] DEBUG com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool --
                MyPool - Added connection conn3: url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB user=SA
08:50:12.539 [MyPool connection adder] DEBUG com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool --
                MyPool - Added connection conn4: url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB user=SA
08:50:12.555 [MyPool connection adder] DEBUG com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool --
                MyPool - Added connection conn5: url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB user=SA
08:50:12.573 [MyPool connection adder] DEBUG com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool --
                MyPool - Added connection conn6: url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB user=SA
08:50:12.575 [MyPool housekeeper] DEBUG com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool --
                MyPool - Pool stats (total=7, active=2, idle=5, waiting=0)
08:50:12.592 [MyPool connection adder] DEBUG com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool --
                MyPool - Added connection conn7: url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB user=SA
08:50:12.609 [MyPool connection adder] DEBUG com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool --
                MyPool - Added connection conn8: url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB user=SA
08:50:12.627 [MyPool connection adder] DEBUG com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool --
                MyPool - Added connection conn9: url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB user=SA

 

DataSource 적용

package com.example.springdb.jdbc.repository;

import java.sql.Connection;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;
import javax.sql.DataSource;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.jdbc.support.JdbcUtils;

/**
 * JDBC - DataSource 사용, JdbcUtils 사용
 */
@Slf4j
public class MemberRepositoryV1 {
    
    private final DataSource dataSource;

    public MemberRepositoryV1(DataSource dataSource) {
        this.dataSource = dataSource;
    }
    
    //save()..
    //findById()..
    //update()..
    //delete()..
    
    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 conneciton={}, class={}", con, con.getClass());
        
        return con;
    }
 }

 

DataSource 의존관계를 주입해준다.

  • 외부에서 DataSource를 주입 받아서 사용한다. 직접 만든 DBConnectionUtil을 사용하지 않아도 된다.
  • DataSource는 표준 인터페이스이므로 DriverManagerDataSource에서 HikariDataSource로 변경되어도 해당 코드를 변경하지 않아도 된다.
  • JdbcUtil 편의 메서드
    • 스프링은 JDBC를 편히 다룰 수 있는 JdbcUtils라는 편의 메서드를 제공한다.
    • JdbcUtils을 사용하면 커넥션을 좀 더 편리하게 닫을 수 있다.

MemberRepositoryV1

package com.example.springdb.jdbc.repository;

import com.example.springdb.jdbc.domain.Member;
import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;
import java.util.NoSuchElementException;
import javax.sql.DataSource;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.jdbc.support.JdbcUtils;

/**
 * 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; // Statement를 extends한다.

        try {
            con = getConnection();
            pstmt = con.prepareStatement(sql);
            pstmt.setString(1, member.getMemberId());
            pstmt.setInt(2, member.getMoney());
            pstmt.executeUpdate(); // Execute the SQL statement in this PreparedStatement object
            return member;

        } catch (SQLException e) {
            log.error("db error", e);
            throw e;
        } finally {
            close(con, pstmt, null);
        }
    }

    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();
            System.out.println(resultSize);
        } catch (SQLException 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 fount memberId = " + memberId);
            }

        } catch (SQLException e) {
            log.error("db error", e);
            throw e;
        } finally { // 리소스 자원 낭비 최소ㅔㅕ
            close(con,pstmt,rs);
        }
    }

    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);
        }
    }

    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 conneciton={}, class={}", con, con.getClass());

        return con;
    }
 }

 

 

MemberRepositoryV1Test

package com.example.springdb;

import static org.assertj.core.api.Assertions.*;

import com.example.springdb.jdbc.domain.Member;
import com.example.springdb.jdbc.repository.MemberRepositoryV1;
import com.zaxxer.hikari.HikariDataSource;
import java.sql.SQLException;
import java.util.NoSuchElementException;
import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.BeforeEach;
import org.junit.jupiter.api.Test;

public class MemberRepositoryV1Test {

    MemberRepositoryV1 repository;
    public static final String URL = "jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB";
    public static final String USERNAME = "sa";
    public static final String PASSWORD = "";

    @BeforeEach
    void beforeEach() throws Exception {
        // 기본 DriverManger - 항상 새로운 커넥션 획득
        // DriverManagerDataSource dataSource = new DriverMangerDataSource(URL, USAERNAME, PASSWORD);

        // 커넥션 풀링: HikariProxyConnection -> JdbcConnection
        HikariDataSource dataSource = new HikariDataSource();
        dataSource.setJdbcUrl(URL);
        dataSource.setUsername(USERNAME);
        dataSource.setPassword(PASSWORD);

        repository = new MemberRepositoryV1(dataSource);
    }
    
    @Test
    void crud() throws SQLException, InterruptedException {

        //save
        Member member = new Member("memberV0", 10000);
        repository.save(member);

        Member memberById = repository.findById(member.getMemberId());
        assertThat(memberById).isNotNull();

        repository.update(member.getMemberId(),20000);
        Member updateMember = repository.findById(member.getMemberId());
        assertThat(updateMember.getMoney()).isEqualTo(20000);

        repository.delete(member.getMemberId());
        assertThatThrownBy(() -> repository.findById(member.getMemberId()))
                .isInstanceOf(NoSuchElementException.class);
    }
}

 

테스트 결과

 

DriverManger인 경우

09:11:01.019 [Test worker] DEBUG o.s.j.d.DriverManagerDataSource --
                Creating new JDBC DriverManager Connection to [jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB]
09:11:01.148 [Test worker] INFO  c.e.s.j.r.MemberRepositoryV1 --
                get conneciton=conn0: url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB user=SA, class=class org.h2.jdbc.JdbcConnection
09:11:01.164 [Test worker] DEBUG o.s.j.d.DriverManagerDataSource --
                Creating new JDBC DriverManager Connection to [jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB]
09:11:01.169 [Test worker] INFO  c.e.s.j.r.MemberRepositoryV1 --
                get conneciton=conn1: url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB user=SA, class=class org.h2.jdbc.JdbcConnection
09:11:01.243 [Test worker] DEBUG o.s.j.d.DriverManagerDataSource --
                Creating new JDBC DriverManager Connection to [jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB]
09:11:01.249 [Test worker] INFO  c.e.s.j.r.MemberRepositoryV1 --
                get conneciton=conn2: url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB user=SA, class=class org.h2.jdbc.JdbcConnection
1
09:11:01.251 [Test worker] DEBUG o.s.j.d.DriverManagerDataSource --
                Creating new JDBC DriverManager Connection to [jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB]
09:11:01.255 [Test worker] INFO  c.e.s.j.r.MemberRepositoryV1 --
                get conneciton=conn3: url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB user=SA, class=class org.h2.jdbc.JdbcConnection
09:11:01.262 [Test worker] DEBUG o.s.j.d.DriverManagerDataSource --
                Creating new JDBC DriverManager Connection to [jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB]
09:11:01.267 [Test worker] INFO  c.e.s.j.r.MemberRepositoryV1 --
                get conneciton=conn4: url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB user=SA, class=class org.h2.jdbc.JdbcConnection
09:11:01.277 [Test worker] DEBUG o.s.j.d.DriverManagerDataSource --
                Creating new JDBC DriverManager Connection to [jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB]
09:11:01.283 [Test worker] INFO  c.e.s.j.r.MemberRepositoryV1 --
                get conneciton=conn5: url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB user=SA, class=class org.h2.jdbc.JdbcConnection

 

  • conn0~5 번호를 통해서 항상 새로운 커넥션이 생성되어서 사용된다.

 

HikariDataSource 사용

09:13:46.899 [Test worker] INFO  c.e.s.j.r.MemberRepositoryV1 --
                get conneciton=HikariProxyConnection@365625031 wrapping conn0: url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB user=SA, class=class com.zaxxer.hikari.pool.HikariProxyConnection
09:13:46.972 [Test worker] INFO  c.e.s.j.r.MemberRepositoryV1 --
                get conneciton=HikariProxyConnection@597364637 wrapping conn0: url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB user=SA, class=class com.zaxxer.hikari.pool.HikariProxyConnection
09:13:47.000 [HikariPool-1 housekeeper] DEBUG com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool --
                HikariPool-1 - Pool stats (total=1, active=0, idle=1, waiting=0)
09:13:47.007 [HikariPool-1 connection adder] DEBUG com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool --
                HikariPool-1 - Added connection conn1: url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB user=SA
09:13:47.023 [HikariPool-1 connection adder] DEBUG com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool --
                HikariPool-1 - Added connection conn2: url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB user=SA
09:13:47.034 [Test worker] INFO  c.e.s.j.r.MemberRepositoryV1 --
                get conneciton=HikariProxyConnection@1846982837 wrapping conn0: url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB user=SA, class=class com.zaxxer.hikari.pool.HikariProxyConnection
1
09:13:47.037 [Test worker] INFO  c.e.s.j.r.MemberRepositoryV1 --
                get conneciton=HikariProxyConnection@1135935001 wrapping conn0: url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB user=SA, class=class com.zaxxer.hikari.pool.HikariProxyConnection
09:13:47.041 [Test worker] INFO  c.e.s.j.r.MemberRepositoryV1 --
                get conneciton=HikariProxyConnection@1324173038 wrapping conn0: url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB user=SA, class=class com.zaxxer.hikari.pool.HikariProxyConnection
09:13:47.042 [HikariPool-1 connection adder] DEBUG com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool --
                HikariPool-1 - Added connection conn3: url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB user=SA
09:13:47.046 [Test worker] INFO  c.e.s.j.r.MemberRepositoryV1 --
                get conneciton=HikariProxyConnection@1998137093 wrapping conn0: url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/springDB user=SA, class=class com.zaxxer.hikari.pool.HikariProxyConnection

 

  • 커넥션 풀 사용시 conn0 커넥션이 재사용 된다.
  • Test는 순서대로 실행되기 때문에 커넥션을 사용하고 다시 돌려주는 것을 반복한다. 그래서 conn0만 사용된다.
  • 애플리케이션에 동시에 여러 요청이 들어오면 여러 쓰레드에서 커넥션 풀의 커넥션을 다양하게 가져가는 상황을 확인할 수 있다.

 

DI

DriverManagerDataSource >> HikariDataSource로 변경해도 MemberRepositoryV1의 코드는 전혀 변경하지 않아도 된다.

MemberRepositoryV1은 DataSource 인터페이스에만 의존하기 때문이다. DataSource를 사용하는 장점이다.(DI + OCP)