[Spring] 커넥션 풀과 트랜잭션 관리, 왜 필요할까?

이번 글에서는 커넥션 풀과 데이터소스의 개념과 필요성, 그리고 이를 어떻게 활용하는지 정리해보고자 한다.

 

---

source : wearecommunity.io

1. 커넥션 풀(Connection Pool)이란?

 ➡️  커넥션 풀은 데이터베이스 연결을 미리 생성해 두고, 필요할 때 가져와서 재사용하는 기술이다. 일반적으로 JDBC에서 DriverMaanager.getConnection()을  호출하게 되면 매번 새로운 DB 연결이 생성되는데, 이는 성능상 큰 부담이 된다!

따라서, 커넥션 풀을 사용하게 되면 미리생성된 커넥션을 재사용하여 성능을 최적화하고 DB 서버의 부하를 줄일 수 있다. 즉 반복적인 연결 생성 비용을 줄이고, 동시 접속사용자의 요청을 효과적으로 처리할 수 있도록 도와주는 기능이다!

📌 커넥션 풀이 필요한 이유

• DB 연결 속도 개선 : 커넥션을 매번 생성하는 대신, 미리 생성된 연결을 재사용하거 응답 속도를 향상한다
• 동시 접속 처리 향상 : 다수의 클라이언트가 동시애 요청할 때 커넥션 풀을 사용하면 효과적으로 부하를 분산할 수 있다.
• 리소스 관리 최적화 : 미사용 커넥션을 자동으로 해체하고 일정 시간 이상 사용되지 않으면 풀에서 제거하여 리소스를 절약한다.

📌 커넥션 풀의 동작 과정

1. 애플레케이션 시작 시, 설정된 개수만큼 커넥션을 미리 생성해 둔다. (MySQL은 10개로 알고 있어요!)
2. 클라이 언트가 DB 연결을 요청하면 풀에서 사용 가능한 커넥션을 제공한다.
3. 시용이 끝난 커넥션은 close()를 호출하지만, 실제로는 연결이 종료되지 않고 다시 풀에 반환된다.
4. 풀의 설정에 따라 일정시간 동안 사용되지 않은 커넥션은 자동으로 해제되거나 필요한 경우 새로운 커넥셕을 추가로 생성한다. 

📌 커넥션 풀 라이브러리

대표적인 커넥션 풀 라이브러리는 다음과 같다.

• HikariCP (Spring Boot 기본 커넥션 풀, 성능 우수, (2025.01.20 기준 이것을 주로 써왔어요!))
• Apache Commons DBCP
• C3 P0
• Tomcat JDBC Connection Pool

---

2. 데이터소스(DataSource)란?

➡️  데이터 소스란 JDBC에서 커넥션 풀을 관리하는 인터페이스이다. 기존의 DriverManager를 직접 사용하여 커넥션을 생성하는 방식과 달리 DataSource는 커넥션 풀을 통해 효율적인 연결 관리가 가능하도록 도와준다.

즉, DataSource를 사용하면 애플리케이션 코드에서 직접 데이터베이스 연결을 성정하는 것이 아니라, 설정 파일을 통해 커넥션 정보를 중앙에서 관리할 수 있다. 

📌 DataSource를 사용하는 이유

• 커넥션 풀을 쉽게 활용 가능: DataSource를 통해 HikariCP, DBCP 같은 커넥션 풀을 손쉽게 설정할 수 있다.
• 애플리케이션 코드 분리: DB 연결 정보를 애플리케이션 코드에서 분리하여 유지보수를 쉽게 한다.
• 보안 강화: DB 연결 정보를 외부 설정 파일에 저장하여 소스 코드에 노출되지 않도록 관리할 수 있다.

📌 Spring Boot에서 DataSource 설정

Spring Boot에서는 application.properties 또는 application.yml에서 간단하게 DataSource를 설정할 수 있다.

 

    📌 HikariCP를 이용한 설정 (Spring Boot 기본값)

# application.properties
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/{my-database}
spring.datasource.username={my-username}
spring.datasource.password={my-password}
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
spring.datasource.hikari.maximum-pool-size=10

❓: 위 설정을 적용하면 Spring Boot는 자동으로 HikariCP를 사용하여 커넥션 풀을 관리한다.

---

3. 트랜잭션(Transaction)이란? 

➡️  트랜잭션은(Transaction)은 데이터 베이스에서 수행되는 일련의 작업을 하나의 논리적 단위로 묶는 개념이다. 트랸쟉션은 반드시 수행되거나, 실패시 수행되지 않은 것처럼 만들어야 한다!

📌 트랜잭션의 특징 (ACID 원칙)

• 원자성(Atomicity): 모든 작업이 완벽하게 수행되거나 전혀 수행되지 않아야 한다.
• 일관성(Consistency): 트랜잭션이 완료된 후 데티어 무결성이 유지되어야 한다.
• 고립성(Isolation): 각 트랜잭션은 다른 트랜잭션의 영향을 받지 않고 독립적으로 실행되어야 한다.
• 지속성(Durability): 원 트랜잭션이 성공저긍로 수행되면 변경된 데이터는 영구적으로 저장된다.

📌 트랜잭션 관리 예제 (Spring Boot & JDBC)

@Transactional
public void increaseFolderCount(Integer folderId) {
    // 1️⃣ 카테고리 조회 (없으면 예외 발생)
    Folder folder = folderRepo.findById(folderId)
            .orElseThrow(() -> new EntityNotFoundException("해당 카테고리를 찾을 수 없습니다: " + categoryId));

    // 2️⃣ 콘텐츠 개수 증가
    folder.increaseFolderCount();

    // 3️⃣ 변경 사항 저장 (트랜잭션에 의해 자동 커밋 또는 롤백)
    folderRepo.save(folder);
}

❓: 하나의 트랜잭션 예제 코드!

 

• "조회 → 변경 → 저장"이 하나의 단위로 처리됨 (중간에 오류 발생 시 롤백)
• @Transactional이 이를 자동으로 관리하여 데이터 정합성을 보장함.