🌥️

DB 다중화와 Replication(SpringBoot 편)

이 포스팅은 지난 포스팅인 DB 다중화와 Replication(MySQL 편) 에 이어서 작성되었습니다.

DB 서버를 Master - Slave 로 이중화 하였으므로, SpringBoot에서 사용하는 DataSource도 Master - Slave를 각각 사용해야 합니다. 이를 구현하기 위한 방법으로 @Transactional 애노테이션의 속성을 이용하여 readOnly = false인 트랜잭션은 Master DataSource를, readOnly = true인 트랜잭션은 Slave DataSource를 사용하도록 설정해 주겠습니다.

데이터베이스 서버를 Source - Replica 로 이중화 하였으므로, 스프링부트에서 사용하는 DataSource도 Source - Replica에 맞게 2개를 써야한다. readOnly = true 트랜잭션은 Replica DataSource를, readOnly = false 인 트랜잭션은 Source DataSource를 사용하도록 분기해야한다.

application.yml 설정

저는 Master 1, Slave 2 를 바탕으로 Replication을 구성했기 때문에 3개의 DataSource에 대한 설정을 작성해주어야 합니다. 여기서 하나 유의해야 할 점은 일반적인 DataSource 등록 방법과는 과정이 조금 달라진다는 점입니다.

하나의 DataSource만 사용하는 경우에는 SpringBoot AutoConfiguration을 통해서 자동으로 빈으로 만들어져 관리되었지만, 2개 이상의 DataSource를 사용하는 경우에는 개발자가 직접 빈을 만들어서 사용해야 합니다.

일단 2개의 DataSource에 대한 설정을 application.yml 에 적어줄 것이다. 하나의 DataSource에 대해서는 스프링부트가 자동으로 빈으로 만들어 관리해줬지만, 2개 이상의 DataSource를 사용할 때에는 우리가 직접 빈을 만들어 사용해야한다. 일단 아래와 같이 설정하자.

spring:
  datasource:
    source:
      driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
      jdbc-url: "jdbc:mysql://localhost:13306/morak"
      username: root
      password: root
    replica1:
      driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
      jdbc-url: "jdbc:mysql://localhost:13307/morak"
      username: root
      password: root
    replica2:
      driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
      jdbc-url: "jdbc:mysql://localhost:13308/morak"
      username: root
      password: root
  jpa:
    show-sql: true
YAML
복사

yml 정보 객체 바인딩

앞서 yml에 설정한 정보는 사용자 임의로 정의해준 형식이기 때문에 해당 정보를 java 코드로 사용할 수 있도록 ConfigurationProperties를 사용하여 바인딩해주어야합니다. 해당 어노테이션은 내부적으로 getter, setter를 사용하므로 필수적으로 getter, setter 메서드가 있어야합니다.

@Configuration
public class DataSourceConfig {

    @Bean
    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource.source")
    public DataSource sourceDataSource() {
        return DataSourceBuilder.create()
                .build();
    }

    @Bean
    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource.replica1")
    public DataSource replica1DataSource() {
        return DataSourceBuilder.create()
                .build();
    }

    @Bean
    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource.replica2")
    public DataSource replica2DataSource() {
        return DataSourceBuilder.create()
                .build();
    }
}
Java
복사

자동으로 Datasource를 등록해주었던 이전과는 다르게 등록해줘야할 Datasource가 여러개이므로 수동으로 등록해주어야합니다.

다음과 같이 각 DB 서버에 대응되는 DataSource 타입의 빈을 등록하면 됩니다.

추가적으로 @ConfigurationProperties ****애노테이션을 사용한 것을 확인할 수 있습니다. 해당 애노테이션을 사용하면 application.yml에 명시한 여러 설정 중, 특정 prefix에 해당하는 설정 값을 자바 빈에 매핑할 수가 있습니다.

Source Replica 분기처리

스프링은 Multi DataSource 환경에서 여러 DataSource를 묶고 분기해주기 위해서 AbstractRoutingDataSource라는 추상 클래스를 지원합니다.

public class RoutingDataSource extends AbstractRoutingDataSource {

    private final RoutingReplicas<String> routingReplicas;

    public RoutingDataSource(List<String> routingReplicas) {
        this.routingReplicas = new RoutingReplicas<>(routingReplicas);
    }

    @Override
    protected Object determineCurrentLookupKey() {
        boolean isReadOnly = TransactionSynchronizationManager.isCurrentTransactionReadOnly();
        if (isReadOnly) {
            return routingReplicas.get();
        } else {
            return "source";
        }
    }
}
Java
복사

실제 저희가 이를 활용하기 위해서 AbstractRoutingDataSource 를 상속받는 구체 클래스를 만들어서 위에서 언급한 determineCurrentLookupKey()메서드를 오버라이드하여 트랜잭션의 readOnly 값에 따라 다른 DataSource 의 Key를 반환하도록 구현하겠습니다.

@Transactional(readOnly=true)인 경우 replica datasource로, 나머지는 source datasource로 분기 처리를 하기위한 ReplicationRoutingDataSource 클래스를 생성합니다.

determineCurrentLookupKey()메서드는 현재 요청에서 사용할 datasource의 key값을 반환해줍니다.

get에서 어떤 replica를 사용할지 정해집니다.

public class RoutingReplicas<T> {

    private final List<T> replicas;
    private final AtomicInteger index;

    public RoutingReplicas(List<T> replicas) {
        this.replicas = replicas;
        index = new AtomicInteger(0);
    }


    public T get() {
        return replicas.get(index.getAndIncrement() % replicas.size());
    }
}
Java
복사

다음과 같이 RoutingCircular 클래스를 만들어 통해서 여러개의 Slave DB의 DataSource를 순서대로 로드밸런싱 할 수 있게 됩니다.

DataSourceConfig 구현

@Configuration
public class DataSourceConfig {

		// data sources

		@Bean
    public DataSource routingDataSource(
            DataSource sourceDataSource,
            DataSource replica1DataSource,
            DataSource replica2DataSource
    ) {
        Map<Object, Object> dataSources = new HashMap<>();
        dataSources.put("source", sourceDataSource);
        dataSources.put("replica1", replica1DataSource);
        dataSources.put("replica2", replica2DataSource);

        RoutingDataSource routingDataSource = new RoutingDataSource(List.of("replica1", "replica2"));
        routingDataSource.setDefaultTargetDataSource(dataSources.get("source"));
        routingDataSource.setTargetDataSources(dataSources);

        return routingDataSource;
    }

    @Primary
    @Bean
    public DataSource dataSource() {
        return new LazyConnectionDataSourceProxy(routingDataSource(sourceDataSource(), replica1DataSource(), replica2DataSource()));
    }
}
Java
복사

위에서 만든 RoutingDataSource 에 우리가 사용할 Source DataSource와 Replica DataSource 정보를 등록하고, 이를 빈으로 만들것이다. 아래 소스코드는 sourceDataSource 와 replicaDataSource 빈을 정의한 DataSourceConfiguration 클래스의 소스코드에 이어 작성한 내용이다.

AOP는?

SET AUTO COMMIT 은?

LazyConnectionDataSourceProxy를 사용하는 이유

일반적으로 Spring에서는 DataSource를 하나만 사용하기 때문에 시작전에 정해 놓습니다. 그러나 리플렉션을 사용할 경우 DataSource가 아직 정해지지 않았으므로 Lazy 전략을 사용하여 실제 쿼리가 실행 될 때 DataSource를 가져옵니다.

이제 실제 스프링부트 전반에서 사용될 DataSource dataSource() 빈을 만들어보자. 그런데, 스프링이 DataSource 를 통해 Connection 을 획득하는 과정에 대해 이해할 필요가 있다.

스프링은 트랜잭션에 진입된 순간 바로 DataSource 를 가져오고, 커넥션을 획득한다. 그리고 그 다음에 트랜잭션의 현재 상태가 저장된다. 즉, TransactionSynchronizationManager에 트랜잭션 정보를 동기화 하는 작업은 DataSource로부터 Connection을 얻어온 이후 동작한다.

따라서 LazyConnectionDataSourceProxy 라는 클래스를 사용하여 트랜잭션에 진입한 시점이 아니라, 실제 쿼리가 시작된 시점에 DataSource 가 선택되도록 지연(lazy) 시킬 필요가 있다.

개선점

•

커넥션 문제

•

추가 제거 문제