스프링 DB 1편 - 데이터 접근 핵심 원리 (1)

JDBC 이해

클라이언트가 애플리케이션 서버를 통해 데이터를 저장하거나 조회하면, 애플리케이션 서버는 다음 과정을 통해서 데이터베이스를 사용한다.

1. 커넥션 연결: 주로 TCP/IP를 사용해서 커넥션을 연결한다.

2. SQL 전달: 애플리케이션 서버는 DB가 이해할 수 있는 SQL을 연결된 커넥션을 통해 DB에 전달한다.

3. 결과 응답: DB는 전달된 SQL을 수행하고 그 결과를 응답한다. 애플리케이션 서버는 응답 결과를 활용한다.

 

이러한 방법은 2가지 큰 문제가 있다.

1. 데이터베이스를 다른 종류의 데이터베이스로 변경하면 애플리케이션 서버에 개발된 데이터베이스 사용 코드도 함께 변경해야한다.

2. 개발자가 각각의 데이터베이스마다 커넥션 연결, SQL 전달, 그리고 그 결과를 응답 받는 방법을 새로 학습해야 한다.

 

JDBC 표준 인터페이스

JDBC는 자바에서 데이터베이스에 접속할 수 있도록 하는 자바 API다.

 

 

대표적으로 다음 3가지 기능을 표준 인터페이스로 정의해서 제공한다.

java.sql.Connection - 연결

java.sql.Statement - SQL을 담은 내용

java.sql.ResultSet - SQL 요청 응답

 

자바는 이렇게 표준 인터페이스를 정의해두었다. 하지만 인터페이스만 있다고해서 기능이 동작하지 않는다.

JDBC 인터페이스를 각각의 DB 벤더에서 자신의 DB에 맞도록 구현해서 라이브러리로 제공하는데, 이것을 JDBC 드라이버라 한다.

 

JDBC의 등장으로 2가지 문제가 해결되었다.

1. 데이터베이스를 다른 종류의 데이터베이스로 변경하면 애플리케이션 서버의 데이터베이스 사용 코드도 함께 변경해야하는 문제

2. 개발자가 각각의 데이터베이스마다 커넥션 연결, SQL 전달, 그리고 그 결과를 응답 받는 방법을 새로 학습해야하는 문제

 

JDBC와 최신 데이터 접근 기술

JDBC는 오래된 기술이고, 사용하는 방법도 복잡하다. 최근에는 JDBC를 직접 사용하기 보다는 JDBC를 편리하게 사용하는 다양한 기술이 존재한다. 대표적으로 SQL Mapper와 ORM 기술로 나눌 수 있다.

 

SQL Mapper

• 장점 : JDBC를 편리하게 사용하도록 도와준다.
  • SQL 응답 결과를 객체로 편리하게 변환해준다.
  • JDBC의 반복 코드를 제거해준다.
• 단점: 개발자가 SQL을 직접 작성해야한다.
• 대표 기술: 스프링 JdbcTemplate, MyBatis

 

 

ORM 기술

• ORM은 객체를 관계형 데이터베이스 테이블과 매핑해주는 기술이다. 이 기술 덕분에 개발자는 반복적인 SLQ을 직접 작성하지 않고, ORM 기술이 개발자 대신에 SQL을 동적으로 만들어 실행해준다.
• 대표 기술: JPA, 하이버네이트, 이클립스 링크

데이터베이스 연결

package hello.jdbc.connection;

public abstract class ConnectionConst {
    public static final String URL = "jdbc:h2:tcp://localhost/~/testDB";
    public static final String USERNAME = "sa";
    public static final String PASSWORD = "";
}

package hello.jdbc.connection;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;

import static hello.jdbc.connection.ConnectionConst.*;

@Slf4j
public class DBConnectionUtil {

    public static Connection getConnection() {
        try {
            Connection connection = DriverManager.getConnection(URL, USERNAME, PASSWORD);
            log.info("get connection={}, class={}", connection, connection.getClass());
            return connection;
        } catch (SQLException e) {
            throw new IllegalStateException(e);
        }
    }
}

 

데이터베이스에 연결하려면 JDBC가 제공하는 DriverManager.getConnection(..) 를 사용하면 된다.

이렇게 하면 라이브러리에 있는 데이터베이스 드라이버를 찾아서 해당 드라이버가 제공하는 커넥션을 반환해준다.

 

실행 결과 class= class org.h2.jdbc.JdbcConnection 부분을 확인할 수 있다. 이것이 바로 H2 데이터베이스 드라이버가 제공하는 H2 전용 커넥션이다.

 

JDBC DriverManager 연결 이해

DriverManager 커넥션 요청 흐름

JDBC가 제공하는 DriverManager는 라이브러리에 등록된 DB 드라이버들을 관리하고, 커넥션을 획득하는 기능을 제공한다.

 

 

애플리케이션 로직에서 커넥션이 필요하면 DriverManager.getConnection()을 호출한다.

DriverManager는 라이브러리에 등록된 드라이버 목록을 자동으로 인식한다. 이 드라이버들에게 순서대로 다음 정보를 넘겨서 커넥션을 획득할 수 있는지 확인한다.

• URL : 예) jdbc:h2:tcp://localhost/~/testDB
• 이름,비밀번호등 접속에 필요한 추가 정보
• 각각의 드라이버는 URL 정보를 체크해서 본인이 처리할 수 있는 요청인지 확인한다

이렇게 찾은 커넥션 구현체가 클라이언트에 반환된다.

 

JDBC 개발 - 등록

JDBC를 사용해서 회원 데이터를 데이터베이스에 관리하는 기능을 간단하게 개발해봤다.

 

package hello.jdbc.domain;

import lombok.Data;

@Data
public class Member {
    private String memberId;
    private int money;

    public Member() {
    }

    public Member(String memberId, int money) {
        this.memberId = memberId;
        this.money = money;
    }

}

package hello.jdbc.repository;

import hello.jdbc.connection.DBConnectionUtil;
import hello.jdbc.domain.Member;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import java.sql.*;
import java.util.NoSuchElementException;


/**
 * JDBC - DriverManager 사용
 */
@Slf4j
public class MemberRepositoryV0 {

    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;

        log.info("memberId= {}", memberId);

        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.error("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.error("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);
        }

    }

    private Connection getConnection() {
        return DBConnectionUtil.getConnection();
    }

    private void close(Connection con, Statement stmt, ResultSet rs) {

        if ( rs != null) {
            try {
                rs.close();
            } catch (SQLException e) {
                log.info("rs", e);
            }
        }

        if (stmt != null) {
            try {
                stmt.close();
            } catch (SQLException e) {
                log.info("error", e);
            }
        }

        if (con != null) {
            try {
                con.close();
            } catch(SQLException e) {
                log.info("error", e);
            }
        }
    }
}

 

커넥션 획득

getConnection(): 이전에 만들어둔 DBConnectionUtil 를 통해서 데이터베이스 커넥션을 획득한다.

 

sql : 데이터베이스에 전달할 SQL을 정의한다.

con.prepareStatement(sql): 데이터베이스에 전달할 SQL과 파라미터로 전달할 데이터들을 준비한다.

sql : insert into member(member_id, money) values(?, ?)"

pstmt.setString(1, member.getMemberId()) : SQL의 첫번째 ?에 값을 지정한다.

pstmt.setInt(2, member.getMoney()) : SQL의 두번째 ?에 값을 지정한다.

pstmt.executeUpdate() : Statement 를 통해 준비된 SQL을 커넥션을 통해 실제 데이터베이스에 전달한다.

executeUpdate()은 int를 반환하는데 영향받은 DB row 수를 반환한다.

 

리소스 정리

쿼리를 실행하고 나면 리소르를 정리해야 한다. 리소스를 정리할 때는 항상 역순으로 해야한다.

리소스는 예외가 발생하든, 하지 않든 항상 수행되어야 하므로 finally 구문에 주의해서 작성해야한다.

이 부분을 놓치게 되면 커넥션이 끊어지지 않고 계속 유지되는 문제가 발생할 수 있다.

 

findById() - 쿼리 실행

sql : 데이터 조회를 위한 select SQL을 준비한다.

rs = pstmt.executeQuery() 데이터를 변경할 때는 executeUpdate()를 사용하지만, 데이터를 조회할 때는 executeQuery()를 사용한다. executeQuery()는 결과를 ResultSet에 담아서 반환한다.

 

ResultSet

ResultSet은 다음과 같이 생긴 데이터 구조이다. 보통 select 쿼리의 결과가 순서대로 들어간다.

ResultSet 내부에 있는 커서를 이동해서 다음 데이터를 조회할 수 있다.

rs.net() : 이것을 호출하면 커서가 다음으로 이동한다. 최초의 커서는 데이터를 가리키고 있지 않기 때문에 rs.next() 를 최초 한번은 호출해야 데이터를 조회할 수 있다.

rs.getString("member_id): 현재 커서가 가리키고 있는 위치의 member_id 데이터를 String 타입으로 반환한다.

 

 

 

출처

https://www.inflearn.com/course/%EC%8A%A4%ED%94%84%EB%A7%81-db-1