DB

[DB] JDBC란?

하부루 2024. 7. 20. 20:09
 

스프링 DB 1편 - 데이터 접근 핵심 원리 강의 | 김영한 - 인프런

김영한 | 백엔드 개발에 필요한 DB 데이터 접근 기술을 기초부터 이해하고, 완성할 수 있습니다. 스프링 DB 접근 기술의 원리와 구조를 이해하고, 더 깊이있는 백엔드 개발자로 성장할 수 있습니

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1. JDBC 등장 이유

  • 애플리케이션을 개발 할 때 데이터는 대부분 데이터베이스에 보관한다.
  • 클라이언트가 애플리케이션 서버를 통해 데이터를 저장하거나 조회하면, 애플리케이션 서버는 다음 과정을 통해서 데이터베이스를 사용한다.

[애플리케이션 서버와 DB - 일반적인 사용법]

  1. 커넥션 연결: 주로 TCP/IP를 사용해서 커넥션을 연결.
  2. SQL 전달: 애플리케이션 서버는 DB가 이해할 수 있는 SQL을 연결된 커넥션을 통해 DB에 전달.
  3. 결과 응답: DB는 전달된 SQL을 수행하고 결과를 반환. 애플리케이션 서버는 응답를 결과 활용.

[만약에 DB가 변경이 된다면 생길 수 있는 문제점]

  1. 문제는 각각의 DB마다 커넥션을 연결하는 방법, SQL을 전달하는 방법, 결과를 받는 방법이 모두 다르다는 것이다.
  2. DB를 다른 종류의 DB로 변경하면 애플리케이션 서버에 개발된 DB 사용 코드도 변경해야 한다.
  3. 개발자가 각각의 데이터베이스마다 커넥션 연결, SQL 전달, 그리고 그 결과를 응답 받는 방법을 새로 학습해야 한다.

이러한 문제를 해결하기 위해 JDBC라는 자바 표준이 등장.

2. JDBC 표준 인터페이스

[JDBC는 대표적으로 다음 3가지 기능을 표준 인터페이스로 정의하여 제공]

  • java.sql.Connection: 연결
  • java.sql.Statement: SQL을 담은 내용
  • java.sql.ResultSet: SQL 요청 응답

[MySQL & Oracle 드라이버 사용]

[JDBC의 등장으로 해결된 문제]

  • 애플리케이션 로직은 이제 JDBC 표준 인터페이스에만 의존한다. 따라서 DB를 다른종류의 DB로 변경하고 싶으면 JDBC 구현 라이브러리만 변경하면 된다.
  • 개발자는 JDBC 표준 인터페이스 사용법만 알면 된다.

[JDBC 표준화의 한계]

  • JDBC의 등장으로 많은 것이 편리해졌지만, 각각의 데이터베이스마다 SQL, 데이터타입 등의 일부 사용법 다르다.
  • 결국 데이터베이스를 변경하면 JDBC 코드는 변경하지 않아도 되지만 SQL은 해당 데이터베이스에 맞도록 변경해야한다.
  • 참고로 JPA(Java Persistence API)를 사용하면 이렇게 각각의 데이터베이스마다 다른 SQL을 정의해야 하는 문제도 많은 부분 해결할 수 있다.

3. JDBC 최신 데이터 접근 기술

  • JDBC는 오래된 기술이고, 사용하는 방법도 복잡하다. 그래서 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.

[ORM 기술]

  • ORM은 객체를 관계형 데이터베이스 테이블과 매핑해주는 기술이다.
  • 이 기술 덕분에 개발자는 반복적인SQL을 직접 작성하지 않고, ORM 기술이 개발자 대신에 SQL을 동적으로 만들어 실행해준다.
  • 추가로 각각의 데이터베이스마다 다른 SQL을 사용하는 문제도 중간에서 해결해준다.
  • 대표 기술: JPA, 하이버네이트, 이클립스링크

[SQL Mapper vs ORM 기술]

  • SQL Mapper와 ORM 기술 둘다 각각 장단점이 있다.
  • SQL Mapper는 SQL만 직접 작성하면 나머지 번거로운 일은 SQL Mapper가 대신 해결해준다.
  • SQL Mapper는 SQL만 작성할 줄 알면 금방 배워서 사용할 수 있다.
  • ORM기술은 SQL 자체를 작성하지 않아도 되어서 개발 생산성이 매우 높아진다. 편리한 반면에 쉬운 기술은 아니므로 실무에서 사용하려면 깊이있게 학습해야 한다.

4. DB JDBC 커넥션

[ConnectionConst.class]

[DBConnectionUtil.class]

[DriverManager]

  • JDBC 인터페이스에서 구현체를 얻기위한 메소드이고, 이 커넥션은 각각 DB의 구현체를 의미.
  • DriverManager가 현재 다운로드 되어있는 라이브러리 중 DB 라이브러리를 참조.
  • DriverManager.getConnection() 메소드를 통해 해당 드라이버가 제공하는 커넥션을 반환.

[DriverManger.getConnection() 과정]

  1. 애플리케이션 로직에서 커넥션이 필요하면 DriverManager.getConnection() 을 호출.
  2. DriverManger는 라이브러리에 등록된 드라이버 목록을 자동으로 인식한다. 
    1. URL: 예) jdbc:h2:tcp//localhost/~/test
    2. 이름, 비밀번호 등 접속에 필요한 추가 정보
    3. 여기서 각각의 드라이버는 URL 정보를 체크해서 본인이 처리할 수 있는 요청인지 확인.
    4. 예를 들어서 URL이 jdbc:h2로 시작하면 이것은 h2 데이터베이스에 접근하기 위한 규칙이다.
    5. 따라서 H2 드라이버는 본인이 처리할 수 있으므로 실제 데이터베이스에 연결해서 커넥션을 획득하고 이 커넥션을 클라이언트에 반환한다.
    6. 반면에 URL이 jdbc:h2로 시작했는데 MySQL 드라이버가 먼저 실행되면 이 경우 본인이 처리할 수 없다는 결과를 반환하게 되고, 다음 드라이버에게 순서가 넘어간다.
  3. 이렇게 찾은 커넥션 구현체가 클라이언트에 반환된다.

5. JDBC를 사용한 단순한 CRUD

[Member.class]

/*
*  예제를 위한 Member class
**/
@Data
public class Member {

    private String memberId;
    private int money;

    public Member() {
    }

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

[MemberRepositoryV0.class]

/*
    JDBC - DriverManager 사용
    <커넥션을 얻어서 쿼리를 날리는 Repository>
    !!과정 요약!!
    1. getConnection 요청을 통해 커넥션을 얻는다.
    2. 커넥션을 닫을 객체를 null로 초기화 하는 이유는, SQLException은	 Checked Exception 이기 떄문에, try-catch로 처리
    3. PreparedStatement 객체를 이용해 쿼리를 DB에 날린다.
    4. 모든 처리가 완료 되었을땐, 연결된 커넥션을 순차적으로 끊어줘야한다.
    5. ResultSet은 DB에서 불러온 결과를 저장해서 값을 조회하는 역할을 한다. (데이터 저장소)
 */
@Slf4j
public class MemberRepositoryV0 {

    //저장
    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);
        }
    }
    //조회
    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.error("db error", e);
            throw e;
        } finally {
            close(con, pstmt, rs);
        }
    }
	//수정
    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);
        }
    }
	//삭제
    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);
        }
    }
    //커넥션 닫기
    private void close(Connection con, Statement stmt, ResultSet rs) {

        if (rs != null) {
            try {
                rs.close();
            } catch (SQLException e) {
                log.info("error", 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 얻기
    private Connection getConnection() {
        return DBConnectionUtil.getConnection();
    }
}

[MemberRepositoryV0Test.class]

@Slf4j
class MemberRepositoryV0Test {

    MemberRepositoryV0 repository = new MemberRepositoryV0();
    @Test
    void crud() throws SQLException {
        //save
        Member member = new Member("member7", 10000);
        repository.save(member);

        //findById
        Member findMember = repository.findById(member.getMemberId());
        assertThat(findMember).isEqualTo(member);

        //update: moneoy : 10000 -> 20000
        repository.update(member.getMemberId(), 20000);
        Member updatedMember = repository.findById(member.getMemberId());
        assertThat(updatedMember.getMoney()).isEqualTo(20000);

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