스프링 DB - JDBC

JDBC 표준 인터페이스

• JDBC(Java Database Connectivity)는 자바에서 데이터베이스에 접속할 수 있도록 하는 자바 API이다.
• JDBC는 데이터베이스에서 자료를 쿼리하거나 업데이트하는 방법을 제공한다. 

 

 

대표적으로 3가지 기능을 표준 인터페이스에서 정의해서 제공한다.

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

JDBC 인터페이스를 각각의 DB 벤더(회사)에서 자신의 DB에 맞도록 구현해서 라이브러리로 제공하는데, 이를 JDBC 드라이버라 한다.    

 

 

JDBC의 등장으로 다음 2가지 문제가 해결되었다.

1. 데이터베이스를 다른 종류의 데이터베이스로 변경하면 애플리케이션 서버의 데이터베이스 사용 코드도 함께 변경해야 하는 문제
   •  애플리케이션 로직은 이제 JDBC 표준 인터페이스에만 의존한다. 따라서 데이터베이스를 다른 종류의 데이터베이스로 변경하고 싶으면 JDBC 구현 라이브러리만 변경하면 된다. 따라서 다른 종류의 데이터베이스로 변경해도 애플리케이션 서버의 사용 코드를 그대로 유지할 수 있다.
2. 개발자가 각각의 데이터베이스마다 커넥션 연결, SQL 전달, 그리고 그 결과를 응답 받는 방법을 새로 학습해야 하는 문제
   • 개발자는 JDBC 표준 인터페이스 사용법만 학습하면 된다. 한 번 배워두면 수십개의 데이터베이스에 모두 동일하게 적용할 수 있다.   

 

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JDBC와 최신 데이터 접근 기술

JDBC를 직접 사용하기 보다는JDBC를 편리하게 사용하는 다양한 기술이 존재한다.
대표적으로는 SQL Mapper와 ORM 기술로 나눌 수 있다.

• SQL Mapper
  • 장점 : JDBC를 편리하게 사용하도록 도와준다.
    • SQL 응답 결과를객체로 편리하게 변환해준다.
    • JDBC의 반복 코드를 제거해준다.
  • 단점 : 개발자가 SQL을 직접 작성해야 한다.
  • 대표 기술 : 스프링 JdbcTemplate, MyBatis 

 

• ORM 기술
  • ORM은 객체를 관계형 데이터베이스 테이블과 매핑해주는 기술이다. 이 기술 덕분에 개발자는 반복적인 SQL을 직접 작성하지 않고, ORM 기술이 개발자 대신에 SQL을 동적으로 만들어서 실행해준다. 추가로 각각의 데이터베이스마다 다른 SQL을 사용하는 문제도 중간에서 해결해준다.
  • 대표 기술 : JPA, 하이버네이트, 이클립스링크
  • JPA는 자바 진영의 ORM 표준 인터페이스이고, 이것을 구현한 것으로 하이버네이트와 이클립스 링크 등의 구현 기술이 있다. 

 

 

SQL Mapper vs ORM 기술

SQL Mapper와 ORM 기술 둘 다 각각 장단점이 있다.

쉽게 설명하자면 SQL Mapper는 SQL만 직접 작성하면 나머지 번거로운 일은 SQL Mapper가 대신 해결해준다. 
ORM 기술은 SQL 자체를 작성하지 않아도 되어서 개발 생산성이 매우 높아진다. 편리한 반면 쉬운 기술이 아니다.

 

 

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데이터베이스 연결

@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);
 		}
 	}
}

 

데이터 베이스에 연결하려면 JDBC가 제공하는 DriverManager.getConnection(...)를 사용하면 된다. 

 

DriverManager 커넥션 요청 흐름

 

1. 애플리케이션 로직에서 커넥션이 필요하면 DriverManager.getConnection()을 호출한다.
2. DriverManager는 라이브러리에 등록된 드라이버 목록을 자동으로 인식한다. 이 드라이버들에게 순서대로 정보를 넘겨서 커넥션을 획득할 수 있는지 확인한다.
   • URL : 예) jdbc:h2:tcp://localhost/~/test
   • 이름, 비밀번호 등 접속에 필요한 추가 정보
   • 여기서 각각의 드라이버는 URL 정보를 체크해서 본인이 처리할 수 있는 요청인지 확인한다.   
3. 이렇게 찾은 커넥션 구현체가 클라이언트에 반환된다.

 

 

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JDBC 사용

커넥션 획득

• getConnection() : 이전에 만들어둔 DBConnectionUtil를 통해서 데이터베이스 커넥션을 획득한다.

 

저장 쿼리

save() - SQL 전달

• sql : 데이터베이스에 전달할 SQL을 정의한다. 
  예시 코드

String sql = "insert into member(member_id, money) values(?, ?)";

• con.prepareStatement(sql) : 데이터베이스에 전달할 SQL과 파라미터로 전달할 데이터들을 준비한다.
  • pstmt.setString(1, member.getMemberId()) : SQL의 첫 번째 ?에 값을 지정한다. 문자이므로 setString을 사용한다.
  • pstmt.setInt(2, member.getMoney()) : SQL의 두 번째 ?에 값을 지정한다. Int형 숫자이므로 setInt를 지정한다.
• pstmt.executeUpdate() : Statement를 통해 준비된 SQL을 커넥션을 통해 실제 데이터베이스에 전달한다. 참고로 executeUpdate()은 int를 반환하는데 영향받은 DB row 수를 반환한다.  

 

조회 쿼리

findById() - 쿼리 실행

• 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.
  • 예를 들어서 select member_id, money라고 지정하면 member_id, money라는 이름으로 데이터가 저장된다.
  • 참고로 select * 을 사용하면 테이블의 모든 컬럼을 다 지정한다.
• ResultSet 내부에 있는 커서(cursor)를 이동해서 다음 데이터를 조회할 수 있다.
• rs.next() : 이것을호출하면 커서가 다음으로 이동한다. 참고로 최초의 커서는 데이터를 가리키고 있지 않기 때문에 rs.next()를 최초 한 번은 호출해야 데이터를 조회할 수 있다.
  • rs.next()의 결과가 true면 커서의 이동 결과 데이터가 있다는 뜻이다. 
  • rs.next()의 결과가 false면 더이상 커서가 가리키는 데이터가 없다는 뜻이다.
• rs,getString("member_id") : 현재 커서가 가리키고 있는 위치의 member_id 데이터를 String 타입으로 반환한다.
• rs.getInt("money") : 현재 커서가 가리키고 있는 위치의 money 데이터를 int 타입으로 반환한다. 

 

리소스 정리

쿼리를 실행하고 나면 리소스를 정리해야 한다. 여기서는 Connection, PreparedStatement를 사용했다. 리소스를정리할 때는 항상 역순으로 해야한다. 리소스를 반환할 때는 PreparedStatement를 먼저 종료하고, 다음에 Connection을 종료하면 된다.   

 

주의
리소스 정리는 반드시 해줘야 한다. 예외가 발생하든, 하지 않든항상 수행되어야 하므로 finally 구문에 주의해서 작성해야 한다. 만약 이 부분을 놓치게 되면 커넥션이 끊어지지 않고, 계속 유지되는 문제가 발생할 수 있다. 이런 것을 리소스 누수라고 하는데, 결과적으로 커넥션 부족으로 장애가 발생할 수 있다.  

 

참고
PreparedStatement는 Statement의 자식 타입인데, ?를 통한 파라미터 바인딩을 가능하게 해준다. SQL Injection 공격을예방하려면 PreparedStatement를 통한 파라미터 바인딩 방식을 사용해야 한다.