스프링 DB 데이터접근 원리 - 1. JDBC 이해

H2 데이터베이스  설정

- H2 데이터베이스는 개발이나 테스트 용도로 사용하기 좋은 가볍고 편리한 DB이다.

- 그리고 SQL을 실행할 수 있는 웹화면을 제공한다.

 

- h2 데이터베이스 버전은 스프링 부트 버전에 맞춘다

- MAC, 리눅스 사용자

    ㆍ권한 주기 : ' chmod 755 h2.sh '

    ㆍ실행 : ' ./h2.sh '

- 원도우 사용자

    ㆍ실행 : ' h2.bat '

 

- 데이터베이스 파일 생성 방법

    ㆍJDBC URL

        ㆍ' jdbc:h2:~/test ' ( 최초 한번 )

        ㆍ' ~/test.mv.db ' 파일 생성 확인

        ㆍ이후부터는 ' jdbc:h2:tcp://localhost/~/test ' 접속

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JDBC 이해

* 애플리케이션 서버와 DB - 일반적인 사용법 *

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 활용

 

* 애플리케이션 서버와 DB - DB 변경 *

- 문제는 각각의 데이터베이스마다 커넥션을 연결하는 방법, SQL을 전달하는 방법, 그리고 결과를 응답 받는 방법이 모두 다르다.

- 참고로 관계형 데이터베이스는 수십개가 있다

 

문제

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

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

→ JDBC라는 자바 표준 등장

 

JDBC 표준 인터페이스

- JDBC( Java Database Connectivity ) 는 자바에서 데이터 베이스에 접속할 수 있도록 하는 자바 API이다.

- JDBC는 데이터베이스에서 자료를 쿼리거나 업데이트 하는 방법으로 제공한다

- 대표적으로 다음 3가지 기능을 표준 인터페이스로 정의해서 제공한다

    ㆍ' java.sql.Connection ' : 연결

    ㆍ' java.sql.Statement ' : SQL을 담을 내용

    ㆍ' java.sql.ResultSet ' : SQL 요청 응답

 

- 자바는 이렇게 표준 인터페이스를 정의해두었다. 이제부터 개발자는 이 표준 인터페이스만 사용해서 개발하면 된다

- 인터페이스만 있다고해서 기능이 동작하지는 않는다.

- 이 JDBC 인터페이스는 각각의 DB에 맞는 라이브러리 제공하는데 ,이것을 JDBC 드라이버라고 한다.

 

* 정리 * 

- JDBC의 등장으로 다음 2가지 문제 해결

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

    ㆍ애플리케이션 로직은 이제 JDBC 표준 인터페이스에만 의존한다.

    ㆍ따라서 데이터베이스를 다른 종류의 데이터베이스로 변경하고 싶으면 JDBC 구현 라이브러리만 변경

    ㆍ다른 종류의 데이터베이스로 변경해도 애플리케이션 서버의 사용코드를 그대로 유지

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

    ㆍ개발자는 JDBC 표준 인터페이스 사용법만 학습

    ㆍ수십개의 데이터베이스에 모두 동일하게 적용

 

* 참고 - 표준화의 한계 *

- JDBC의 등장으로 많은 것이 편리해졌지만, 각각의 데이터베이스마다 SQL, 데이터타입 등의 일부 사용법이 다르다

- ANSI SQL 이라는 표준이 있기는 하지만 일반적인 부분만 공통화했기 때문에 한계가 있다.

- 대표적으로 실무에서 기본으로 사용하는 페이징 SQL은 각각의 데이터베이스마다 사용법이 다르다.

- 결국 데이터베이스를 변경하면 JDBC 코드는 변경하지 않아도 되지만 SQL은 해당 데이터베이스에 맞도록 변경

- 참고로 JPA( Java Persistence API ) 를 사용하면 이렇게 각각의 데이터베이스마다 다른 SQL을 정의해야하는 문제도 해결

 

JDBC와 최신 데이터 접근 기술

- JDBC를 편리하게 사용하는 SQL Mapper와 ORM 기술이 있다

 

* SQL Mapper *

    ㆍ장점 : JDBC를 편리하게 사용하도록 도와준다

        ㆍSQL 응답 결과를 객체로 편리하게 변환해준다

        ㆍJDBC의 반복 코드를 제거해준다

    ㆍ단점 : 개발자가 SQL을 직접 작성해야한다

    ㆍ대표 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 대신 SQL을 동적으로 만들어 실행해준다.

- 추가로 각각의 데이터베이스마다 다른 SQL을 사용하는 문제도 중간에서 해결해준다

- 대표기술 : JPA, 하이버네이트, 이클립스 링크

- 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 둘다 각각 장단점이 있다

- SQL Mapper

    ㆍ쉽게 말하면 SQL Mapper는 SQL만 직접 작성하면 나머지 번거로운 일은 SQL Mapper가 대신 해결해준다.

    ㆍSQL Mapper는 SQL만 작성할 줄 알면 금방 배워서 사용할 수 있다

- ORM 기술

    ㆍSQL 자체를 작성하지 않아도 되어서 개발 생산성이 매우 높아진다.

    ㆍ편리한 반면에 쉬운 기술은 아니므로 실무에서 사용하려면 깊이있게 학습해야한다.

 

* 중요 *

- 이런 기술들도 내부에서는 모두 JDBC를 사용한다.

- JDBC를 직접 사용하지는 않더라도, JDBC가 어떻게 동작하는지 기본 원리를 알아두어야 한다.

- 그래야 해당 기술들을 더 깊이있게 이해할 수 있고, 무엇보다 문제가 발생했을 때 근본적인 문제를 찾아서 해결

- JDBC는 자바 개발자라면 꼭 알아두어야 하는 필수 기본 기술!

 

JDBC DriverManager 연결 이해

* JDBC 커넥션 인터페이스와 구현 *

- JDBC는 ' java.sql.Connection ' 표준 커넥션 인터페이스 정의

- H2 데이터베이스 드라이버는 JDBC Conneciton 인터페이스를 구현한 ' org.h2.jdbc.JdbcConnection ' 구현체를 제공

 

* DriverManager 커넥션 요청 흐름 *

- JDBC가 제공하는 ' DriverManager '는 라이브러리에 등록된 DB 드라이버들을 관리하고, 커넥션을 획득하는 기능을 제공

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

2. ' DriverManager '는 라이브러리에 등록된 드라이버 목록을 자동으로 인식한다. 이 드라이버들에게 순서대로 다음 정보를 넘겨서 커넥션을 획득할 수 있는지 확인한다.
    ㆍURL : 예) 'jdbc:h2:tcp://localhost/~/test'

    ㆍ이름, 비밀번호 등 접속에 필요한 추가 정보

    ㆍ여기서 각각의 드라이버는 URL 정보를 체크해서 본인이 처리할 수 있는 요청인지 확인

    ㆍ예를 들어서 URL이 ' jdbc:h2 '로 시작하면 이것은 h2 데이터베이스에 접근하기 위한 규칙이다

    ㆍ따라서 H2 드라이버는 본인이 처리할 수 있으므로 실제 데이터베이스에 연결해서 커넥션을 획득하고 이 커넥션을 클라이언트에 반환

    ㆍ반면에 URL이 ' jdbc:h2 '로 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.

 

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JDBC 개발

* 리소스 정리 *

- 쿼리를 실행하고 나면 리소스를 정리해야 한다.

- 여기서는 Connection, PreparedStatement 를 사용했다.

- 리소스를 정리할 때는 항상 역순으로 해야한다.

 

* 주의 *

- 리소스 정리는 꼭! 해주어야 한다. 따라서 예외가 발생하든, 하지 않는 항상 수행되어야 하므로 ' finally ' 구문에 주의해서 작성

- 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 *

- 롬복의 @Data가 toStirng()을 적절하게 오버라이딩한다

- isEqualTo( ) : 롬복의 @Data 는 해당 객체의 모든 필드를 사용하도록 ' equals( ) ' 를 오버라이딩 하기 때문