김영한 스프링 강의 요약 - JDBC 이해

1. JDBC 표준 인터페이스

JDBC(Java Database Connectivity)는 자바에서 데이터베이스에 접속할 수 있도록 하는 자바 API다. JDBC 는 데이터베이스에서 자료를 쿼리하거나 업데이트하는 방법을 제공한다. - 위키백과

 

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. 이제부터 개발자는 이 표준 인터페이스만 사용해서 개발하면 된다. 그런데 인터페이스만 있다고해서 기능이 동작하지는 않는다. 이 JDBC 인터페이스를 각각의 DB 벤더(회사)에서 자신 의 DB에 맞도록 구현해서 라이브러리로 제공하는데, 이것을 JDBC 드라이버라 한다. 예를 들어서 MySQL DB에 접근 할 수 있는 것은 MySQL JDBC 드라이버라 하고, Oracle DB에 접근할 수 있는 것은 Oracle JDBC 드라이버라 한다.

 

MySQL 드라이버, Oracle 드라이버 사용

JDBC의 등장으로 다음 2가지 문제가 해결되었다.

 

1) 데이터베이스를 다른 종류의 데이터베이스로 변경하면 애플리케이션 서버의 데이터베이스 사용 코드도 함께 변경 해야하는 문제 

• 애플리케이션 로직은 이제 JDBC 표준 인터페이스에만 의존한다. 따라서 데이터베이스를 다른 종류의 데이 터베이스로 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 학습해야하 는 문제 

• 개발자는 JDBC 표준 인터페이스 사용법만 학습하면 된다. 한번 배워두면 수십개의 데이터베이스에 모두 동일하게 적용할 수 있다.

3) 표준화의 한계

결국 데이터베이스를 변경하면 JDBC 코드는 변경하지 않아도 되지만 SQL은 해당 데이터베이스에 맞도록 변경 해야한다. (JPA를 사용하면 이렇게 각각의 데이터베이스마다 다른 SQL을 정의해야 하는 문제도 많은 부분 해결할 수 있다.)

 

---

2. 데이터베이스 연결

@Slf4j
public class DBConnectionUtil {
    
    public static Connection getConnection() {
        try {
            Connection connection = DriverManager.getConnection(URL, USERNAME, PASSWORD);
            return connection;
        } catch (SQLException e) {
            throw new IllegalStateException(e);
        }
    }
}

1) 데이터베이스에 연결하려면 JDBC가 제공하는 `DriverManager.getConnection(..)` 를 사용하면 된다. 이렇게 하면 라이브러리에 있는 데이터베이스 드라이버를 찾아서 해당 드라이버가 제공하는 커넥션을 반환해준다. 여기서는 H2 데이터베이스 드라이버가 작동해서 실제 데이터베이스와 커넥션을 맺고 그 결과를 반환해준다.

 

2) JDBC가 제공하는 `DriverManager` 는 라이브러리에 등록된 DB 드라이버들을 관리하고, 커넥션을 획득하는 기능을 제공한다.

 

3) DriverManager 커넥션 요청 흐름

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

(2) `DriverManager` 는 라이브러리에 등록된 드라이버 목록을 자동으로 인식한다. 이 드라이버들에게 순서대로 다 음 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. 예를 들어서 URL이 `jdbc:h2` 로 시작하면 이것은 h2 데이터베이스에 접근하기 위한 규칙이다. 따라서 H2 드라이버는 본인이 처리할 수 있으므로 실제 데이터베이스에 연결해서 커넥션을 획득하고 이 커넥션을 클라이언트에 반 환한다. 반면에 URL이 `jdbc:h2` 로 시작했는데 MySQL 드라이버가 먼저 실행되면 이 경우 본인이 처리 할 수 없다는 결과를 반환하게 되고, 다음 드라이버에게 순서가 넘어간다.

(3) 이렇게 찾은 커넥션 구현체가 클라이언트에 반환된다.

 

4) H2 데이터베이스 드라이버 라이브러리

runtimeOnly 'com.h2database:h2' //h2-x.x.xxx.jar

 

---

3. JDBC 개발 - 등록

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

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

 

2) sql : 데이터베이스에 전달할 SQL을 정의한다. 여기서는 데이터를 등록해야 하므로 `insert sql` 을 준비했다. 

3) 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. 문자이므 로 setString 을 사용한다. 
• pstmt.setInt(2, member.getMoney()) : SQL의 두번째 ? 에 값을 지정한다. Int 형 숫자이므로 setInt 를 지정한다. 
• pstmt.executeUpdate() : Statement 를 통해 준비된 SQL을 커넥션을 통해 실제 데이터베이스에 전달한 다. 참고로 executeUpdate() 은 int 를 반환하는데 영향받은 DB row 수를 반환한다. 여기서는 하나의 row 를 등록했으므로 1을 반환한다.

4) executeUpdate()

int executeUpdate() throws SQLException;

 

5) 리소스 정리

쿼리를 실행하고 나면 리소스를 정리해야 한다. 여기서는 Connection, PreparedStatement 를 사용했다. 리소 스를 정리할 때는 항상 역순으로 해야한다.

 

---

4. JDBC 개발 - 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);
    } 
}

 

1) rs = pstmt.executeQuery() : 데이터를 변경할 때는 executeUpdate() 를 사용하지만, 데이터를 조회 할 때는 executeQuery() 를 사용한다. executeQuery() 는 결과를 ResultSet 에 담아서 반환한다.

 

2) executeQuery()

ResultSet executeQuery() throws SQLException;

 

3) ResultSet

(1) ResultSet 은 다음과 같이 생긴 데이터 구조이다. 보통 select 쿼리의 결과가 순서대로 들어간다. 

• 예를 들어서 select member_id, money 라고 지정하면 member_id, money 라는 이름으로 데이터 가 저장된다. 
• 참고로 select * 을 사용하면 테이블의 모든 컬럼을 다 지정한다. 

(2) ResultSet 내부에 있는 커서( cursor )를 이동해서 다음 데이터를 조회할 수 있다. 

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

• rs.next() 의 결과가 true 면 커서의 이동 결과 데이터가 있다는 뜻이다.
• rs.next() 의 결과가 false 면 더이상 커서가 가리키는 데이터가 없다는 뜻이다.

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

5) rs.getInt("money") : 현재 커서가 가리키고 있는 위치의 money 데이터를 int 타입으로 반환한다.

6) findById() 에서는 회원 하나를 조회하는 것이 목적이다. 따라서 조회 결과가 항상 1건이므로 while 대신에 if 를 사용한다.

 

 

---

스프링 DB 1편 - 데이터 접근 핵심 원리 강의 - 인프런