[JAVA] 스프링 DB 접근 기술

H2 데이터베이스 설치

실행

데이터베이스 파일 생성

테이블 생성하기

테이블 관리를 위해 프로젝트 루트에 sql/ddl.sql 파일을 생성

id는 자바에서는 long이지만, DB에서는 bigint이다.

create table member
(
   id bigint generated by default as identity,
   name varchar(255),
   primary key (id)
);

H2 데이터베이스에 접근해서 member 테이블 생성

Insert

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순수 JDBC

• 개방-폐쇄 원칙(OCP, Open-Closed Principle)
  : 확장에는 열려있고, 수정, 변경에는 닫혀있다.
• 스프링의 DI (Dependencies Injection)을 사용하면 기존 코드를 전혀 손대지 않고, 설정만으로 구현 클래스를 변경할 수 있다.
• 회원을 등록하고 DB에 결과가 잘 입력되는지 확인하자.
• 데이터를 DB에 저장하므로 스프링 서버를 다시 실행해도 데이터가 안전하게 저장된다.

회원 추가

회원 추가된 것 확인 가능

DB와 연동 잘 된 것 확인 가능

자세한 코드는 Git에 가면 확인할 수 있다.

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스프링 통합 테스트

• 순수 Jdbc와 동일한 환경설정을 하면 된다.
• 스프링 JdbcTemplate과 MyBatis 같은 라이브러리는 JDBC API에서 본 반복 코드를 대부분 제거해준다. 하지만 SQL은 직접 작성해야 한다.

MemberServiceIntegrationTest

package hello.hellospring.service;

import hello.hellospring.domain.Member;
import hello.hellospring.repository.MemberRepository;
import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertThrows;

@SpringBootTest
@Transactional
class MemberServiceIntegrationTest {

    @Autowired MemberService memberService;
    @Autowired MemberRepository memberRepository;


    @Test
    void 회원가입() {
        //given
        Member member = new Member();
        member.setName("hello");
        //when
        Long saveId = memberService.join(member);
        //then
        Member findMember = memberService.findOne(saveId).get();
        Assertions.assertThat(member.getName()).isEqualTo(findMember.getName());
    }

    @Test
    public void 중복_회원_예외(){
        //given
        Member member1 = new Member();
        member1.setName("spring");

        Member member2 = new Member();
        member2.setName("spring");


        //when
        memberService.join(member1);
        IllegalStateException e = assertThrows(IllegalStateException.class, () -> memberService.join(member2));

        Assertions.assertThat(e.getMessage()).isEqualTo("이미 존재하는 회원입니다.");

    }

}

• @SpringBootTest : 스프링 컨테이너와 테스트를 함께 실행한다.
• @Transactional : 테스트 케이스에 이 애노테이션이 있으면, 테스트 시작 전에 트랜잭션을 시작하고,
  테스트 완료 후에 항상 롤백한다. 이렇게 하면 DB에 데이터가 남지 않으므로 다음 테스트에 영향을 주지
  않는다.

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스프링 JdbcTemplate

JdbcTemplateMemberRepository

package hello.hellospring.repository;

import hello.hellospring.domain.Member;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.jdbc.core.RowMapper;
import org.springframework.jdbc.core.namedparam.MapSqlParameterSource;
import org.springframework.jdbc.core.simple.SimpleJdbcInsert;

import javax.sql.DataSource;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Optional;

public class JdbcTemplateMemberRepository implements MemberRepository{

    private final JdbcTemplate jdbcTemplate;


    public  JdbcTemplateMemberRepository(DataSource dataSource){
        jdbcTemplate= new JdbcTemplate(dataSource);
    }
    @Override
    public Member save(Member member) {
        SimpleJdbcInsert jdbcInsert = new SimpleJdbcInsert(jdbcTemplate);
        jdbcInsert.withTableName("member").usingGeneratedKeyColumns("id");
        Map<String, Object> parameters = new HashMap<>();
        parameters.put("name", member.getName());
        Number key = jdbcInsert.executeAndReturnKey(new
                MapSqlParameterSource(parameters));
        member.setId(key.longValue());
        return member;
    }

    @Override
    public Optional<Member> findById(Long id) {
        List<Member> result = jdbcTemplate.query("select * from member where id = ?", memberRowMapper(), id);
        return result.stream().findAny();
    }

    @Override
    public Optional<Member> findByName(String name) {
        List<Member> result = jdbcTemplate.query("select * from member where name = ?", memberRowMapper(), name);
        return result.stream().findAny();
    }

    @Override
    public List<Member> findAll() {
        return jdbcTemplate.query("select * from member", memberRowMapper());
    }

    private RowMapper<Member> memberRowMapper(){
        return (rs, rowNum) -> {
            Member member = new Member();
            member.setId(rs.getLong("id"));
            member.setName(rs.getString("name"));
            return member;
        };
    }
}

SpringConfig

• JdbcTemplate을 사용하도록 스프링 설정 변경

    @Bean
    public MemberRepository memberRepository(){
        return new JdbcTemplateMemberRepository(dataSource);
    }

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JPA

• JPA는 기존의 반복 코드는 물론이고, 기본적인 SQL도 JPA가 직접 만들어서 실행해준다.
• JPA를 사용하면, SQL과 데이터 중심의 설계에서 객체 중심의 설계로 패러다임을 전환을 할 수 있다.
• JPA를 사용하면 개발 생산성을 크게 높일 수 있다.

build.gradle 파일에 JPA, h2 데이터베이스 관련 라이브러리 추가

dependencies {
	implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-thymeleaf'
	implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-web'
//	implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-jdbc'
	implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-jpa'
	runtimeOnly 'com.h2database:h2'
	testImplementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-test'
}

spring-boot-starter-data-jpa 는 내부에 jdbc 관련 라이브러리를 포함한다. 따라서 jdbc는 제거해도
된다.

스프링 부트에 JPA 설정 추가

resources/application.properties

spring.datasource.url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/test
spring.datasource.driver-class-name=org.h2.Driver
spring.datasource.username=sa

spring.jpa.show-sql=true
spring.jpa.hibernate.ddl-auto=none

• show-sql : JPA가 생성하는 SQL을 출력한다.
• ddl-auto : JPA는 테이블을 자동으로 생성하는 기능을 제공하는데 none 를 사용하면 해당 기능을 끈다.
  : create 를 사용하면 엔티티 정보를 바탕으로 테이블도 직접 생성해준다.

JPA 엔티티 매핑

domain/member

package hello.hellospring.domain;

import jakarta.persistence.*;

@Entity
public class Member {

    @Id @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;
    private String name;

    public Long getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Long id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

: Entity, @Id, @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY) 으로 매핑해주었다.

JPA 회원 리포지토리

repository/JpaMemberRepository

package hello.hellospring.repository;

import hello.hellospring.domain.Member;
import jakarta.persistence.EntityManager;

import java.util.List;
import java.util.Optional;

public class JpaMemberRepository implements MemberRepository{

    private final EntityManager em;

    public JpaMemberRepository(EntityManager em) {
        this.em = em;
    }

    @Override
    public Member save(Member member) {
        em.persist(member);
        return member;
    }

    @Override
    public Optional<Member> findById(Long id) {
        Member member = em.find(Member.class, id);
        return Optional.ofNullable(member);
    }

    @Override
    public Optional<Member> findByName(String name) {
        List<Member> result = em.createQuery("select m from Member m where m.name = :name", Member.class)
                .setParameter("name", name)
                .getResultList();

        return result.stream().findAny();
    }

    @Override
    public List<Member> findAll() {
        return em.createQuery("select  m from Member m", Member.class)
                .getResultList();
    }
}

서비스 계층에 트랜잭션 추가

service/MemberSerive

import org.springframework.transaction.annotation.Transactional
@Transactional
public class MemberService {}

• org.springframework.transaction.annotation.Transactional 를 사용하자.
• 스프링은 해당 클래스의 메서드를 실행할 때 트랜잭션을 시작하고, 메서드가 정상 종료되면 트랜잭션을
  커밋한다. 만약 런타임 예외가 발생하면 롤백한다.
• JPA를 통한 모든 데이터 변경은 트랜잭션 안에서 실행해야 한다.
  

JPA를 사용하도록 스프링 설정 변경

SpringConfig

@Configuration
public class SpringConfig {

    private EntityManager em;

    public SpringConfig(EntityManager em) {
        this.em = em;
    }

    @Bean
    public MemberService memberService(){
        return new MemberService(memberRepository());
    }

    @Bean
    public MemberRepository memberRepository(){
        return new JpaMemberRepository(em);
    }

}

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스프링 데이터 JPA

스프링 부트와 JPA만 사용해도 개발 생산성이 정말 많이 증가하고, 개발해야할 코드도 확연히 줄어듭니다.
여기에 스프링 데이터 JPA를 사용하면, 기존의 한계를 넘어 마치 마법처럼, 리포지토리에 구현 클래스 없이
인터페이스 만으로 개발을 완료할 수 있습니다. 그리고 반복 개발해온 기본 CRUD 기능도 스프링 데이터
JPA가 모두 제공합니다.
스프링 부트와 JPA라는 기반 위에, 스프링 데이터 JPA라는 환상적인 프레임워크를 더하면 개발이 정말
즐거워집니다. 지금까지 조금이라도 단순하고 반복이라 생각했던 개발 코드들이 확연하게 줄어듭니다.
따라서 개발자는 핵심 비즈니스 로직을 개발하는데, 집중할 수 있습니다.
실무에서 관계형 데이터베이스를 사용한다면 스프링 데이터 JPA는 이제 선택이 아니라 필수 입니다.

스프링 데이터 JPA 회원 리포지토리

SpringDataJpaMemberRepository

package hello.hellospring.repository;

import hello.hellospring.domain.Member;
import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository;

import java.util.Optional;

public interface SpringDataJpaMemberRepository extends JpaRepository<Member, Long>, MemberRepository {

    @Override
    Optional<Member> findByName(String name);
}

스프링 데이터 JPA 회원 리포지토리를 사용하도록 스프링 설정 변경

@Configuration
public class SpringConfig {

    private final MemberRepository memberRepository;

    @Autowired
    public SpringConfig(MemberRepository memberRepository) {
        this.memberRepository = memberRepository;
    }

    @Bean
    public MemberService memberService(){
        return new MemberService(memberRepository);
    }
}

스프링 데이터 JPA가 SpringDataJpaMemberRepository 를 스프링 빈으로 자동 등록해준다.

스프링 데이터 JPA 제공 클래스

스프링 데이터 JPA 제공 기능

• 인터페이스를 통한 기본적인 CRUD
• findByName() , findByEmail() 처럼 메서드 이름 만으로 조회 기능 제공
• 페이징 기능 자동 제공

참고: 실무에서는 JPA와 스프링 데이터 JPA를 기본으로 사용하고, 복잡한 동적 쿼리는 Querydsl이라는
라이브러리를 사용하면 된다. Querydsl을 사용하면 쿼리도 자바 코드로 안전하게 작성할 수 있고, 동적
쿼리도 편리하게 작성할 수 있다. 이 조합으로 해결하기 어려운 쿼리는 JPA가 제공하는 네이티브 쿼리를
사용하거나, 앞서 학습한 스프링 JdbcTemplate를 사용하면 된다.