❓ 왜 등장하게 됐는데?
보통 애플리케이션을 개발할 때 데이터를 데이터베이스에 저장한다. 클라이언트가 데이터베이스에 데이터를 저장하거나 꺼내 오기 위해서는 아래와 같은 과정을 거친다.
여기서 애플리케이션 서버와 데이터베이스 사이의 상호작용에 대해 집중할 필요가 있다.
먼저 애플리케이션은 TCP/IP를 사용해서 데이터베이스와의 커넥션을 연결한다. 그리고 애플리케이션 서버는 데이터베이스가 이해할 수 있는 SQL 쿼리를 연결된 커넥션을 통해 데이터베이스에 전달하면, 데이터베이스는 그 쿼리를 실행한 결과를 애플리케이션 서버에 응답한다.
문제는 각각의 데이터베이스마다 연결 방법이나 쿼리 전달 방법, 결과를 응답받는 방법이 모두 다르고, 데이터베이스의 종류가 너무 많다는 것에서 발생했다. 다른 데이터베이스로 갈아 끼울 때마다 애플리케이션 서버에 개발된 데이터베이스 관련 코드를 모두 수정해야 하고, 개발자가 각각의 데이터베이스 사용 방법에 대해 모두 알고 있어야 일이 수월해진다. 진짜 말도 안 되는 짓이다…
이런 문제를 해결하기 위해 JDBC(Java DataBase Connectivity)라는 자바 표준이 등장하게 된 것이다.
🔨 JDBC 표준 인터페이스
JDBC는 자바에서 데이터베이스에 접근할 수 있도록 도와주는 자바 API다.
JDBC API는 자바 응용 프로그램에서 데이터베이스를 연결하고 데이터를 제어하는 일련의 인터페이스와 클래스를 의미하는데, 이러한 인터페이스와 클래스들은 JDK의 java.sql 패키지 내부에 정의되어 있다. 아주 많은 인터페이스와 클래스들이 있지만, 그 중에서도 3가지를 기억하도록 하자.
-
Connection인터페이스 - 데이터베이스와 커넥션을 설정 -
Statement인터페이스 - SQL 쿼리를 실행하기 위한 객체 생성 -
ResultSet인터페이스 - SQL 쿼리의 실행 결과 받기
하지만 당연하게도 인터페이스만 있으면 동작을 하지 않는다. 각각의 데이터베이스 제품에 해당하는 라이브러리가 있는데, 이를 JDBC Driver라고 한다.
이런 식으로 JDBC 인터페이스의 구현체로 각 데이터베이스 드라이버를 구현체로 꽂아주면 된다. 따라서 애플리케이션 로직은 이제 JDBC 인터페이스에만 의존하게 된다. 다른 데이터베이스를 사용하고 싶으면 그냥 그 데이터베이스의 JDBC Driver 구현체를 꽂아주고 설정 정보를 적절하게 변경하기만 하면 된다.
🤔 진짜로 JDBC 인터페이스 하나면 끝?
위에서 언급된 것처럼 그냥 드라이버 구현체만 교체해주면 되긴 하지만, SQL은 개발자가 직접 각 데이터베이스에 맞게 작성해야 하고, 데이터베이스 내부적으로도 데이터 타입 등 여러가지가 다를 수 있다. 즉, JDBC 코드는 변경하지 않아도 되는데, SQL은 해당 데이터베이스에 맞도록 변경해야 한다는 것이다. 나중에 JPA 님이 등장하신다…
💾 데이터 접근 기술
JDBC는 굉장히 오래된 기술이다. 그래서 순수 JDBC를 사용하려고 한다면 굉장히 복잡하다. 중복되는 코드가 많고, 커넥션 관리 등 데이터베이스를 다루기 위한 부가적인 작업이 번거롭고, JDBC API는 체크 예외를 던지기 때문에 관리가 어렵다.
이를 위해 JDBC를 편리하게 사용할 수 있게 해주는 SQL Mapper와 ORM 등 다양한 기술들이 존재한다.
SQL Mapper란, JDBC를 한 단계 더 추상화한 것이다. 대표적인 SQL Mapper의 예로는 MyBatis, 스프링의 JdbcTemplate가 있다. 이를 사용하면 SQL 응답 결과를 객체로 편리하게 변환해주고, 반복 코드가 상당 부분 제거된다. 하지만 개발자가 SQL을 직접 작성해야 한다는 문제는 여전히 존재한다.
위의 문제로 인해 ORM이 탄생했는데, ORM은 객체를 관계형 데이터베이스 테이블과 매핑해주는 기술이다. ORM이 SQL 쿼리를 동적으로 만들어서 실행해주기 때문에 수많은 SQL 쿼리를 작성할 필요가 없어졌고, 각각의 데이터베이스마다 다른 SQL 문법을 사용하는 문제도 알아서 처리해준다.
자바에서는 JPA로 ORM 기법을 활용할 수 있다. 그 JPA의 대표적인 구현체가 바로 Hibernate 인 것이다. ORM을 사용하면 더욱 객체지향스러운 코드를 작성하는데 집중할 수 있다. 단순히 객체를 저장, 조회할 때 Collection을 사용하는 것처럼 CRUD를 진행할 수 있다.
⛓ 데이터베이스 연결
데이터베이스에 연결하려면 JDBC가 제공하는 DriverManager.getConnection() 메서드를 사용해야 한다. 그러면 라이브러리에 있는 데이터베이스 드라이버를 찾아서 해당 드라이버가 제공하는 커넥션을 반환해준다.
package springdb.jdbc.connection;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import static springdb.jdbc.connection.ConnectionConst.*;
@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 IllegalArgumentException(e);
}
}
}package springdb.jdbc.connection;
import java.sql.Connection;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;
@Slf4j
public class DbConnectionUtilTest {
@Test
void connection() {
Connection connection = DbConnectionUtil.getConnection();
Assertions.assertThat(connection).isNotNull();
}
}
// get connection=conn0: url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/test user=SA, class=class org.h2.jdbc.JdbcConnection실행 결과에서 class org.h2.jdbc.JdbcConnection 부분이 바로 H2 데이터베이스 드라이버가 제공하는 H2 전용 커넥션이다. 이 커넥션 역시 JDBC 표준 커넥션 인터페이스인 java.sql.Connection 인터페이스를 구현하고 있다.
DriverManager 커넥션의 요청 흐름에 대해 정리해보도록 하자.
JDBC가 제공하는 DriverManager는 라이브러리에 등록된 데이터베이스 드라이버들을 관리하고, 커넥션을 획득하는 기능을 제공한다.
-
애플리케이션 로직에서 커넥션이 필요한 경우,
DriverManager.getConnection()메서드를 호출한다. -
DriverManager는 라이브러리에 등록된 드라이버 목록을 자동으로 인식한다. 이 드라이버들에게 순서대로 URL, 이름과 비밀번호와 같은 추가 정보를 넘겨서 커넥션을 획득할 수 있는지 판단한다. -
찾은 커넥션 구현체가 클라이언트에 반환된다.
🖌 CRUD 구현
package springdb.jdbc.repository;
import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;
import java.util.NoSuchElementException;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import springdb.jdbc.connection.DbConnectionUtil;
import springdb.jdbc.domain.Member;
/**
* JDBC DriverManager 사용
*/
@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);
}
}
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);
}
}
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);
}
}
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);
}
}
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 static Connection getConnection() {
return DbConnectionUtil.getConnection();
}
}// 테스트 코드
package springdb.jdbc.repository;
import java.sql.SQLException;
import java.util.NoSuchElementException;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import springdb.jdbc.domain.Member;
@Slf4j
class MemberRepositoryV0Test {
MemberRepositoryV0 repository = new MemberRepositoryV0();
@Test
void crud() throws SQLException {
Member member = new Member("memberV1", 10000);
repository.save(member);
Member findMember = repository.findById(member.getMemberId());
log.info("findMember={}", findMember);
Assertions.assertThat(findMember).isEqualTo(member);
repository.update(member.getMemberId(), 20000);
Member updatedMember = repository.findById(member.getMemberId());
Assertions.assertThat(updatedMember.getMoney()).isEqualTo(20000);
repository.delete(member.getMemberId());
Assertions.assertThatThrownBy(() -> repository.findById(member.getMemberId()))
.isInstanceOf(NoSuchElementException.class);
}
}