애플리케이션을 개발할 때 중요한 데이터는 대부분 데이터베이스에 보관한다.

클라이언트가 애플리케이션 서버를 통해 데이터를 저정하거나 조회하면, 애플리케이션 서버는 다음 과정을 통해서 데이터베이스를 사용한다.


문제는 각각의 데이터베이스마다 커넥션을 연결하는 방법, SQL을 전달하는 방법, 그리고 결과를 응답 받는 방법이 모두 다르다는 점이다.
참고로 관계형 데이터베이스는 수십개가 있다.
여기에는 2가지 큰 문제가 있다.
이러 문제를 해결하기 위해 JDBC라는 자바 표준이 등장한다.
JDBC (Java Database Connectivity)는 자바에서 데이터베이스에 접속할 수 있도록 하는 자바 API다. JDBC는 데이터베이스에서 자료를 쿼리하거나 업데이트하는 방법을 제공한다.

대표적으로 다음 3가지 기능을 표준 인터페이스로 정의해서 제공한다.
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 자신의 DB에 맞도록 구현해서 라이브러리로 제공하는데, 이것을 JDBC 드라이버라한다. 예를 들어서 MySQL DB에 접근할 수 있는 것은 MySQL JDBC 드라이버라 하고, Oracle DB에 접근할 수 있는 것은 Oracle JDBC 드라이버라 한다.


JDBC의 등장으로 다음 2가지 문제가 해결되었다.
데이터베이스를 다른 종류의 데이터베이스로 변경하면 애플리케이션 서버의 데이터베이스 사용 코드도 함께 변경해야하는 문제
개발자가 각각의 데이터베이스마다 커넥션 연결, SQL 전달, 그리고 그 결과를 응답 받는 방법을 새로 학습해야하는 문제
참고 - 표준화의 한계
JDBC의 등장으로 많은 것이 편리해졌지만, 각각의 데이터베이스마다 SQL, 데이터타입 등의 일부 사용법은 다르다. ANSI SQL이라는 표준이 있기는 하지만 일반적인 부분만 공통화했기 떄문에 한계가 있다. 대표적으로 실무에서 기본으로 사용하는 페이징 SQL은 각각의 데이터베이스마다 사용법이 다르다.
결국 데이터베이스를 변경하면 JDBC 코드는 변경하지 않아도 되지만 SQL은 해당 데이터베이스에 맞도록 변경해야한다.
참고로 JPA (Java Persistence API)를 사용하면 이렇게 각각의 데이터베이스마다 다른 SQL을 정의해야 하는 문제도 많은 부분 해결할 수 있다.
JDBC는 1997년에 출시될 정도로 오래된 기술이고, 사용하는 방법도 복잡하다. 그래서 최근에는 JDBC를 직접 사용하기 보다는 JDBC를 편리하게 사용하는 다양한 기술이 존재한다. 대표적으로 SQL Mapper와 ORM 기술로 나눌 수 있다.


SQL Mapper와 ORM 기술 둘다 각각 장단점이 있다.
쉽게 설명하자면 SQL Mapper는 SQL만 직접 작성하면 나머지 번거로운 일은 SQL Mapper가 대신 해결해준다.
SQL Mapper는 SQL만 작성할 줄 알면 금방 배워서 사용할 수 있다.
ORM 기술은 SQL 자체를 작성하지 않아도 되어서 개발 생산성이 매우 높아진다. 편리한 반면에 쉬운 기술은 아니므로 실무에서 사용하려면 깊이있게 학습해야 한다.
중요
이런 기술들도 내부에서는 모두 JDBC를 사용한다. 따라서 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 해결할 수 있다. JDBC는 자바 개발자라면 꼭 알아두어야 하는 필수 기본 기술이다.
애플리케이션과 데이터베이스를 연결해보자.
package hello.jdbc.connection;
public abstract class ConnectionConst {
public static final String URL = "jdbc:h2:tcp://localhost/~/test";
public static final String USERNAME = "sa";
public static final String PASSWORD = "";
}
데이터베이스에 접속하는데 필요한 기본 정보를 편리하게 사용할 수 있도록 상수로 만들었다.
package hello.jdbc.connection;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
import static hello.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 IllegalStateException(e);
}
}
}
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.
package hello.jdbc.connection;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import java.sql.Connection;
import static org.assertj.core.api.Assertions.*;
@Slf4j
public class DBConnectionUtilTest {
@Test
void connection() {
Connection connection = DBConnectionUtil.getConnection();
assertThat(connection).isNotNull();
}
}
DBConnectionUtil - get connection=conn0: url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/test
user=SA, class=class org.h2.jdbc.JdbcConnection
실행 결과를 보면 class=class org.h2.jdbc.JdbcConnection 부분을 확인할 수 있다. 이것이 바로 H2 데이터베이스 드라이버가 제공하는 H2 전용 커넥션이다. 물론 이 커넥션은 JDBC 표준 커넥션 인터페이스인 java.sql.Connection 인터페이스를 구현하고 있다.


JDBC가 제공하는 DriverManager는 라이브러리에 등록된 DB 드라이버들을 관리하고, 커넥션을 획득하는 기능을 제공한다.
우리는 H2 데이터베이스 드라이버만 라이브러리에 등록했기 떄문에 H2 드라이버가 제공하는 H2 커넥션을 제공받는다. 물론 이 H2 커넥션은 JDBC가 제공하는 java.sql.Connection 인터페이스를 구현하고 있다.
drop table member if exists cascade;
create table member (
member_id varchar(10),
money integer not null default 0,
primary key (member_id)
);
package hello.jdbc.domain;
import lombok.Data;
@Data
public class Member {
private String memberId;
private int money;
public Member() {
}
public Member(String memberId, int money) {
this.memberId = memberId;
this.money = money;
}
}
회원의 ID와 해당 회원이 소지한 금액을 표현하는 단순한 클래스이다. 앞서 만들어둔 member 테이블에 데이터를 저장하고 조회할 때 사용한다.
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();
}
int executeUpdate() throws SQLException;
쿼리를 실행하고 나면 리소스를 정리해야 한다. 여기서는 Connection, PrepareStatement를 사용했다. 리소스를 정리할 때는 항상 역순으로 해야한다. Connection을 먼저 획득하고 Connection을 통해 PreparedStatement를 만들었기 때문에 리소스를 반환할 때는 PreparedStatement를 먼저 종료하고, 그 다음에 Connection을 종료하면 된다. 참고로 여기서 사용하지 않은 ResultSet은 결과를 조회할 때 사용한다.
주의
리소스 정리는 꼭 해주어야 한다. 따라서 예외가 발생하든, 하지 않든 항상 수행되어야 하므로 finally 구문에 주의해서 작성해야한다. 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. 참고로 SQL Injection 공격을 예방하려면 PreparedStatement를 통한 파라미터 바인딩 방식을 사용해야 한다.
package hello.jdbc.repository;
import hello.jdbc.domain.Member;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import java.sql.SQLException;
import java.util.NoSuchElementException;
import static org.assertj.core.api.Assertions.*;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;
@Slf4j
class MemberRepositoryV0Test {
MemberRepositoryV0 repository = new MemberRepositoryV0();
@Test
void crud() throws SQLException {
//save
Member member = new Member("memberV0", 20000);
repository.save(member);
}
}
데이터베이스에서 select * from member 쿼리를 실행하면 데이터가 저장된 것을 확인할 수 있다.
참고로 이 테스틑 2번 실행하면 PK 중복 오류가 발생한다. 이 경우 delete from member 쿼리로 데이터를 삭제한 다음에 다시 실행하자.
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.info("db error", e);
throw e;
} finally {
close(con, pstmt, rs);
}
}
다음 코드도 추가하자.
import java.util.NoSuchElementException;
ResultSet executeQuery() throws SQLEXCeption;

findById()에서는 회원 하나를 조회하는 것이 목적이다. 따라서 조회 결과가 항상 1건이므로 while 대신에 if를 사용한다. 다음 SQL을 보면 PK인 meber_id를 항상 지정하는 것을 확인할 수 있다.
SQL : select * from member where member_id = ?
package hello.jdbc.repository;
import hello.jdbc.domain.Member;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import java.sql.SQLException;
import java.util.NoSuchElementException;
import static org.assertj.core.api.Assertions.*;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;
@Slf4j
class MemberRepositoryV0Test {
MemberRepositoryV0 repository = new MemberRepositoryV0();
@Test
void crud() throws SQLException {
//save
Member member = new Member("memberV99", 20000);
repository.save(member);
//findById
Member findMember = repository.findById(member.getMemberId());
log.info("findMember={}", findMember);
assertThat(findMember).isEqualTo(member);
}
}
MemberRepositoryV0Test - findMember=Member(memberId=memberV0, money=10000)
참고
이 테스트는 2번 실행하면 PK 중복 오류가 발생한다. 이 경우 delete from member 쿼리로 데이터를 삭제한 다음에 다시 실행하자.
수정과 삭제는 등록과 비슷하다. 등록, 수정, 삭제처럼 데이터를 변경하는 쿼리는 executeUpdate()를 사용하면 된다.
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.info("db error", e);
throw e;
} finally {
close(con, pstmt, null);
}
}
executeUpdate()는 쿼리를 실행하고 영향받은 row 수를 반환한다. 여기서는 하나의 데이터만 변경하기 때문에 결과로 1이 반환된다. 만약 회원이 100이고, 모든 회원의 데이터를 한번에 수정하는 update sql을 실행하면 결과는 100이 된다.
package hello.jdbc.repository;
import hello.jdbc.domain.Member;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import java.sql.SQLException;
import java.util.NoSuchElementException;
import static org.assertj.core.api.Assertions.*;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;
@Slf4j
class MemberRepositoryV0Test {
MemberRepositoryV0 repository = new MemberRepositoryV0();
@Test
void crud() throws SQLException {
//save
Member member = new Member("memberV99", 20000);
repository.save(member);
//findById
Member findMember = repository.findById(member.getMemberId());
log.info("findMember={}", findMember);
assertThat(findMember).isEqualTo(member);
//update: money 10000 -> 20000
repository.update(member.getMemberId(), 30000);
Member updatedMember = repository.findById(member.getMemberId());
assertThat(updatedMember.getMoney()).isEqualTo(30000);
}
}
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);
}
}
package hello.jdbc.repository;
import hello.jdbc.domain.Member;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import java.sql.SQLException;
import java.util.NoSuchElementException;
import static org.assertj.core.api.Assertions.*;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;
@Slf4j
class MemberRepositoryV0Test {
MemberRepositoryV0 repository = new MemberRepositoryV0();
@Test
void crud() throws SQLException {
//save
Member member = new Member("memberV99", 20000);
repository.save(member);
//findById
Member findMember = repository.findById(member.getMemberId());
log.info("findMember={}", findMember);
assertThat(findMember).isEqualTo(member);
//update: money 10000 -> 20000
repository.update(member.getMemberId(), 30000);
Member updatedMember = repository.findById(member.getMemberId());
assertThat(updatedMember.getMoney()).isEqualTo(30000);
//delete
repository.delete(member.getMemberId());
assertThatThrownBy(() -> repository.findById(member.getMemberId()))
.isInstanceOf(NoSuchElementException.class);
}
}
회원을 삭제한 다음 findById()를 통해서 조회한다. 회원이 없기 때문에 NoSuchElementException이 발생한다. assertThatThrownBy는 해당 예외가 발생해야 검증에 성공한다.
참고
마지막에 회원을 삭제하기 때문에 테스트가 정상 수행되면, 이제부터는 같은 테스트를 반복해서 실행할 수 있다. 물론 테스트 중간에 오류가 발생해서 삭제 로직을 수행할 수 없다면 테스트를 반복해서 실행할 수 없다. 트랜잭션을 활용하면 이 문제를 깔끔하게 해결할 수 있는데, 자세한 내용은 뒤에서 설명한다.