[TIL] 1월 28일

초보를 위한 도커 안내서 - 도커란 무엇인가?

도커란?

컨테이너 기반의 오픈소스 가상화 플랫폼

서버에서의 컨테이너란?

다양한 프로그램, 실행환경을 컨테이너로 추상화하고 동일한 인터페이스를 제공하여 프로그램의 배포 및 관리를 단순하게 해준다.

컨테이너

• 격리된 공간에서 프로세스가 동작하는 기술
• 프로세스를 격리
• VirtualBox와 같은 가상 머신은 호스트 OS 위에 게스트 OS 전체를 가상화하는 방식, 무겁고 느리다는 단점
• 리눅스에서 프로세스를 격리하는 방식을 리눅스 컨테이너라 함
  • 단순히 프로세스를 격리시켜서 가볍고 빠르게 동작한다.
  • CPU나 메모리는 프로세스가 필요한 만큼만 사용하고 성능적으로 거의 손실이 없다.
    • 도커의 기본 네트워크 모드는 Bridge 모드
    • 이건 약간의 성능 손실 있음
    • 네트워크 성능이 중요한 프로그램은 - -net=host 옵션 고려
• 하나의 서버에 여러개의 컨테이너를 실행하면 서로 영향을 미치지 않고 독립적으로 실행됨, 마치 가벼운 VM을 사용하는 느낌

이미지

• 컨테이너 실행에 필요한 파일과 설정값등을 포함하고 있는 것 (Immutable)
• 컨테이너는 이미지 실행 상태
• 추가되거나 변하는 값은 컨테이너에 저장됨
• 같은 이미지에서 여러개의 컨테이너 생성 가능
• 컨테이너의 상태가 바뀌거나 삭제되더라도 이미지는 그대로 남아있다.(변하지 않음)
• 우분투 이미지는 우분투를 실행하기 위한 모든 파일을 갖고 있고, MySQL이미지는 debian을 기반으로 MySQL을 실행하는데 필요한 파일과 명령어, 포트 정보등을 갖고 있다.

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Database의 기초

Database의 기초

데이터 베이스(DB)는 공유되어 사용될 목적으로 관리되는 데이터 집합

관계형 데이터베이스(RDBMS)

비 관계형 데이터베이스(Non-relational database)

DB를 왜 사용할까?

애플리케이션에서 데이터는 램에 존재하는데, 애플리케이션 종료시 메모리에 존재했던 데이터를 다시 읽을 수 없다.

데이터를 장기 보관하기 위해서 DB를 사용한다.

관계형 데이터베이스 관리 시스템

관계형 데이터 모델에 기초를 둔 데이터베이스 시스템

관계형 데이터 : 데이터를 서로 상호관련성을 가진 형태로 표현한 데이터

SQL(Structured Query Language)로 관계형 데이터베이스의 데이터를 관리한다.

관계형 데이터베이스의 특징

• 모든 데이터들은 2차원 테이블로 표현한다.
• 각각의 테이블은 row(각 항목의 실제 값들), column(테이블의 각 항목)으로 구성된다.
• 각각의 row는 고유 키(Primary Key)가 있고, 주로 이 primary key 를 통해서 row를 찾거나 인용(reference)한다.
• 테이블들은 서로 상호관련성을 가지고 서로 연결될 수 있다.

테이블

테이블끼리의 연결에는 3가지 종류가 있다.

• One To One : 테이블 A의 row와 테이블B의 row가 정확히 일대일 매칭이 되는 관계
• One To Many : 테이블 A의 row가 테이블B의 여러 row와 연결되는 관계
• Many To Many : 테이블A의 여러 row가 테이블B의 여러 row와 연결이 되는 관계

테이블을 나누고 연결하는 이유?

테이블들은 Foreign Key(외부 키)라는 개념을 사용하여 연결한다.

• 하나의 테이블에 모든 정보를 넣으면 중복될 수 있다.
  • 이 경우 테이블 하나에 부하를 크게 준다.
  • 고객이 개명해서 아이디는 동일한데 이름이 다른 row가 있을 경우, 어떤 이름이 정확한지 구별하기 힘들다.
• 결론 : 테이블을 나누고 필요한 테이블끼리 연결하면 중복되는 데이터도 없고, 서로 같은 데이터이지만 부분적으로 다른 데이터가 생기는 문제를 해결할 수 있다. (normalization)

트랜잭션(Transaction)이란?

• 데이터베이스의 쿼리를 가장 작은 단위의 업무로 쪼갠 것
  • 쿼리 ? : 데이터베이스에 정보를 요청하는 것
• ACID를 제공함으로서 트랙잭션이 안전하게 수행되는 것을 보장
• 트랜잭션은 일련의 작업들이 하나의 작업으로 취급되어 모두 다 성공하거나 모두 다 실패하게 된다. (Commit & rollback)

ACID(Atomicity, Consistency, Isolation, Durability)

ACID는 트랜잭션의 4가지 속성

• 원자성(Atomicity)
  • 트랜잭션과 관련된 작업들이 부분적으로 실행되다가 중단되지 않는다는 것을 보장하는 것
  • 예를 들어, 자금 이체는 성공할 수도 있고 실패할 수도 있지만 보내는 쪽에서 돈을 빼오는 것만 성공하고 받는 쪽에 돈을 넣는 작업을 실패하면 안된다.
• 일관성(Consistency)
  • 트랜잭션이 실행을 성공적으로 완료하면 언제나 일관성있는 데이터베이스 상태로 유지하는 것
• 고립성(Isolation)
  • 트랜잭션 수행 시 다른 트랜잭션의 연산 작업에 끼어들지 못하도록 보장
  • 트랜잭션 밖에 있는 연산은 중간 단계의 데이터를 볼 수 없다는 것을 의미
  • 트랜잭션 실행 내역은 연속적이어야 함을 의미
• 지속성(Durability)
  • 성공적으로 수행된 트랜잭션은 영원히 반영되어야 함을 의미
  • 일반적으로 모든 트랜잭션은 로그로 남고 시스템 장애 발생 전 상태로 되돌릴 수 있다. 트랜잭션은 로그에 모든 것이 저장된 후에만 commit 상태로 간주될 수 있다.

비관계형 데이터베이스(Non-Relational DataBase)

• 비관계형 데이터베이스는 NoSQL로 명칭된다.
• 비관계형 타입의 데이터를 저장할 때 사용됨
• 비관계형이기 때문에 데이터를 저장하기 전에 테이블을 정의 할 필요 없다.
• MongoDB, Redis, Cassandra 등이 가장 대표적인 NoSQL 데이터베이스 이다.

SQL과 NoSQL 비교

MySQL 기초 문법 정리 / SQL DDL 이해 및 실습 (SQL 명령어)

MySQL 기초 문법 정리

MySQL에서 키워드와 구문, 문자열은 대소문자를 구분하지 않는다.

테이블 명과 필드의 이름은 대소문자를 구분한다.

SQL DDL(Data Definition Language) 이해 및 실습

• 데이터 베이스
  • 데이터 베이스 안에는 여러개의 데이터 베이스 이름 존재
  • 각 데이터 베이스 이름 안에는 여러개의 테이블 존재

데이터 베이스

• 데이터베이스 생성
  • CREATE DATABASE dbname;
• 데이터베이스 목록 보기
  • SHOW DATABASES;
• dbname 데이터 베이스 사용 시
  • USE dbname;
• dbname 데이터베이스 삭제
  • DROP DATABASE [IF EXISTS] dbname;
  • IF EXISTS 옵션은 해당 데이터베이스 이름이 없더라도 오류를 발생시키지 말라는 의미

테이블

1. USE dbname;
2. 아래와 같이 테이블 생성

mysql> CREATE TABLE 테이블명 (
					컬럼명 데이터형,
					컬럼명 데이터형,	
					.
					.
				Primary Key 가 될 필드 지정
				);

• 숫자 타입의 컬럼 정의

mysql> CREATE TABLE tablename {
	-> id INT UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT,

• id : 컬럼명, 가능한 영어 소문자 중심으로 명명

• INT : 컬럼에 대한 데이터 타입

• UNSIGNED : 옵션 사항

• NOT NULL : 데이터 입력시, 해당 컬럼 데이터에 값이 할당되지 않는 경우를 허용하지 않는다는 의미

• AUTO_INCREMENT : 테이블에 데이터 등록시 해당 컬럼은 자동으로 숫자가 1씩 증가하여 저장됨, 테이블 안에서 AUTO_INCREMENT 컬럼은 하나만 지정 가능함

• 숫자형 데이터 타입

  • TINYINT : 정수형 데이터 타입(1byte) -128 ~ 127 또는 0 ~ 255
  • SMALLINT : 정수형 데이터 타입(2byte) -32768 ~ 32767
  • MEDIUMINT : 정수형 데이터 타입(3byte) -8388608 ~ 8388607 또는 0 ~ 16777215
  • INT : 정수형 데이터 타입(4byte)
  • BIGINT : 정수형 데이터 타입(8byte) 무제한 수 표현 가능
  • FLOAT : 부동 소수형 데이터 타입(4byte)
  • DECIMAL : 고정 소수형 데이터 타입 고정(길이 + 1byte)
    • 예) DECIMAL(5, 2) : 12345.67 과 같은 수 표현
  • DOUBLE : 부동 소수형 데이터 타입(8byte)

• 문자 타입의 컬럼 정의

mysql> CREATE TABLE tablename {
	-> name VARCHAR(50),

• name : 컬럼명, 가능한 영어 소문자 중심으로 명명

• VARCHAR(n) : 컬럼에 대한 문자형 데이터 타입 선언

• 문자형 데이터 타입

  • CHAR(n) : 고정 길이 데이터 타입(n ≤ 255)
    • 예) CHAR(5) 'Hello'는 5byte 사용, CHAR(50) 'Hello'는 50byte 사용
  • VARCHAR(n) : 가변 길이 데이터 타입 (n ≤ 65535)
    • 예) VARCHAR(50) 'Hello'는 5byte만 사용
  • TINYTEXT(n) : 문자열 데이터 (n ≤ 255)
  • TEXT(n) : 문자열 데이터 (n ≤ 65535)
  • MEDIUMTEXT(n) : 문자열 데이터 (n ≤ 16777215)
  • LONGTEXT(n) : 문자열 데이터 (n ≤ 4294967295)

이후 내용은 내일 마저 학습하고 정리하기

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자바의 정석 12장 지네릭스 학습

지네릭스의 제약 (673p)

• static 멤버에 타입변수 사용 불가

  → 타입 변수에 대입은 인스턴스별로 다르기 때문

  class Box<T> {
  		static T item;  // 에러!!!
  		static int compare(T t1, T t2) {...}   // 에러!!!
  }

  Box<Apple> appleBox = new Box<Apple>();
  Box<Grape> grapeBox = new Box<Grape>(); 

• 지네릭 타입의 배열 생성 불가능

  • 지네릭 배열 타입의 참조변수 선언은 가능하지만, 'new T[10]'와 같이 new 연산자를 사용하여 배얼을 생성할 수 없다.

    class Box<T> {
    		T[] itemArr;   // OK.
    
    		T[] toArray() {
    				T[] tmpArr = new T[itemArr.length];   // 에러!!! 지네릭 배열 생성 불가
    				...				
    				return tmpArr;
    		}
    }

  • new 연산자 뒤에 오는 타입은 확정되어 있어야 하는데 T는 아직 확정된 것이 아니여서 안됨

제한된 지네릭 클래스(676p)

타입 문자로 사용할 타입을 명시하면 한 종류의 타입만 저장할 수 있도록 제한할 수 있지만, 새로운 객체를 생성할 때 여전히 모든 종류의 타입을 지정할 수 있다.

→ 클래스 선언 시 타입 매개변수 T에 지정할 수 있는 타입의 종류를 제한할 수 있다.

• extends 를 사용하여 특정 타입의 자손들만 대입할 수 있게 제한 가능

class FruitBox<T extends Fruit> {
		ArrayList<T> list = new ArrayList<T>();
		...
}

• 특정 인터페이스를 구현하는 것을 제한으로 두어도 'extends'라고 한다. (주의)

class FruitBox<T extends Fruit & Eatable> { ... }

• Fruit의 자손이면서 Eatable 인터페이스도 구현해야 한다면 & 기호로 연결한다.

• 예제

public class FruitBoxEx2 {
    public static void main(String[] args) {
        FruitBox<Fruit> fruitBox = new FruitBox<>();
        FruitBox<Apple> appleBox = new FruitBox<>();
        FruitBox<Grape> grapeBox = new FruitBox<>();
//        FruitBox<Toy> toyBox = new FruitBox<Toy>();   // 에러!!!

        fruitBox.add(new Fruit());
        fruitBox.add(new Apple());
        fruitBox.add(new Grape());
//        appleBox.add(new Grape());    // 에러!!! Grape는 Apple의 자손이 아님 
    }
}

class FruitBox<T extends Fruit & Eatable> extends Box<T> {}

class Box<T> {
    ArrayList<T> list = new ArrayList<>();

    void add(T item) {
        list.add(item);
    }

    T get(int i) {
        return list.get(i);
    }

    int size() {
        return list.size();
    }

    public String toString() {
        return list.toString();
    }
}

class Fruit implements Eatable {
    public String toString() {
        return "Fruit";
    }
}

class Apple extends Fruit {
    public String toString() {
        return "Apple";
    }
}

class Grape extends Fruit {
    public String toString() {
        return "Grape";
    }
}

class Toy {
    public String toString() {
        return "Toy";
    }
}

interface Eatable {}

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오늘 한 일

• Docker란? 컨테이너? 이미지?

• 데이터 베이스의 기초 학습

  • DB 사용이유? 관계형 DB와 비관계형 DB? 테이블 연결의 종류? 테이블을 나누고 연결하는 이유? 트랜잭션? ACID(트랜잭션의 네가지 속성)? SQL과 NoSQL의 장단점?

    → 이 내용들을 완벽히 알 정도로 학습한 것은 아니고, 이런것들이 있구나 하고 이해할 정도로만 학습했다.

• MySQL 데이터베이스 생성, 삭제, 조회, 테이블 생성하는 법, 숫자형 컬럼 정의, 숫자형 데이터 타입, 문자형 컬럼 정의, 문자형 데이터 타입 학습

• 자바의 정석 지네릭스 학습
  

Reminder

• 지치지 않게 욕심내서 공부하지 않기