JDBC (3)

 

 

 

 

 

 

Spring Data JDBC를 통한 데이터 액세스 계층 구현 (서비스, 레포지토리 구현)

 

 

➤ Repository Interface

 

Spring Data JDBC, Spring Data JPA에서 데이터 액세스 계층에서 데이터베이스와 상호작용하는 역할을 하는 인터페이스를 repository라고 한다.

 

기본적으로 CrudRepository를 상속하는 repository 인터페이스 작성한다.

ex) public interface MemberRepository extends CrudRepository<Member, long> { }

 

CrudRepository 인터페이스를 통해 데이터를 데이터베이스 테이블에 저장, 조회, 수정, 삭제가 가능하다.

 

 

 

➤ 쿼리 메서드(Query Method)

 

Spring Data JDBC에서 쿼리 메서드(Query Method)를 지원한다.

 

✅ ‘find + By + SQL 쿼리문에서 WHERE 절의 칼럼명 + (WHERE 절 칼럼의 조건이 되는 데이터)’

형식으로 쿼리 메서드(Query Method)를 정의하면 조건에 맞는 데이터를 테이블에서 조회한다.

ex) findByName(String name);

 

리턴값으로 SQL 질의를 통한 결과 데이터를 받아서 엔티티 클래스의 객체로 지정해준다.

그리고 Spring Data JDBC 에서 Optional을 지원하기 때문에 리턴값을 Optional로 래핑해준다.

래핑해주는 이유는?

Optional을 사용해서 리턴값을 래핑하면 Service 클래스에서 이 Optional을 이용해서 코드를 더 효율적이고 간결하게 구성할 수 있다.

 

WHERE 절의 조건 칼럼을 여러 개 지정하고 싶다면 ‘And’를 사용하면 된다.

ex) findByPhoneAndName(String phone, String name);

 

쿼리 메서드에 작성한 칼럼명은 내부적으로 테이블의 칼럼명으로 바뀌지만

Spring JDBC 입장에서는 엔티티 클래스를 바라보고 작업한다.

반드시 엔티티 클래스의 멤버 변수명을 적어주어야 한다.

테이블의 칼럼명으로 적는다. ❌

 

(단어를 일치시키면 가장 좋지만 Java에서는 CamelCase 표기법을 사용하고 테이블 칼럼명은 언더스코어(_) 표기법을 사용하기 때문에 2 단어 이상 작성시 이름이 다를 수 있다.)

 

 

➤ @Query 메서드

 

쿼리 메서드명에 작성하지 않고 직접 쿼리문을 작성해서 질의를 할 경우 사용

Attribute로 쿼리문을 작성한다.

동적 쿼리 파라미터(named parameter)

콜론(:) 뒤에는 findBy~()의 괄호안에 동적 쿼리 파라미터(named parameter)를 작성해준다.

ex) @Query(“SELCET * FROM ORDER WHERE ORDER_ID = :orderId”);

 

단순한 쿼리의 경우 쿼리 메서드를 이용하는 것이 간결한 코드 유지와 생산성 면에서 바람직하다.

 

 

➤ Repository 인터페이스 Service 에서 사용하기

 

Service에서 DI를 주입해서 Repository 생성

 

Repository는 인터페이스인데 구현 클래스를 작성하지 않았지만 사용 가능하다.

Repository 인터페이스 구현 클래스는 Spring Data JDBC에서 내부적으로 Java 리플렉션 기술과 Proxy 기술을 이용해서 repository 인터페이스의 구현 클래스 객체를 생성해준다.

 

비즈니스 로직에서 어떤 검증이 필요한 로직은 검증하는 로직을 추출해서 메서드를 작성 후 호출한다. ➡️ 코드의 간결성, 가독성 향상

ex) 회원 정보 리소스를 데이터베이스에 Insert할 경우 이미 Insert된 리소스인지 여부를 검증하는 로직 분리 (findVerifiedMember)

 

 

✅ Optional.ofNullable(...)

파라미터로 전달받은 엔티티 클래스 객체는 클라이언트 쪽에서 선택적으로 수정할 수 있기 때문에 멤버 변수에 null 이 있을 수도 있다.

이처럼 멤버 변수 값이 null 일 경우

Optional.of()가 아닌 Optional.ofNullable()을 이용해서 null 값을 허용할 수 있다.

null 이더라도 NullPointerException이 발생하지 않고 원하는 다음 메서드를 호출할 수 있다.

ifPresent() 메서드를 이용해서 null 값이 아니라면 코드가 실행 되도록 작성한다. (람다식으로 작성)

이 때 값이 null 이라면 실행되지 않는다.

ex) Optional.ofNullable(coffee.getName).ifPresent(name -> findCoffee.setName(name));

 

 

✅ delete 를 사용하여 회원 정보 삭제 ?

실무에서는 회원 정보 자체를 테이블에서 삭제하기 보다 MEMBER_STATUS 같은 칼럼을 두어 상태 값만 변경한다.

회원의 회원 가입 상태를 ‘가입’ , ‘휴면’ , ‘탈퇴’ 등의 상태 정보로 나누어 관리하는 것이 바람직하다.

 

 

✅ orElseThrow()

Optional의 메서드인 orElseThrow()를 이용하면 해당 객체가 null 이 아닐경우에는 해당 객체를 리턴하고 null 이라면 괄호 안의 예외를 던진다.

 

 

✅ 참고) @Builder

Lombok에서 지원

Builder를 사용하고자 하는 클래스 위에 @Builder 애너테이션을 추가한다.

객체를 생성할 때 빌더를 함수를 통해 호출하고 셋팅하고자 하는 필드값을 하나씩 지정해주고 마지막에 build()로 닫아서 작동시킨다.

생성자 파라미터가 많을 경우 builder를 사용하면 가독성이 좋아진다.

자기 자신을 리턴하기 때문에 체인형식으로 생성해줄 수 있다.

최종적으로 build()를 해야 만들어진다.

Member.builder()
	.name("김아무개")
   	.city("서울")
   	.email("kim123@gmail.com")
   	.phone("010-1111-2222")
   	.build();

 

 

https://projectlombok.org/features/Builder

 

@Builder

 

projectlombok.org

 

 

 

 

읽어주셔서 감사합니다. ^^ 좋은하루 보내세요.

오개념에 대한 지적은 늘 환영입니다.

 

 

 

 

 

 

 

❑ Spring Data JDBC

 

 

Spring Data JDBC는 나온지 얼마안되서 아직은 Spring Data JPA를 현업에서 사용한다.

 

 

➤ DDD란?

 

도메인 주도 설계(Domain Driven Design)

모든 기능을 도메인 모델 위주로 돌아가는 설계 기법이다.

 

 

▶️ 도메인(Domain)이란?

 

도메인이란 엔티티의 속성들이 가질 수 있는 값들의 집합이다.

쉽게 생각하면 비즈니스적인 어떤 업무 영역이다.

도메인 지식(Domain knowledge)들을 서비스 계층에서 비즈니스 로직으로 구현해야 한다.

현실세계에서 접하는 업무의 한 영역이다.

 

 

도메인은 두가지 모델이 있다.

 

 

▶️ 빈약한 도메인 모델

 

편의상 완벽한 DDD를 완벽하게 적용하지 못하는 것을 빈약한 도메인 모델이라 부른다.

도메인 객체들에 비즈니스 로직이 거의 없거나 아예 없는 모델이다.

Service 클래스에 기능 집중 + 기능이 없는 빈약한 도메인 모델(Domain Entity Classs)

 

 

▶️ 풍부한(rich) 도메인 모델

 

서비스 클래스의 기능 축소 + 기능이 많은 풍부한 도메인 모델(rich Domain)

➡️ DDD

 

 

 

 

➤ Aggregate(애그리거트)란?

 

비슷한 업무 도메인들(하위 수준 도메인)의 묶음

비슷한 범주의 연관된 업무들을 하나로 그룹화 해놓은 그룹이다.

 

 

➤ Aggregate Root(애그리거트 루트)란?

 

aggregate안에는 1개 이상의 도메인이 있고

각각의 aggregate를 대표하는 도메인이 존재한다.

DDD에서 하나의 애그리거트를 대표하는 도메인을 애그리거트 루트(Aggregate Root) 라고 한다.

 

▶️ Aggregate Root 선정 기준

  • 다른 모든 도메인들과 직간접적으로 연관되어 있는 도메인
  • 데이터베이스의 테이블 간 관계에서 aggregate root 테이블은 부모 테이블이 되고 다른 도메인들은 자식 테이블이 된다.

 

 

➤ Aggregate 간의 관계

 

  • 1:N (1 대 다)
  • N:N (다 대 다)

 

 

애플리케이션에서 Domain Entity 클래스 간의 관계를 먼저 설계한다.

➡️ 도메인의 Aggregate Root를 찾는다.

 

ORM(Object-Relational Mapping)기반의 데이터 액세스 기술인 Spring Data JDBC에서는 엔티티 클래스 간의 관계를 정의하는 것이 필요하다.

ORM은 객체와 테이블을 매핑하는 기술이기 때문에 클래스 간의 연관 관계를 찾아야 한다.

데이터베이스 테이블 간의 관계는 외래키를 통해 맺어진다.

클래스끼리 관계는 객체의 참조를 통해 맺어진다.

 

 

 

 

 

도메인 엔티티 클래스 정의

 

 

➤ 애그리거트 객체 매핑 규칙

 

1. 모든 엔티티 객체의 상태는 aggrigate root를 통해서만 변경할 수 있다.

  • 직접 엔티티 객체의 상태를 변경하지 않고 애그리거트 루트를 거쳐서만 엔티티 상태를 변경해야 한다.

 

2. 하나의 동일한 aggrigate 내에서의 엔티티 객체 참조

  • 동일한 하나의 애그리거트 내에서는 엔티티 간에 객체로 참조된다.

 

3. 애그리거트 루트 대 애그리거트 루트 간의 엔티티 객체 참조

  • 애그리거트 루트 간의 참조는 객체 참조 대신 ID로 참조한다.
  • 1대1과 1대N 관계일 때는 테이블 간의 외래키 방식과 동일하다.
  • N대N 관계일 때는 외래키 방식과 객체 참조 방식이 함께 사용된다. 

 

 

 

➤ Entity 구현

 

 

▶️ @Entity

해당 클래스가 엔티티 클래스임을 알려준다.

해당 클래스는 데이터베이스 테이블과 매핑된다.

클래스명 위에 작성한다.

 

▶️ @Id

해당 멤버변수가 ID값 임을 알려준다.

애그리거트 간의 매핑에서 루트 간에는 객체로 직접 참조하는 것이 아니라 ID로 참조한다.

 

 

▶️ @Table(“”)

이 애너테이션을 추가하지 않으면 기본적으로 클래스명과 같은 테이블 이름과 매핑된다.

하지만 클래스명과 다른 테이블명을 가진 테이블과 매핑하려면 이 애너테이션을 사용하고 attribute로 이름을 지정해주어야 한다.

 

▶️ AggregateReference<T, ID>

1:N 관계에서 애그리거트 루트와 애그리거트 루트 간에 객체로 참조할 때 사용하는 객체이다.

ID로 참조한다.

직접적으로 객체를 참조하지 않고 AggregateRefence로 객체를 한 번 감싸준다.

 

 

▶️ N:N 관계에서의 매핑

 

N:N관계일 경우 직접 매핑할 수 없기 때문에 1:N, N:1 관계로 풀어줄 엔티티가 중간에 하나 필요하다.

데이터베이스에서 join table 해주는 것과 같다.

중간에서 매핑해줄 엔티티 클래스를 하나 작성해서 매핑해준다.

 

▶️ @MappingCollection(idColumn = “”)

엔티티 클래스 간에 연관 관계를 맺어주는 정보를 의미한다.

idColumn attribute 값으로 외래키에 해당하는 column명을 적어준다.

N:N 관계에서는 AggrementReference로 기본키를 감싸줄 필요 없다.

 

 

 

 

 

읽어주셔서 감사합니다. 좋은 하루 되세요

오개념에 대한 지적은 환영입니다. 😄

 

 

 

 

 

 

 

 

 

JDBC 기반 데이터 액세스 계층

 

 

JDBC란?

 

 

JDBC(Java Database Connectivity)

Java 기반 애플리케이션의 코드 레벨에서 사용하는 데이터를

데이터베이스에 저장, 업데이트 하거나

데이터베이스에 저장된 데이터를 Java 코드 레벨에서 사용할 수 있게

해주는 Java에서 제공하는 표준 API이다.

 

 

JDK 1.1 버전부터 제공됐다. 엄청 오래됐다..!

데이터베이스 액세스를 위해 Java에서 제공하는 API라고 보면 된다.

다양한 벤더(Oracle, MS SQL, MySQL 등)의 데이터베이스와 연동할 수 있다.

 

etc..

  • Java 기반의 애플리케이션에서 사용하는 데이터 액세스 기술의 기본이 되는 저수준(low level) API 이다.
  • Spring에서는 JDBC API를 직접 사용하기 보다는 Spring Data JDBC, Spring Data JPA 같은 기술이 편리해서 더 많이 사용한다. (Spring Data JDBC나 Spring Data JPA가 더 편리해서 현업에서는 JDBC를 많이 쓰지 않지만 예전 기술로 만든 애플리케이션을 그대로 사용할 경우 Spring JDBC를 사용할 수도 있다.)
  • Spring Data JDBC나 Spring Data JPA 같은 기술도 내부적으로 JDBC를 이용하기 때문에 JDBC의 흐름정도는 알면 데이터 액세스 기술을 구현하는데 도움이 된다.

 

 

 

 

➤ JDBC의 동작 흐름

 

JDBC의 동작 흐름

 

 

 

▶️ JDBC 드라이버(JDBC Driver)

 

JDBC 드라이버는 Database와의 통신을 담당하는 인터페이스이다.

Oracle, MS SQL, MySQL 등에서 해당 벤더에 맞는 JDBC 드라이버를 구현해서 제공을 한다.

JDBC 드라이버 구현체를 이용해서 특정 벤더의 Database에 액세스 할 수 있다.

 

 

 

➤ JDBC API 사용 흐름

 

JDBC API 사용 흐름

 

 

1. JDBC 드라이버 로딩

사용하고자 하는 JDBC 드라이버를 로딩한다.

JDBC 드라이버는 DriverManager라는 클래스를 통해서 로딩된다.

 

2. Connection 객체 생성

JDBC 드라이버가 정상적으로 로딩되면 DriverManager를 통해 데이터베이스와 연결되는 세션(Session)인 Connection 객체를 생성한다.

 

3. Statement 객체 생성

Statement 객체는 작성된 SQL 쿼리문을 실행하기 위한 객체이다.

객체 생성 후에 정적인 SQL 쿼리 문자열을 입력으로 가진다.

 

4. Query 실행

생성된 Statement 객체를 이용하여 입력한 SQL 쿼리를 실행한다.

 

5. ResultSet 객체로부터 데이터 조회

실행된 SQL 쿼리문에 대한 결과 데이터 Set으로 부터 데이터를 조회한다.

 

6. ResultSet 객체 Close, Statement 객체 Close, Connection 객체 Close

JDBC API 를 통해 사용된 객체들은 사용이 끝나면 실행한 역순으로 차례대로 Close 해준다.

 

 

 

➤ Connection Pool 이란?

 

Connection Pool

 

데이터베이스와의 연결을 위한 Connection 객체를 생성하는 작업은 비용이 많이 드는 작업이다.

왜 그런지는 아래 MySQL에서 제공하는 페이지를 들어가서 보면 알 수 있다.

 

https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/insert-optimization.html

 

MySQL :: MySQL 8.0 Reference Manual :: 8.2.5.1 Optimizing INSERT Statements

8.2.5.1 Optimizing INSERT Statements To optimize insert speed, combine many small operations into a single large operation. Ideally, you make a single connection, send the data for many new rows at once, and delay all index updates and consistency checkin

dev.mysql.com

 

 

효율을 위해서 Connection Pool에서 Connection을 미리 만들어서 보관한다.

그리고 애플리케이션이 필요할 때마다 이 Connection 객체를 제공하는 역할을 한다. (Connection 관리자)

애플리케이션 로딩 시점에 Connection 객체를 미리 생성해두고

애플리케이션에서 데이터베이스에 연결이 필요할 때마다

Connection 객체를 생성하지 않고(비용이 많이 듬)

미리 만들어둔 Connection 객체를 사용한다.

-> 애플리케이션의 성능 향상

 

Spring Boot 2.0 이전 버전에서는 Apache 재단의 오픈 소스인 Apache Commons DBCP(Database Connection Pool, DBCP)를 주로 사용했다.

2.0 이후 부터는 성능면에서 더 나은 HikariCP를 기본 DBCP로 채택했다.

 

※ 추가학습) HikariCP 란?

  • Brett Wooldridge가 2012년에 개발한 JDBC Connection Pool이다.
  • 가볍고 빠르고 안정적이다. (히카리는 일본어로 빛 광이다.)
  • Spring Boot 2.0부터 default DBCP로 채택되었다.

 

 


https://github.com/brettwooldridge/HikariCP

 

GitHub - brettwooldridge/HikariCP: 光 HikariCP・A solid, high-performance, JDBC connection pool at last.

光 HikariCP・A solid, high-performance, JDBC connection pool at last. - GitHub - brettwooldridge/HikariCP: 光 HikariCP・A solid, high-performance, JDBC connection pool at last.

github.com

 

 

 

※ 추가학습) JDBC 장단점

 

- 장점

  • 깨끗하고 심플한 SQL 처리가 가능하다
  • 용량이 큰 데이터에서 우수한 성능을 보인다
  • 구현하기 쉽다
  • 작은 애플리케이션에서 아주 좋은 성능을 보인다

 

- 단점

  • 대형 프로그래밍에서 많은 비용, 시간이 든다
  • OOP의 구현이 지원되지 않는다
  • JDBC를 이용한 MVC 패턴 구현이 어렵다
  • JDBC에서 사용되는 쿼리문은 database에 한정된다
  • 예외 처리를 위한 try, catch, finally 블록에 모든 것을 작성해야 한다.
  • 개발자가 connection을 닫지 못하면 JDBC가 자동으로 connection을 닫지 않아 문제가 발생할 수 있다.
  • 많은 곳에 SQL 쿼리문을 작성해야하고 일단 프로그램이 작성되면 테이블 구조를 수정할 수 없다.
  • JDBC는 데이터베이스에 특정 오류코드를 생산하고 개발자는 데이터베이스의 오류 코드에 대해 전혀 알지 못 할수 있다.
  • JDBC를 사용하면 Java 객체를 DB 객체로 변환하거나 그 반대로 변환하므로 변환 및 역변환에 많은 시간이 소요되어 프로세스가 느려질 수 있다.

 

출처 : 

https://techxyte.com/tutorials/hibernate/pros-and-cons-of-jdbc.php

 

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Spring Data JDBC 란?

 

 

➤ Data Access 

 

Spring 에서 데이터베이스에 액세스하는 다양한 기술을 사용할 수 있다.

대표적인 데이터 액세스 기술: mybatis, Spring JDBC, Spring Data JDBC, JPA, Spring Data JPA 

Spring에서 사용하는 데이터베이스 액세스 기술은 크게 두 가지로 나눌 수 있다.

 

 

➤ SQL 중심 기술

 

  • mybatis와 Spring JDBC가 대표적
  • 애플리케이션에서 데이터베이스에 접근하기 위해 SQL 쿼리문을 애플리케이션 내부에 Java 코드로 직접적으로 작성하는 것
  • 과거부터 현재까지 많이 사용하고 있지만 Java 진영에서는 SQL 중심보다 객체(Object) 중심의 기술로 지속적으로 이전하고 있는 추세이다.

 

 

mybatis 에서 사용하는 SQL Mapper 예시

<select id="findMember" resultType="Member">

  SELECT * FROM MEMBER WHERE member_id = #{memberId}

</select>

 

Spring JDBC의 JdbcTemplate 사용 예

Member member = this.jdbcTemplate.queryForObject(

"select * from member where member_id=?", 1, Member.class);

 

 

 

➤ 객체(Object) 중심 기술

 

  • 모든 데이터를 객체(Object) 관점으로 바라보는 기술이다.
  • SQL 쿼리문을 직접적으로 작성하기 보다 Java 객체를 이용해 애플리케이션 내부에서 Java 객체를 SQL 쿼리문으로 자동 변환해준다.
  • ORM(Object-Relational Mapping) 이라고 한다.
  • Java 에서 대표적 ORM 기술 : JPA(Java Persistence API), Spring Data JDBC

 

 

 

➤ Spring Data JDBC란?

 

  • 심플하다.
  • Spring Data JDBC는 ORM 기술을 사용하지만 JPA의 기술적 복잡도를 낮춘 기술이다.

 

 

▶️ Spring Data JDBC vs JPA vs Spring Data JPA

 

Spring Data JDBC 

  • 2018년에 처음 릴리즈 됐다.
  • 아직까지는 JPA보다 상대적으로 적게 사용된다.
  • 애플리케이션의 규모가 상대적으로 크지 않고, 복잡하지 않을 경우 Spring Data JDBC가 뛰어난 생산성을 보여준다.

 

JPA

  • 실무에서 가장 많이 사용하고 있는 기술이다.

 

Spring Data JPA

  • Spring Data JPA는 Spring에서 JPA 기술을 편리하게 사용하기 위한 기술이다.
  • JPA에 대한 선행 지식이 필요하다.

 

 

 

 

Spring Data JDBC 실습

 

 

➤ 의존 라이브러리 추가

 

implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-jdbc'

runtimeOnly 'com.h2database:h2'

 

Spring Data JDBC를 사용하기 위한 의존 라이브러리 코드 추가

데이터베이스에서 인메모리(In-memory) DB인 H2를 사용하기 위한 의존 라이브러리 설정 추가

 

 

 

▶️ 인메모리(In-memory) DB란?

 

메모리 안에 데이터를 저장하는 데이터베이스이다.

메모리는 휘발성이라 컴퓨터 전원을 껐다가 켜면 메모리에 저장되어 있는 데이터는 모두 지워진다.

인메모리 DB는 애플리케이션이 실행되는 동안에만 데이터를 저장하고 있다.

테스트에 필요한 데이터 외에는 테이블에 없는 것이 테스트의 정확도 면에서 유리하기 때문에 인메모리 DB를 사용한다.

로컬 개발 환경에서는 테스트가 끝나면 테이블을 비우는 것이 좋다.

 

 

▶️ application.yml파일에 H2 Browser 활성화 설정 추가

 

Spring Boot Initializr을 통해 샘플 프로젝트 생성 -> src/main/resources 에 application.properties 또는 appication.yml 파일을 통해 Spring 에서 사용하는 다양한 설정 정보들을 입력

application.yml로 확장자 변경 후 아래 코드 입력

spring:

  h2:

    console:

      enabled: true

 

<애플리케이션 실행 시 콘솔 창>

HikariPool-1 - Starting...

HikariPool-1 - Start completed.

H2 console available at '/h2-console'. Database available at 'jdbc:h2:mem:97f0b3b1-369a-498d-9abe-633d5d10acaa'

 

<웹 브라우저>

localhost:8080/h2-console

주소창에 입력후 엔터

 

H2 Browser 초기 화면 나옴

JDBC URL 에 jdbc:h2:mem:97f0b3b1-369a-498d-9abe-633d5d10acaa 입력

-> Connect

 

 

 

▶️ H2 DB 디폴트 설정의 문제점

 

애플리케이션 재시작 할때마다 애플리케이션 로그에 출력되는 JDBC URL이 매번 랜덤하게 바뀌기 때문에 매번 변경된 JDBC URL을 다시 입력해야 한다.

이 문제는 application.yml 파일에 H2에 대한 설정을 추가해서 해결한다.

 

jdbc:h2:mem:test 로 설정

spring:

  h2:

    console:

      enabled: true

      path: /h2     # (1) Context path 변경

  datasource:

    url: jdbc:h2:mem:test     # (2) JDBC URL 변경

 

주소창에

localhost:8080/h2 로 접속

 

 

▶️ PostMan 으로 Post

 

Post 하고 body 에 JSON 형식으로 message 값 전달

➡️ 오류 발생! ➡️ Message 테이블이 생성되지 않았음

 

 

 

 

 

 

 

 

읽어주셔서 감사합니다. 좋은 하루 되세요 😄

 

 

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