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Java/spring

[Java/스프링 입문] 스프링 DB 접근 기술(1) - H2 데이터베이스, 순수 JDBC(다형성, IoC컨테이너, DI, SOLID 중 OCP)

들어가며

🗄️ H2 데이터베이스: 개발이나 테스트 용도로 가볍고 편리한 DB, 웹 화면을 제공합니다.

🔌 순수 JDBC: 고대 개발자의 삶을 돌아보고, 객체지향적인 설계가 좋은 이유에 대해서 알아봅시다.

 


1. H2 데이터베이스

1) 다운로드 및 설치

  • https://www.h2database.com/html/main.html
  • 위 주소에서 원하는 버전의 H2 데이터베이스를 다운로드 합니다. (버전은 스프링 부트 버전에 맞춥니다.)
  • 아래와 같이 실행파일을 눌러 실행합니다.

 

2) 데이터베이스 생성

  • 데이터베이스 파일 생성 방법은 다음과 같습니다.
    • 최초 한번: jdbc:h2:~/test
      • 내장 모드로 데이터베이스에 접속합니다.
      • 데이터베이스가 애플리케이션 프로세스 내에서 실행되기에, 애플리케이션이 실행되는 동안에만 데이터베이스에 접근할수 있습니다.
    • 이후: jdbc:h2:tcp://localhost/~/test
      • 서버 모드로 데이터베이스에 접속합니다.
      • 데이터베이스 서버가 독립적으로 실행되고, 애플리케이션은 TCP 소켓을 통해 서버에 접속합니다. 즉, 네트워크를 통해 데이터베이스에 접근하는 방식입니다.
      • 이 방식은 여러 애플리케이션 또는 사용자가 동시에 데이터베이스에 접속해야 하는 상황에서 사용됩니다.
  • create table member로 멤버 테이블을 생성하고, insert into member values(name)으로 원하는 값을 넣습니다.

  • 테이블 관리를 위해 프로젝트 루트에 sql/ddl/sql 파일을 생성합니다.

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

2. 순수 JDBC

⚠️이렇게 JDBC API로 직접 코딩하는 것은 약 20년 전 이야기입니다.
따라서 고대 개발자들이 이렇게 고생하고 살았구나를 생각하고, 정신건강을 위해 참고만 하고 넘어가면 됩니다.

1) 환경설정 및 JDBC Repository 구현

  • build.gradle: jdbc, h2 데이터베이스 관련 라이브러리 추가
implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-jdbc'
runtimeOnly 'com.h2database:h2'
  • resources/application.properties: 스프링부트 데이터베이스 연결 설정 추가
spring.datasource.url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/test
spring.datasource.driver-class-name=org.h2.Driver
spring.datasource.username=sa
  • JDBC Respository 구현
package hello.hello_spring.repository;

import hello.hello_spring.domain.Member;

import javax.sql.DataSource;
import java.sql.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Optional;

public class JdbcMemberRepository implements MemberRepository {
    private final DataSource dataSource;
    public JdbcMemberRepository(DataSource dataSource) {
        this.dataSource = dataSource;
    }

    @Override
    public Member save(Member member) {
        String sql = "insert into member(name) values(?)";

        Connection conn = null;
        PreparedStatement pstmt = null;
        ResultSet rs = null;

        try {
            conn = getConnection();
            pstmt = conn.prepareStatement(sql, Statement.RETURN_GENERATED_KEYS);

            pstmt.setString(1, member.getName());

            pstmt.executeUpdate();
            rs = pstmt.getGeneratedKeys();

            if (rs.next()) {
                member.setId(rs.getLong(1));
            } else {
                throw new SQLException("id 조회 실패");
            }
            return member;
        } catch (Exception e) {
            throw new IllegalStateException(e);
        } finally {
            close(conn, pstmt, rs);
        }
    }

    @Override
    public Optional<Member> findById(Long id) {
        String sql = "select * from member where id = ?";

        Connection conn = null;
        PreparedStatement pstmt = null;
        ResultSet rs = null;

        try {
            conn = getConnection();
            pstmt = conn.prepareStatement(sql);
            pstmt.setLong(1, id);

            rs = pstmt.executeQuery(); // 조회는 update가 아니라 query

            if(rs.next()) {
                Member member = new Member();
                member.setId(rs.getLong("id"));
                member.setName(rs.getString("name"));
                return Optional.of(member);
            } else {
                return Optional.empty();
            }
        } catch (Exception e) {
            throw new IllegalStateException(e);
        } finally {
            close(conn, pstmt, rs);
        }
    }

    @Override
    public List<Member> findAll() {
        String sql = "select * from member";

        Connection conn = null;
        PreparedStatement pstmt = null;
        ResultSet rs = null;

        try {
            conn = getConnection();
            pstmt = conn.prepareStatement(sql);

            rs = pstmt.executeQuery();

            List<Member> members = new ArrayList<>();
            while(rs.next()) {
                Member member = new Member();
                member.setId(rs.getLong("id"));
                member.setName(rs.getString("name"));
                members.add(member);
            }
            return members;
        } catch (Exception e) {
            throw new IllegalStateException(e);
        } finally {
            close(conn, pstmt, rs);
        }
    }

    @Override
    public Optional<Member> findByName(String name) {
        String sql = "select * from member where name = ?";
        Connection conn = null;
        PreparedStatement pstmt = null;
        ResultSet rs = null;
        try {
            conn = getConnection();
            pstmt = conn.prepareStatement(sql);
            pstmt.setString(1, name);
            rs = pstmt.executeQuery();
            if(rs.next()) {
                Member member = new Member();
                member.setId(rs.getLong("id"));
                member.setName(rs.getString("name"));
                return Optional.of(member);
            }
            return Optional.empty();
        } catch (Exception e) {
            throw new IllegalStateException(e);
        } finally {
            close(conn, pstmt, rs);
        }
    }
    private Connection getConnection() {
        return DataSourceUtils.getConnection(dataSource);
    }
    private void close(Connection conn, PreparedStatement pstmt, ResultSet rs) {
        try {
            if (rs != null) {
                rs.close();
            }
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            if (pstmt != null) {
                pstmt.close();
            }
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            if (conn != null) {
                close(conn);
            }
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    private void close(Connection conn) throws SQLException {
        DataSourceUtils.releaseConnection(conn, dataSource);
    }
}
  • SpringConfig - 스프링 설정 변경
package hello.hello_spring;

import hello.hello_spring.repository.JdbcMemberRepository;
import hello.hello_spring.repository.MemberRepository;
import hello.hello_spring.repository.MemoryMemberRepository;
import hello.hello_spring.service.MemberService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

import javax.sql.DataSource;

@Configuration
public class SpringConfig {

    private DataSource dataSource;

    @Autowired
    public SpringConfig(DataSource dataSource) {
        this.dataSource = dataSource;
    }

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

    @Bean
    public MemberRepository memberRepository() {
//        return new MemoryMemberRepository();
        return new JdbcMemberRepository(dataSource);
    }
}

 

2) 객체지향적인 설계가 좋은 이유

💡 다형성을 활용할 수 있기 때문입니다. 즉, Interface를 두고 구현체를 바꾸어 낄 수 있습니다.
Spring은 이를 편리하게 할 수 있도록 IoC컨테이너 + DI가 이를 지원합니다. (OCP 원칙 준수)
  • Spring을 쓰는 이유: 아래 코드가 가능하기 때문입니다.
    • DataSource: 데이터베이스 커넥션을 획득할 때 사용하는 객체입니다.
      Spring Boot는 데이터베이스 커넥션 정보를 바탕으로 DataSource를 생성하고 Spring Bean으로 만들어둡니다. 따라서 DI(Dependency Injection)를 받을 수 있습니다.
@Configuration
public class SpringConfig {

    private DataSource dataSource;

    @Autowired
    public SpringConfig(DataSource dataSource) {
        this.dataSource = dataSource;
    }

...

    @Bean
    public MemberRepository memberRepository() {
//        return new MemoryMemberRepository();
        return new JdbcMemberRepository(dataSource);
    }
}
  • 객체지향적인 설계가 왜 좋을까요?
    • 다형성을 활용할 수 있기 때문입니다. 즉, Interface를 두고 구현체를 바꾸어 낄 수 있습니다.
    • Spring은 이를 편리하게 할 수 있도록 IoC컨테이너 + DI가 이를 지원해 줍니다.
      • 애플리케이션 설정을 조립하는 코드만 수정하면, 실제 어플리케이션 관련 코드는 수정하지 않아도 문제 없이 돌아갑니다. 이를 편리하게 해 주는 것이 Spring의 장점입니다.

구현 클래스 추가 이미지 스프링 설정 이미지

  • 구현 클래스 추가 이미지를 살펴보자.
    • MemberService → interface: MemberRepository를 의존하고 있습니다.
    • interface: MemberRepository는 두 개의 구현체를 가지고 있습니다.(MemoryMemberRepository, JdbcMemberRepository)
  • 스프링 컨테이너에서 설정을 어떻게 바꾸는가?
    • 기존: memory버전의 memberRepository를 등록합니다.
    • 변경: jdbc버전의 memberRepository를 등록합니다.
    • 즉, 구현체만 바꾼 뒤 서비스가 돌아가게 해 주는 것입니다.
      • 이는 Solid 원칙 중 OCP를 잘 따르는 것이라고 볼 수 있습니다.
        (OCP: 개방-폐쇄 원칙, 확장에는 열려있고, 수정 및 변경에는 닫혀있다.)
    • => 이처럼 인터페이스 기반의 다형성, 객체지향의 다형성 개념을 잘 활용하면 기능을 변경해도 애플리케이션 전체를 수정할 필요가 없어집니다.
  • 스프링의 DI(Dependencies Injection)
    • DI를 사용하면 기존 코드를 전혀 손대지 않고, 설정만으로 구현 클래스를 변경할 수 있습니다.

 


 

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김영한 | 스프링 입문자가 예제를 만들어가면서 스프링 웹 애플리케이션 개발 전반을 빠르게 학습할 수 있습니다., 스프링 학습 첫 길잡이! 개발 공부의 길을 잃지 않도록 도와드립니다. 📣 확

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