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Spring/스프링 입문

[Spring] 6. 스프링 DB 접근 기술

by ♡˖GYURI˖♡ 2023. 11. 30.
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만약 이 강의를 따라하다 문제가 생겼다면 H2 웹을 다시 켜보기를 바랍니다...
(제가 겪은 오류의 대부분은  H2 웹이 꺼져있어서 그랬던 거라...)
또 javax → jakatra 로 수정해주면 문제가 해결되는 경우들이 있었습니다.
import를 제대로 했는지 확인하는 것도 방법일 것 같네요.

 

1. H2 데이터베이스 설치

  • H2 DB : 개발이나 테스트 용도로 가볍고 편리한 DB, 웹 화면 제공
  • 1.4.200 버전을 설치할 것
  • https://www.h2database.com
  • 윈도우 사용자 기준
    • 실행 : h2.bat
  • DB 파일 생성 방법
    • 최초 : jdbc:h2:~/test
    • 파일 생성 확인 : ~/test.mv.db 
    • 이후 접속 : jdbc:h2:tcp://localhost/~/test

 

 

테이블 생성하기

테이블 관리를 위해 프로젝트 루트에 sql/ddl.sql 파일 생성

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

 

H2 데이터베이스에 접근해서 member 테이블 생성

 

 

2. 순수 Jdbc

환경 설정

 

build.gradle 파일에 jdbc, h2 데이터베이스 관련 라이브러리 추가

implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-jdbc'
runtimeOnly 'com.h2database:h2'

 

 

스프링 부트 데이터베이스 연결 설정 추가

resource/application.properties

spring.datasource.url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/test
spring.datasource.driver-class-name=org.h2.Driver
spring.datasource.username=sa

 

강의에서는 spring.datasource.username=sa 가 없었기에 똑같이 따라했었는데 스프링 2.4 이상을 사용한다면 꼭 넣어주어야 한다. 이 부분을 빼버려서 Wrong user name or password라는 오류가 발생했었다.

 

 

Jdbc 리포지토리 구현

 

Jdbc 회원 리포지토리

package hello.hellospring.repository;

import hello.hellospring.domain.Member;
import org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceUtils;
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();
            
            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);
    }
}

 

이렇게 JDBC API로 직접 코딩하는 것은 20년 전 이야기... 참고만 하고 넘어가자.

 

 

스프링 설정 변경

package hello.hellospring;

import hello.hellospring.repository.JdbcMemberRepository;
import hello.hellospring.repository.JdbcTemplateMemberRepository;
import hello.hellospring.repository.MemberRepository;
import hello.hellospring.repository.MemoryMemberRepository;
import hello.hellospring.service.MemberService;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import javax.sql.DataSource;

@Configuration
public class SpringConfig {
    private final DataSource dataSource;
    
    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);
    }
}

 

DataSource는 데이터베이스 커넥션을 획득할 때 사용하는 객체. 스프링 부트는 데이터베이스 커넥션 정보를 바탕으로 DataSource를 생성하고 스프링 빈으로 만들어 두기에 DI를 받을 수 있다.

 

 

구현 클래스 추가 이미지

 

스프링 설정 이미지

  • 개방-폐쇄 원칙(OCP) : 확장에는 열려 있고, 수정·변경에는 닫혀있음
  • 스프링의 DI를 사용하면 기존 코드를 전혀 손대지 않고, 설정만으로 구현 클래스를 변경할 수 있음
  • 회원을 등록하고 DB에결과가 잘 입력되는지 확인하기
  • 데이터를 DB에 저장하므로 스프링 서버를 다시 실행해도 데이터가 안전하게 저장됨

 

3. 스프링 통합 테스트

회원 서비스 스프링 통합 테스트

package hello.hellospring.service;

import hello.hellospring.domain.Member;
import hello.hellospring.repository.MemberRepository;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
import static org.assertj.core.api.Assertions.assertThat;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertEquals;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertThrows;

@SpringBootTest
@Transactional
class MemberServiceIntegrationTest {
    @Autowired MemberService memberService;
    @Autowired MemberRepository memberRepository;
    
    @Test
    public void 회원가입() throws Exception {
        //Given
        Member member = new Member();
        member.setName("hello");
        
        //When
        Long saveId = memberService.join(member);
        
        //Then
        Member findMember = memberRepository.findById(saveId).get();
        assertEquals(member.getName(), findMember.getName());
    }
    
    @Test
    public void 중복_회원_예외() throws Exception {
        //Given
        Member member1 = new Member();
        member1.setName("spring");
        
        Member member2 = new Member();
        member2.setName("spring");
        
        //When
        memberService.join(member1);
        IllegalStateException e = assertThrows(IllegalStateException.class,
        () -> memberService.join(member2));//예외가 발생해야 한다.
        
        assertThat(e.getMessage()).isEqualTo("이미 존재하는 회원입니다.");
    }
}
  • @SpringBootTest : 스프링 컨테이너와 테스트를 함께 실행
  • @Transactional : 테스트 케이스에 이 애노테이션이 있으면, 테스트 시작 전에 트랜잭션을 시작하고, 테스트 완료 후에 항상 롤백함. 이렇게 하면 DB에 데이터가 남지 않으므로 다음 테스트에 영향을 주지 않음

 

4. 스프링 JdbcTemplate

  • 순수 Jdbc와 동일한 환경설정
  • 스프링 JdbcTemplate과 MyBatis 같은 라이브러리는 JDBC API에서 본 반복 코드를 대부분 제거해줌. 하지만 SQL은 직접 작성해야 함.

 

스프링 JdbcTemplate 회원 리포지토리

package hello.hellospring.repository;

import hello.hellospring.domain.Member;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.jdbc.core.RowMapper;
import org.springframework.jdbc.core.namedparam.MapSqlParameterSource;
import org.springframework.jdbc.core.simple.SimpleJdbcInsert;
import javax.sql.DataSource;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Optional;

public class JdbcTemplateMemberRepository implements MemberRepository {
    private final JdbcTemplate jdbcTemplate;
    
    public JdbcTemplateMemberRepository(DataSource dataSource) {
    	jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource);
    }
    
    @Override
    public Member save(Member member) {
        SimpleJdbcInsert jdbcInsert = new SimpleJdbcInsert(jdbcTemplate);
        jdbcInsert.withTableName("member").usingGeneratedKeyColumns("id");
        Map<String, Object> parameters = new HashMap<>();
        parameters.put("name", member.getName());
        
        Number key = jdbcInsert.executeAndReturnKey(new MapSqlParameterSource(parameters));
        member.setId(key.longValue());
        return member;
    }
    
    @Override
    public Optional<Member> findById(Long id) {
        List<Member> result = jdbcTemplate.query("select * from member where id = ?", memberRowMapper(), id);
        return result.stream().findAny();
    }
    
    @Override
    public List<Member> findAll() {
    	return jdbcTemplate.query("select * from member", memberRowMapper());
    }
    
    @Override
    public Optional<Member> findByName(String name) {
        List<Member> result = jdbcTemplate.query("select * from member where name = ?", memberRowMapper(), name);
        return result.stream().findAny();
    }
    
    private RowMapper<Member> memberRowMapper() {
        return (rs, rowNum) -> {
            Member member = new Member();
            member.setId(rs.getLong("id"));
            member.setName(rs.getString("name"));
            return member;
        };
    }
}

 

 

JdbcTemplate을 사용하도록 스프링 설정 변경

package hello.hellospring;

import hello.hellospring.repository.JdbcMemberRepository;
import hello.hellospring.repository.JdbcTemplateMemberRepository;
import hello.hellospring.repository.MemberRepository;
import hello.hellospring.repository.MemoryMemberRepository;
import hello.hellospring.service.MemberService;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import javax.sql.DataSource;

@Configuration
public class SpringConfig {
    private final DataSource dataSource;
    
    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);
        return new JdbcTemplateMemberRepository(dataSource);
    }
}

 

 

5. JPA

  • JPA는 기존의 반복 코드는 물론이고 기본적인 SQL도 JPA가 직접 만들어서 실행해 줌
  • JPA를 사용하면 SQL과 데이터 중심의 설계에서 객체 중심의 설계로 패러다임을 전환할 수 있음
  • JPA를 사용하면 개발 생산성을 크게 높일 수 있음

JPA와 Mybatis 비교 정리 글 : https://incheol-jung.gitbook.io/docs/q-and-a/spring/jpa-vs-mybatis

 

build.gradle 파일에 JPA, h2 데이터베이스 관련 라이브러리 추가

dependencies {
    implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-thymeleaf'
    implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-web'
    //implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-jdbc'
    implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-jpa'
    runtimeOnly 'com.h2database:h2'
    testImplementation('org.springframework.boot:spring-boot-starter-test') {
    	exclude group: 'org.junit.vintage', module: 'junit-vintage-engine'
    }
}

 

spring-boot-starter-data-jpa는 내부에 jdbc 관련 라이브러리를 포함한다. 따라서 jdbc는 제거해도 된다.

 

스프링 부트에 JPA 설정 추가

resources/application.properties

spring.datasource.url=jdbc:h2:tcp://localhost/~/test
spring.datasource.driver-class-name=org.h2.Driver
spring.datasource.username=sa
spring.jpa.show-sql=true
spring.jpa.hibernate.ddl-auto=none
  • show-sql : JPA가 생성하는 SQL 출력함
  • ddl-auto : JPA는 테이블을 자동으로 생성하는 기능을 제공하는데 none을 사용하면 해당 기능을 끔
    • create를 사용하면 엔티티 정보를 바탕으로 테이블도 직접 생성해줌

 

JPA 엔티티 매핑

package hello.hellospring.domain;

import javax.persistence.Entity;
import javax.persistence.GeneratedValue;
import javax.persistence.GenerationType;
import javax.persistence.Id;

@Entity
public class Member {
    @Id @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    
    private Long id;
    private String name;
    
    public Long getId() {
    	return id;
    }
    
    public void setId(Long id) {
    	this.id = id;
    }
    
    public String getName() {
    	return name;
    }
    
    public void setName(String name) {
    	this.name = name;
    }
}

 

 

JPA 회원 리포지토리

package hello.hellospring.repository;

import hello.hellospring.domain.Member;
import javax.persistence.EntityManager;
import java.util.List;
import java.util.Optional;

public class JpaMemberRepository implements MemberRepository {
    private final EntityManager em;

    public JpaMemberRepository(EntityManager em) {
    	this.em = em;
    }
    
    public Member save(Member member) {
        em.persist(member);
        return member;
    }
    
    public Optional<Member> findById(Long id) {
        Member member = em.find(Member.class, id);
        return Optional.ofNullable(member);
    }
    
    public List<Member> findAll() {
        return em.createQuery("select m from Member m", Member.class)
        		.getResultList();
    }
    
    public Optional<Member> findByName(String name) {
        List<Member> result = em.createQuery("select m from Member m where m.name = :name", Member.class)
        	.setParameter("name", name)
        	.getResultList();
        return result.stream().findAny();
    }
}

 

 

서비스 계층에 트랜잭션 추가

import org.springframework.transaction.annotation.Transactional

@Transactional
public class MemberService {}
  • org.sringframwork.transaction.annotation.Transactional 사용하기
  • 스프링은 해당 클래스의 메서드를 실행할 때 트랜잭션을 시작하고, 메서드가 정상 종료되면 트랜잭션을 커밋함 만약 런타임 예외가 발생하면 롤백함.
  • JPA를 통한 모든 데이터 변경은 트랜잭션 안에서 실행해야 함

 

JPA를 사용하도록 스프링 설정 변경

package hello.hellospring;

import hello.hellospring.repository.*;
import hello.hellospring.service.MemberService;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import javax.persistence.EntityManager;
import javax.sql.DataSource;

@Configuration
public class SpringConfig {
    private final DataSource dataSource;
    private final EntityManager em;
    
    public SpringConfig(DataSource dataSource, EntityManager em) {
        this.dataSource = dataSource;
        this.em = em;
    }
    
    @Bean
    public MemberService memberService() {
    	return new MemberService(memberRepository());
    }
    
    @Bean
    public MemberRepository memberRepository() {
        // return new MemoryMemberRepository();
        // return new JdbcMemberRepository(dataSource);
        // return new JdbcTemplateMemberRepository(dataSource);
        return new JpaMemberRepository(em);
    }
}

 

 

참고

인프런 강의 : https://www.inflearn.com/course/ORM-JPA-Basic

JPA 책 : http://www.yes24.com/Product/Goods/19040233

 

 

6. 스프링 데이터 JPA

스프링 데이터 JPA는 JPA를 편리하게 사용하도록 도와주는 기술이므로 JPA를 먼저 학습한 후에 스프링 데이터 JPA를 학습해야 함

 

스프링 데이터 JPA 회원 리포지토리

package hello.hellospring.repository;

import hello.hellospring.domain.Member;
import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository;
import java.util.Optional;

public interface SpringDataJpaMemberRepository extends JpaRepository<Member, Long>, MemberRepository {
	Optional<Member> findByName(String name);
}

 

 

스프링 데이터 JPA 회원 리포지토리를 사용하도록 스프링 설정 변경

package hello.hellospring;

import hello.hellospring.repository.*;
import hello.hellospring.service.MemberService;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class SpringConfig {
    private final MemberRepository memberRepository;
    public SpringConfig(MemberRepository memberRepository) {
    	this.memberRepository = memberRepository;
	}

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

 

스프링 데이터 JPA가 SpringDataJpaMemberRepository를 스프링 빈으로 자동 등록해 줌

 

 

스프링 데이터 JPA 제공 클래스

 

 

스프링 데이터 JPA 제공 기능

  • 인터페이스를 통한 기본적인 CRUD
  • findByName(), findByEmail() 처럼 메서드 이름만으로 조회 기능 제공
  • 페이징 기능 자동 제공

 

참고 : 실무에서는 JPA와 스프링 데이터 JPA를 기본으로 사용하고, 복잡한 동적 쿼리는 Querydsl이라는 라이브러리를 사용하면 된다. Querydsl을 사용하면 쿼리도 자바 코드로 안전하게 작성할 수 있고, 동적 쿼리도 편리하게 작성할 수 있다. 이 조합으로 해결하기 어려운 쿼리는 JPA가 제공하는 네이티브 쿼리를 사용하거나, 앞서 학습한 스프링 JdbcTemplate를 사용하면 된다.

 

 

 

https://www.inflearn.com/course/%EC%8A%A4%ED%94%84%EB%A7%81-%EC%9E%85%EB%AC%B8-%EC%8A%A4%ED%94%84%EB%A7%81%EB%B6%80%ED%8A%B8/dashboard

 

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