[Spring DB] JDBC (Java Database Connectivity)

🧩 JDBC의 등장 배경: 표준의 필요성

 

애플리케이션 서버가 데이터베이스와 연동하기 위해서는 일반적으로 다음 3단계를 거친다.

1. 커넥션 연결: 데이터베이스에 접속한다.
2. SQL 전달: 애플리케이션이 필요한 SQL을 데이터베이스에 보낸다.
3. 결과 응답: 데이터베이스는 SQL 실행 결과를 애플리케이션에 돌려준다.

과거에는 이 3단계를 수행하는 방법이 데이터베이스마다 모두 달랐다. 이로 인해 다음과 같은 문제가 발생했다.

• ❌ 데이터베이스 변경의 어려움:
  • 데이터베이스를 변경하면, 데이터베이스와 연동하는 애플리케이션의 코드 전체를 새로 작성해야 한다.
• ❌ 높은 학습 비용:
  • 개발자는 각각의 데이터베이스에 맞는 접속 및 데이터 처리 방식을 모두 새로 배워야 한다.

 

이러한 비효율을 해결하기 위해, 자바는 데이터베이스 접근을 위한 표준 인터페이스인 JDBC를 만들었다.

 

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🧩 JDBC와 JDBC 드라이버

 

JDBC(Java Database Connectivity)는 자바 애플리케이션이 데이터베이스와 통신하기 위한 표준 API다.

 

JDBC는 자바 표준 라이브러리(java.sql, javax.sql)에 포함되어,

데이터베이스의 종류에 상관없이 동일한 방식으로 접근 가능하게 하는 추상화 계층(표준 인터페이스)을 제공한다.

 

📌 대표적인 JDBC 표준 인터페이스:

• java.sql.Connection → 데이터베이스 연결을 담당
• java.sql.Statement → SQL을 담아 전달하는 역할
• java.sql.ResultSet → SQL 실행 결과를 받는 역할

 

👉 이제 개발자는 JDBC가 제공하는 표준 인터페이스에만 의존하여 코드를 작성하면 된다. 해당 인터페이스의 구현체는 각 데이터베이스 벤더(회사)가 자신들의 데이터베이스에 맞게 구현하여 JDBC 드라이버라는 라이브러리로 제공하기 때문이다.

애플리케이션 코드 → JDBC 표준 인터페이스
                    /      \
           JDBC 드라이버    JDBC 드라이버
             (MySQL)        (Oracle)

 

결과적으로, 애플리케이션 코드는 JDBC 표준 인터페이스를 호출하고, JDBC 드라이버가 실제 데이터베이스와의 통신을 담당하게 된다.

이 덕분에 데이터베이스를 변경하더라도, 애플리케이션 코드를 수정할 필요 없이 JDBC 드라이버만 교체하면 된다.

 

JDBC는 최소한의 공통 기능만 표준화한다. 각 DBMS마다 고유한 SQL 방언이 있으므로, SQL은 변경해야 할 수도 있다.
이런 문제점은 JPA (Java Persistence API)를 사용하면 대부분 해결할 수 있다.

 

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🧩 JDBC를 이용한 개발 과정 (CRUD)

 

JDBC를 사용하여 데이터를 관리하는 과정은 다음과 같은 흐름을 따른다.

1. 커넥션 획득:
   • DriverManager.getConnection()을 사용해 데이터베이스와의 커넥션을 확보한다.
     • DriverManager는 라이브러리에 등록된 JDBC 드라이버 중에서 적합한 드라이버를 찾고,
     • 해당 드라이버가 구현한 Connection 객체를 반환한다. (예: H2의 경우 org.h2.jdbc.JdbcConnection)
2. SQL 준비 및 전달:
   • PreparedStatement 객체를 통해 실행할 SQL을 준비한다.
     • ?를 사용한 파라미터 바인딩은 SQL 인젝션 공격을 예방하는 효과적인 방법이다.
     • ps.setString(), ps.setInt() 등으로 SQL의 ?에 실제 값을 채워 넣는다.
3. 쿼리 실행 및 결과 처리:
   • 등록(INSERT), 수정(UPDATE), 삭제(DELETE) 시 → ps.executeUpdate()
     • 이 메서드는 쿼리의 영향을 받은 행(row)의 수를 반환한다.
   • 조회(SELECT) 시 → ps.executeQuery()
     • 이 메서드는 쿼리의 결과를 ResultSet 객체에 담아 반환한다.
4.  ResultSet 처리 (조회 시):
   • ResultSet은 쿼리의 실행 결과 데이터를 담고 있는 테이블과 유사한 구조다.
   • rs.next()를 호출하여 데이터 행을 한 줄씩 이동하며,
   • rs.getString(), rs.getInt() 등으로 각 열의 데이터를 꺼낸다.
5. 리소스 정리:
   • 사용한 Connection, PreparedStatement, ResultSet 객체는 반드시 역순으로 닫아주어야 한다.
   • 리소스를 제대로 닫지 않으면 커넥션이 계속 유지되어 리소스 누수가 발생할 수 있다.
   • 결과적으로 커넥션 부족으로 인한 장애가 발생할 수 있다.

 

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📜 실제 코드 예시

public class MemberRepositoryV0 {

    /**
     * 등록
     */
    public Member save(Member member) throws SQLException {
        // 파라미터 바인딩을 통해 SQL Injection 공격 방지
        String sql = "insert into member (member_id, money) values (?, ?)"; 

        Connection connection = null;
        PreparedStatement statement = null; // Statement에서 SQL 파라미터 바인딩 기능을 확장한 인터페이스

        try {
            // 커넥션 획득
            connection = getConnection();

            // DB에 전달할 SQL 준비
            statement = connection.prepareStatement(sql);
            statement.setString(1, member.getMemberId());
            statement.setInt(2, member.getMoney());

            // 준비된 sql을 커넥션을 통해 DB에 전달 (영향 받은 row 수 반환)
            statement.executeUpdate();

            return member;
        } catch (SQLException e) {
            log.error("db error", e);
            throw e;
        } finally {
            // 예외 발생과 상관없이 항상 호출되도록 finally 구문에 작성 (리소스 누수 방지)
            close(connection, statement, null);
        }
    }

    /**
     * 조회
     */
    public Member findById(String memberId) throws SQLException {
        String sql = "select * from member where member_id = ?";

        Connection connection = null;
        PreparedStatement statement = null;
        ResultSet resultSet = null;

        try {
            connection = getConnection();

            statement = connection.prepareStatement(sql);
            statement.setString(1, memberId);

            // 데이터 등록, 수정, 삭제 시에는 executeUpdate() 사용하지만, 조회 시에는 executeQuery() 사용
            resultSet = statement.executeQuery();

            // resultSet은 select 쿼리 결과가 순서대로 들어있는 자료형
            // resultSet.next() 호출 시 내부에 있는 커서가 다음으로 이동함 (데이터가 없다면 false 반환)
            // 최초의 커서는 데이터를 가리키지 않으므로, 최초 1번은 호출해야 함
            if (resultSet.next()) {
                return new Member(
                        resultSet.getString("member_id"),
                        resultSet.getInt("money")
                );
            } else {
                throw new NoSuchElementException("member not found memberId = " + memberId);
            }
        } catch (SQLException e) {
            log.error("db error", e);
            throw e;
        } finally {
            close(connection, statement, resultSet);
        }
    }

    /**
     * 수정
     */
    public void update(String memberId, int money) throws SQLException {
        String sql = "update member set money = ? where member_id = ?";

        Connection connection = null;
        PreparedStatement statement = null;

        try {
            connection = getConnection();

            statement = connection.prepareStatement(sql);
            statement.setInt(1, money);
            statement.setString(2, memberId);

            // 쿼리 실행 후 영향 받은 row 수 반환
            int result = statement.executeUpdate();
            
            log.info("ressult = {}", result);
        } catch (SQLException e) {
            log.error("db error", e);
            throw e;
        } finally {
            close(connection, statement, null);
        }
    }

    /**
     * 삭제
     */
    public void delete(String memberId) throws SQLException {
        String sql = "delete from member where member_id = ?";

        Connection connection = null;
        PreparedStatement statement = null;

        try {
            connection = getConnection();

            statement = connection.prepareStatement(sql);
            statement.setString(1, memberId);

            int result = statement.executeUpdate();
            
            log.info("ressult = {}", result);
        } catch (SQLException e) {
            log.error("db error", e);
            throw e;
        } finally {
            close(connection, statement, null);
        }
    }

    // 커넥션 획득 (DriverManager 사용)
    private Connection getConnection() throws SQLException {
        // 적합한 JDBC 드라이버를 찾아서, 해당 드라이버가 제공하는 커넥션을 반환
        return DriverManager.getConnection(URL, USERNAME, PASSWORD);
    }
    
    // 역순으로 리소스 정리
    private void close(Connection connection, Statement statement, ResultSet resultSet) {
        if (resultSet != null) {
            try {
                resultSet.close();
            } catch (SQLException e) {
                log.error("resultSet error", e);
            }
        }
        if (statement != null) {
            try {
                statement.close();
            } catch (SQLException e) {
                log.error("statement error", e);
            }
        }
        if (connection != null) {
            try {
                connection.close();
            } catch (SQLException e) {
                log.error("connection error", e);
            }
        }
    }
}

 

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🧩 JDBC와 최신 데이터 접근 기술

 

JDBC는 강력하지만, 커넥션을 얻고 리소스를 정리하는 등의 반복적인 코드를 직접 작성해야 하는 번거로움이 있다.

이 문제를 해결하기 위해 현대 애플리케이션에서는 JDBC를 직접 사용하기보다, JDBC를 기반으로 만들어진 더 편리한 기술들을 사용한다.

대표적으로 SQL Mapper와 ORM 기술로 나눌 수 있다.

 

• SQL Mapper:
  • 개발자가 SQL은 직접 작성하지만, JDBC의 반복적인 작업(커넥션, 리소스 정리, 결과 매핑 등)을 대신 처리해 준다.
  • 예시: 스프링의 JdbcTemplate, MyBatis
• ORM (Object-Relational Mapping):
  • 객체와 관계형 데이터베이스 테이블을 자동으로 매핑해주는 기술이다.
  • 개발자가 SQL을 직접 작성하지 않아도, ORM 기술이 객체 조작을 기반으로 SQL을 동적으로 생성하여 실행한다.
  • 예시: JPA, 그 구현체인 하이버네이트(Hibernate)

 

이러한 최신 기술들도 내부적으로는 모두 JDBC를 사용하기 때문에, JDBC의 기본 동작 원리를 이해하는 것이 매우 중요하다.