[Java]JDBC Driver

논리적 연결 / 물리적 연결

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📚 DB와 Java 애플리케이션 연결 및 DB 쿼리 수행하기

Java 애플리케이션은 JVM 위에서 실행되며, 데이터베이스는 별도의 시스템이다. 이를 연결하기 위해선 다음 두 단계를 거친다.

 

1️⃣ DB 연결

Java 애플리케이션이 데이터베이스와 통신하기 위해선 먼저 데이터베이스에 접속해야 한다.

Java에서의 DB 접속은 물리적 접속 논리적 접속 두 방식 중 하나를 선택한다.

• 물리적 접속은 매 접속 때마다 DB에 직접 붙는 것으로 Create와 Close를 반복한다.
• 논리적 접속은 매 접속 때마다 DB에 접속되어 있는 Connection Pool 중 하나를 사용 후 반환하여 재사용한다.

1-1. 물리적 접속 (DriverManager)

DriverManger는 데이터베이스에 직접 접속(Connection)을 생성(Create)하고 쿼리 수행 후 종료(Close)한다.

 

사용 방법

1. Driver를 통해 Connection 생성
2. 쿼리를 수행할 Statement 또는 PreparedStatemenet 생성
3. 쿼리 실행 후 반환된 ResultSet 처리
4. 모든 자원(Connection, Statement, ResultSet) 종료

// 1) 접속과 동시에 Connection을 반환하는 코드
Connection connection = DriverManager.getConnection(URL, USER, PASSWORD);

• JDBC API는 3개로 구성되어 있다. Connection 접속 → Statement 쿼리→ ResultSet 결과
  • 이 중 Connection 접속 시 DriverManager 사용하면 물리적 접속(Create-Close 반복) 

Connection connection = DriverManager.getConnection(url, username, password);
Statement statement = connection.createStatement();
ResultSet resultSet = statement.executeQuery("SELECT * FROM \"user\" WHERE id = " + userId);

if (resultSet.next()) {
	return new User(
    	resultSet.getInt("id"),
        resultSet.getString("name"),
        resultSet.getInt("age"),
        resultSet.getString("job"),
        resultSet.getString("specialty"),
        resultSet.getDate("createAt")
        	.toInstant()
            .atZone(ZoneId.systemDefault())
            .toLocalDateTime()
	)
};

 

API 로직 변경

위처럼 물리적 접속으로 JDBC를 연결했다면, 기존 UserService의 코드를 변경해주어야 한다.

기존 UserService는 Map 자료구조를 사용한 유저 조회 findByID 구현체이기 때문에 JDBC API로 교체하는 작업이 필요하다.

• 변경 전 로직

@RequiredArgsConstructor
public class UserService {
    private final UserRepository userRepository;

    public UserResponseDto findById(Integer id) {
        User user = userRepository.findById(id);
        return UserResponseDto.from(user);

 

• 변경 후 로직

public class UserService {

    private final UserRepository userRepository;
    private final UserJdbcApiDao userJdbcRepository;

    public UserResponseDto findById(Integer id) {
        try {
            User user = userJdbcRepository.findById(id);
            return UserResponseDto.from(user);
        } catch (SQLException e) {
            throw new ResponseStatusException(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR,
                "자원 반납 시 문제가 있습니다.");
        }
    }

1-2. 논리적 접속 (DataSource)

DataSource는 Connection Pool을 이용하여 미리 생성된 Connection을 재사용하는 방식으로 논리적 접속을 제공한다.

 

특징

• 매번 Connection을 새로 생성하지 않아 성능 향상
• 사용 후 Connection은 Pool로 반환

설정 방법

• HikariCP(Spring Boot 기본 Connection Pool)를 설정하여 DataSource 생성
• Connection을 Pool에서 가져와 사용 후 반환

// 0.1) DataSource 설정
HikariConfig config = new HikariConfig();
config.setJdbcUrl(URL);
config.setUsername(USER);
config.setPassword(PASSWORD);
config.setDriverClassName("com.mysql.cj.jdbcDriver");
config.setMaximumPoolSize(20);
config.setMinimumIdel(10);

// 0.1) DataSource 생성
HikariDataSource hikariDataSource = new HikariDataSource(config);

// 1) 접속을 Connection Pool에서 가져오는 코드
Connection connection = hikariDataSource.getConnection();

• `setConnectionTimeout(30000)`: 커넥션을 얻기 위해 대기 중에 해당 시간이 만료되면 예외 발생
• `setMinimumIdel(10)`: 사용을 위해 커넥션 풀에 유지해 놓을 커넥션 수 (IDLE)
• `setMaximumPoolSize(20)`: Connection Pool 최대 커넥션 수 설정

DataSource Bean 객체를 주입받아 Connection 접속 객체를 취득

• common/DatasourceConfing

@Configuration
public class DataSourceConfig {

    @Value("jdbc:postgresql://localhost:54322/example?useSS...")
    private String url;

    @Value("asac")
    private String username;

    @Value("1234")
    private String password;

    @Value("org.postgresql.Driver")
    private String driver;

    @Bean
    public DataSource dataSource() {
        HikariConfig config = new HikariConfig();
        config.setJdbcUrl(url);
        config.setUsername(username);
        config.setPassword(password);
        config.setDriverClassName(driver);

        HikariDataSource hikariDataSource = new HikariDataSource(config);
        return hikariDataSource;
    }
}

• service/UserJdbcApiDao

@Slf4j
@Repository
@RequiredArgsConstructor
public class UserJdbcApiDao {

    private final DataSource dataSource;

    public User findById(int userId) throws SQLException {
        Connection connection = null; // 1
        Statement statement = null; // 2
        ResultSet resultSet = null; // 3
        try {
            connection = dataSource.getConnection();   // 1
            statement = connection.createStatement();   // 2
            resultSet = statement.executeQuery(         // 3
                "SELECT * FROM \"user\" WHERE id = " + userId
            );
            if (resultSet.next()) {
                return new User(
                    resultSet.getInt("id"),
                    resultSet.getString("name"),
                    resultSet.getInt("age"),
                    resultSet.getString("job"),
                    resultSet.getString("specialty"),
                    resultSet.getTimestamp("created_at")
                        .toInstant()
                        .atZone(ZoneId.systemDefault())
                        .toLocalDateTime()
                );
            }
            throw new ResponseStatusException(HttpStatus.NOT_FOUND,
                "유저 정보가 존재하지 않습니다 - id : " + userId);
        } catch (SQLException e) {
            throw new ResponseStatusException(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR,
                "자원에 대한 접근에 문제가 있습니다.");
        } finally {
            // 자원 반납
            if (resultSet != null) {
                resultSet.close();   // 1
            }
            if (statement != null) {
                statement.close();   // 2
            }
            if (connection != null) {
                connection.close(); // 3
            }
        }
    }


}

 

Connection을 가져올 때 DataSource(논리, 간접 풀)와 DriverManager(물리, 직접 접속)

2️⃣ DB 조작

데이터베이스 조작은 JDBC APIs를 통해 이루어지며, DAO(Data Access Object)와 연결된다.

2-1. JDBC API 구성 요소

1. Connection

• 데이터베이스 접속을 관리
• 트랜잭션 처리를 위한 Auto-Commit 지원 (`connection.commit()`)

2. Staement/PreparedStatement

• SQL 쿼리를 실행하는 객체
• PreparedStatement는 다음과 같은 이점을 제공한다
  
  • SQL Injection 방지: 파라미터를 이스케이프 처리
  • Statement 캐싱: 동일한 SQL 구문 재사용 가능

2-2. JDBC APIs 사용 예시

1️⃣ SELECT(전체 유저 조회)

public List<User> findAll() throws SQLException {
    Connection connection = null;
    Statement statement = null;
    ResultSet resultSet = null;
    try {
        connection = dataSource.getConnection();
        statement = connection.createStatement();
        resultSet = statement.executeQuery("SELECT * FROM \"user\"");

        List<User> results = new ArrayList<>();
        while (resultSet.next()) {
            results.add(new User(
                resultSet.getInt("id"),
                resultSet.getString("name"),
                resultSet.getInt("age"),
                resultSet.getString("job"),
                resultSet.getString("specialty")
            ));
        }
        return results;
    } finally {
        if (resultSet != null) resultSet.close();
        if (statement != null) statement.close();
        if (connection != null) connection.close();
    }
}

 

2️⃣ SELECT (유저 ID로 조회, 단일조회) with PreparedStatement

public User getUser(int userId) throws SQLException {
    Connection connection = null;
    PreparedStatement statement = null;
    ResultSet resultSet = null;
    try {
        connection = dataSource.getConnection();
        statement = connection.prepareStatement("SELECT * FROM \"user\" WHERE id = ?");
        statement.setInt(1, userId);
        resultSet = statement.executeQuery();

        if (resultSet.next()) {
            return new User(
                resultSet.getInt("id"),
                resultSet.getString("name"),
                resultSet.getInt("age"),
                resultSet.getString("job"),
                resultSet.getString("specialty")
            );
        }
        throw new SQLException("User not found.");
    } finally {
        if (resultSet != null) resultSet.close();
        if (statement != null) statement.close();
        if (connection != null) connection.close();
    }
}

 

3️⃣ INSERT (새 유저 추가) with PreparedStatement

public User save(String name, Integer age, String job, String specialty) throws SQLException {
    Connection connection = null;
    PreparedStatement statement = null;
    ResultSet resultSet = null;
    try {
        connection = dataSource.getConnection();
        statement = connection.prepareStatement(
            "INSERT INTO \"user\" (name, age, job, specialty, created_at) VALUES (?, ?, ?, ?, ?)", 
            Statement.RETURN_GENERATED_KEYS
        );
        statement.setString(1, name);
        statement.setInt(2, age);
        statement.setString(3, job);
        statement.setString(4, specialty);
        statement.setTimestamp(5, Timestamp.valueOf(LocalDateTime.now()));
        statement.executeUpdate();

        resultSet = statement.getGeneratedKeys();
        if (resultSet.next()) {
            int userId = resultSet.getInt(1);
            return new User(userId, name, age, job, specialty);
        }
        throw new SQLException("User not created.");
    } finally {
        if (resultSet != null) resultSet.close();
        if (statement != null) statement.close();
        if (connection != null) connection.close();
    }
}

 

• Postman 요청

• 실제 DB에 성공적으로 삽입된 것을 확인할 수 있다.

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🌟 이와 같은 기초를 기반으로 Spring JDBC나 JPA와 같은 고수준 ORM으로의 확장이 가능하다 🌟

따라서 다음 포스팅은 이어서 Spring JDBC에 대해 작성해 볼 예정이다.

 

ℹ️ 참고

[ASAC 6기 강의자료]