(Day 59) JDBC 상세

TIL

• DBA는 훨씬 배우는 게 많다. InnoDB 최적화, 클러스터링, 메모리테이블 등등등 세부 주제가 더 많다. 적당한 DDL DMS DQL 작성하는 건 백엔드 엔지니어의 소양인데, java로 치면 DBA에게 그것은 리터럴을 배운 정도이다.
  • 데이터를 어떻게 저장할지, 퍼포먼스 스키마들의 변수들이 무엇을 의미하고 어떻게 활용하는지와 같은 세부주제가 아주 더 많다.
  • DB Modeling 과 관련된 부분도 그렇다.

JDBC Programming

Java DB Connectivity

Topics on JDBC Programming

1. Driver
2. DriverManager
3. Connection
4. Statement
5. ResultSet
6. PreparedStatement
7. Transaction: commit/rollback
8. Connection Pool: DataSource

JDBC API & JDBC Driver

먼저 용어를 구분하고 넘어가야 한다.

• JDBC API는 java에서 제공하는 인터페이스 및 클래스임.
• JDBC Driver는 DBMS를 만든 벤더에서 제공하는 API 구현체 및 보조클래스임.

JDBC API는 java.sql 혹은 javax.sql 패키지에 위치한다. JDBC API는 드라이버를 사용하기 위한 인터페이스가 존재한다. JDBC Driver에는 해당 인터페이스에 대응하는 구현체가 존재한다.

MySQL의 드라이버를 예로 들면, 이런 것들이다.

https://central.sonatype.com/artifact/mysql/mysql-connector-java

(gradle 이나 maven 사용하면 이런 의존성들을 인터넷에서 바로 다운받아서 라이브러리에 추가한다. 안 쓸수가 없음…)

위 이미지를 보면 connector 드라이버에서 jdbc에 대한 구현체들 (~~~Impl.class 파일들)이 존재하는 걸 볼 수 있다. JDBC API에 존재하는 인터페이스들을 구현한 것은 각 벤더들이 제공하는 드라이버에 존재한다는 걸 확인할 수 있다.

참고로 Impl을 붙여두지 않은 구현체들도 있는데, 코드에서 직접 사용할 구현체들은 Impl을 붙이지 않고, 인터페이스에서 사용되는 것들은 Impl이 붙어있다.

DB Modeling

DBMS 에 여러 사람들이 동시에 데이터를 넣으려고 하고, 조회하려고 하고, 삭제하거나 업데이트 하려고 할 것이다. 여러 클라이언트가 DBMS에 연결될 수 있도록 (멀티스레딩) 하고

데이터가 여러 곳에 중복저장되면 아주 높은 확률로 데이터 결함이 발생한다. (수정, 삭제시 타고타고타고 올라가야 할 것이니까) 그래서 DB모델링이 중요한 것이며, 이런 중복 저장을 방지하기 위한 1NF, 2NF, 3NF … 가 중요한 것이다. (정규화)

• 영어 표현방법을 빨리 이해하는 방법: 하나의 예시를 이해하기
• DB Modeling을 빨리 이해하는 방법: 하나의 DB를 모델링해보기

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• 1NF: 원자성. 한 칸에 여러 데이터가 뭉쳐 있으면 그것을 여러 행으로 쪼갤 것.
• 2NF:
• 3NF: 특정 단과대학-전공 ➡️ 동
• 4NF
• 5NF

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다대다 관계의 해소

• 하는 이유: DBMS에서 다대다 관계를 표현(구현)할 수 없음
• 하는 방법: 관계 정보를 저장할 별도 테이블을 만든다. (이런 테이블은 일반적인 엔티티라고 부르지 않고 릴레이션 테이블이라고 한다.)

Driver & Driver Manager (JDBC API)

• Driver는 인터페이스인데 DriverManger는 concrete class이다.

아래와 같은 순서로 사용된다.

1. Driver 구현체의 인스턴스를 생성한다.
2. Driver 구현체를 등록한다. Driver 구현체는 JDBC URL, Driver Instance를 가진다. (포함한다.)
   • Driver Instance를 생성한 다음 그것을 DriverManager 에 등록하여 사용한다. 이는 DriverManger.registerDriver(객체); 형태로, 메서드에 아규먼트로 인스턴스를 주는 방식이다.
   • URL 또한 메서드에 아규먼트로 주는 방식이다. DriverManager.getDriver()

코드로 보면 이렇다.

드라이버 구현체의 인스턴스를 생성하고 DriverManager에 등록하기

      // 1) java.sql.Driver 구현체의 인스턴스를 생성한다.
      java.sql.Driver mariadbDriver = new org.mariadb.jdbc.Driver();
      java.sql.Driver oracleDriver = new oracle.jdbc.OracleDriver();
      java.sql.Driver mssqlDriver = new com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver();
      java.sql.Driver mysqlDriver = new com.mysql.jdbc.Driver();

      // 2) java.sql.Driver 구현체의 인스턴스를 드라이버 관리자에 등록한다.
      DriverManager.registerDriver(mariadbDriver);
      DriverManager.registerDriver(oracleDriver);
      DriverManager.registerDriver(mssqlDriver);
      DriverManager.registerDriver(mysqlDriver);

URL을 준다.

      // DriverManager에 등록된 Driver 인스턴스를 확인해보자!
      // => DriverManager.getDriver(jdbcUrl);
      // => jdbcUrl
      // jdbc:[DBMS]://서버주소:포트번호/데이터베이스명
      java.sql.Driver driver = DriverManager.getDriver("jdbc:mariadb://");
      System.out.println(driver);

      java.sql.Driver driver2 = DriverManager.getDriver("jdbc:oracle:thin://");
      System.out.println(driver2);

      java.sql.Driver driver3 = DriverManager.getDriver("jdbc:sqlserver://");
      System.out.println(driver3);

      java.sql.Driver driver4 = DriverManager.getDriver("jdbc:mysql://");
      System.out.println(driver4);

OUTPUT

org.mariadb.jdbc.Driver@33909752
oracle.jdbc.OracleDriver@5e2de80c
SQLServerDriver:1
com.mysql.cj.jdbc.Driver@fe18270

참고로, JDBC 드라이버 구현체의 인스턴스라는 용어는 JDBC 드라이버 구현체 라고 줄여서 지칭되는 경우가 아주 많다.

JDBC 구현체들의 관계

1. Driver 구현체는 Connection 구현체를 생성한다. (DriverManger.getConnection() -> connection())
2. Connection 구현체는 Statement 구현체를 생성한다. (createStatement())
3. Statement 구현체는 ResultSet 구현체를 생성한다. (executeQuery())
4. ResultSet 구현체는 데이터를 가져온다. (next(), get~~~())

그럼 Driver 구현체는 누가 생성해주나? connect 메서드가 URL과 기타 정보를 받아서 생성한다. 그런데 connect 메서드는 직접 사용이 불가능하다. DriverManager를 통해서 사용가능하다. DriverManager에게 getConnection() 메서드를 사용하여 요청해야 가능한 것이다.

JDBC URL

No Suitable Driver

java.sql.SQLException: No suitable driver 라는 예외를 보는 경우

1. 드라이버 구현체의 인스턴스를 드라이버 매니저에 제대로 등록하지 않은 경우
2. 드라이버 구현체 등록할 때 오타가 난 경우
3. 외부 라이브러리를 등록하지 않은 경우

사실은.. 자동 등록된다.

드라이버 구현체를 조회해보면 아래처럼 스태틱 블럭에 registerDriver 하는 부분이 있다.

/** MariaDB Driver */
public final class Driver implements java.sql.Driver {

  static {
    try {
      DriverManager.registerDriver(new Driver());
    } catch (SQLException e) {
      // eat
    }
  }

이런 스태틱 블럭은 MariaDB에만 있는 게 아니다. 사실상 모든 JDBC 드라이버에 적용되어 있다. 이는 java측에서 권고하고 있는 사항이다.

• 처음부터 이렇게 드라이버를 등록하는 스태틱 블럭이 존재했던 것은 아니다.
• 이전에는 직접 DriverManager.registerDriver() 메서드를 호출하여 등록해야 했다.

그리고 안에서 new Driver()로 드라이버 인스턴스를 생성하는 걸 볼 수 있다. 앞에서 드라이버 인스턴스를 만들 필요도 없던 것이다. (가비지를 만들었다)

그래서 Class.forName("org.mariadb.jdbc.Driver"); 하나면 된다. 근데 여기서 더 발전한다. 왜? DBMS를 변경하는 경우를 생각해보면,

1. 저 스트링 전부가 변경해야 한다.
2. 빌드를 다시 해야 한다.
3. 도커 이미지 업로드한다.
4. 서버에서 올린 이미지 다운로드 받는다.
5. 서버에서 컨테이너를 새로 만들고 실행한다.

고객사가 사용하는 DBMS 마다 소스코드가 변경되어야 한다는 것이다. 그래서 properties 파일을 두는 방식을 사용한다.

properties 를 외부 값에 저장.

하드코딩을 하면 안되고, 게터와 세터를 써야 하는 이유와 마찬가지다. 그래서, 외부에 저장된 properties 파일을 두고 그것을 읽어와서 DBMS에 적용한다.

# property name=value
jdbc.driverClassName=org.mariadb.jdbc.Driver
jdbc.url=jdbc:mariadb://
#jdbc.driverClassName=oracle.jdbc.OracleDriver
#jdbc.url=jdbc:oracle:thin://

    try {
      Properties props = new Properties();
      props.load(new FileReader("./jdbc-driver.properties"));
      System.out.println(props.getProperty("jdbc.driverClassName"));
      System.out.println(props.getProperty("jdbc.url"));

      // 위의 방식을 사용하면 다음과 같이, 
      // Driver 구현체를 소스 파일에 직접 명시할 필요가 없다.
      Class.forName(props.getProperty("jdbc.driverClassName"));
      java.sql.Driver driver = DriverManager.getDriver(props.getProperty("jdbc.url"));
      System.out.println(driver);

    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }

이렇게 키=값 형태의 외부 값을 읽어와서 사용하는 방식이다. 여기서 더 발전할 수 있다.

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