📝 웹서비스 프로그래밍 9장 데이터베이스와 JDBC

CHAP.09 데이터베이스와 JDBC

1. DB개요

DB란?

• 데이터베이스(Database)
  • 사전적으로 여러 사람이 공유하여 사용할 목적으로 체계화하여 통합, 관리하는 데이터의 집합
  • 데이터베이스는 방대한 데이터를 쉽게 검색하거나 찾을 수 있도록 체계적으로 분류하고 정리해둔 정보의 집합
• DBMS(Database Management System)
  • DB는 DBMS라고 불리는 소프트웨어 시스템 사용
  • DBMS는 효과적인 데이터 파일 관리와 운영르 위한 구조와 함께 인덱싱, 캐싱, 네트워크 서버, 사용자 및 권한 관리, 백업/복원, 클러스터링 등 다양한 기능 제공
  • DBMS의 종류: Oracle, MySQL, IBM DB2, MS SQL 등
  • 데이터베이스와 데이터베이스 관리 시스텝인 DBMS는 다른 의미지만 보통 DB라고 하면 DBMS를 포함한 개념
• DB의 일반적인 특징
  1. 데이터 중복 최소화
  2. 데이터를 쉽게 공유
  3. 일관성, 무결성, 보안성 유지
  4. 최신 데이터 유지
  5. 데이터의 표준화 가능
  6. 데이터의 논리적,물리적 독립성 유지
  7. 데이터 접근이 용이
  8. 데이터 저장 공간 절약

ER DB

• 장점
  • 다양한 용도로 사용 가능, 높은 성능
  • 데이터의 일관성 보장
  • 정규화를 통해 갱신 비용 최소화
  • 구조화되어있고 동일한 구조를 가지는 데이터를 다룰 때 유리
• 단점
  • 데이터 구조의 변경(칼럼의 수정이나 확장)이 어려움
  • 빠른 속도를 요구하는 단순한 처리에 대응하기 어려움
  • 데이터 관계는 유용하지만 그로인한 처리 속도 저하가 발생할 수 있음

NoSQL DB

• SQL을 사용하는 전통적인 RDBMS가 아니다 라는 의미
• SQL과 다를 수 있지만 데이터 관리를 위해 별도의 쿼리 언어나 구조는 존재
• NoSQL은 RDBMS의 가장 큰 특징인 테이블 형태의 데이터 구조를 사용하지 않기 때문에 형태가 고정되지 않은 비정형 데이터 처리에 유용
• MongoDB, Redis, Casandra, Hbase, CouchDB 등이 있음

• Document, Graph, key-value, Wide-column 의 데이터 구조가 있음

• 장단점
  • 대용량 데이터 처리에 유리
  • 분산 처리에 적합
  • 클라우드 컴퓨팅 환경에 적합
  • 빠른 일기/쓰기 속도 제공
  • 유연한 데이터 모델링(비정형) 가능
  • 복잡한 데이터 관계를 표현할 때 중복 데이터 발생 가능성
  • 모든 데이터가 동일한 구조를 가지고 있지 않은 경우에 유리
  • 빠른 처리 속도를 위해 필요한 데이터를 다른 테이블 등에서 참조하지 않고 데이터 자체에 포함하는 구조에 적합

2. ER DB

3. H2 DB

4. SQL 개요

SQL이란?

• SQL(STructured Query Language)
  • 관계형 데이터 베이스에서 데이터를 관리하기 위한 쿼리 언어로 대부분의 프로그래밍 언어보단 단순한 구조
  • SQL 자체는 표준 언어이지만 데이터베이스 마다 세부적인 차이가 있을 수 있기 때문에 호환이 안될 수 도 있음
  • SQL은 단순히 데이터 관련 작업 이외에 데이터베이스 자체의 관리 기능 수행에도 사용
• SQL에서 할 수 있는 일
  • 새로운 테이블 생성
  • 내장 프로시저(Stored Procedure) 생성
  • 뷰 생성
  • 테이블, 프로시져, 뷰 등의 접근 권한 부여
  • DB에 대한 쿼리 실행
  • DB로부터 데이터 조회
  • DB에 기록 삽입, 갱신, 삭제
  • 새로운 DB 생성

SQL의 유형

• DDL(Data Definition Language)
  • 테이블의 생성, 수정, 삭제와 같은 관리 기능을 제공하는 SQL 문
  • 스키마, 테이블, 시퀀스, 인덱스, 사용자, 권한 객체를 생성, 관리
• DML(Data Manipulation Language)
  • 테이블의 데이터를 조작할 때 사용하는 SQL 문
  • 데이터 조작의 기본 기능인 CRUD(Create, Read, Update, Delete)와 관계된 명령

5. [실습 9-1] SQL 실습 : 학생정보

6. 목록 생성

7. JDBC 기본 구조와 API의 이해

JDBC의 개념

• JDBC의 등장 배경
  • DB의 종류가 다양하기 때문에 개발에 많은 어려움이 있음
  • JDBC는 이러한 문제를 해결하기 위한 자바 어플리케이션에서 표준화된 방법으로 다양한 DB에 접속 할 수 있도록 설계된 인터페이스
  • 어플리케이션 개발자는 각 DB에 대해 자세히 알지 못해도 JDBC API만 알면 모든 DB에서 동작할 수 있는 어플리케이션 개발 가능
  • 응용 프로그램에서 Java에 기본적으로 포함된 JDBC API(인터페이스로 규격만 정의하고 있음)를 사용해 프로그램 코드를 작성하고 실제 DB연결은 각 DB회사가 제공하는 JDBC 드라이버(JDBC API 구현 클래스)를 이용해 SQL 문으로 데이터를 조작하는 형태로 동작
• JDBC의 구조
  • JDBC API: 응용 프로그램에서는 자바에 기본적으로 포함된 JDBC API를 사용해 프로그램 코드 작성
  • JDBC 드라이버(JDBC API 구현 클래스): 실제 DB 연결은 각 DB 회사가 제공하는 JDBC 드라이버 이용
  • SQL 문으로 데이터를 조작하는 형태로 동작

JDBC 프로그래밍

1. JDBC 드라이버 로드
   • 먼저 해당 DB의 JDBC 드라이버를 로드한다
     • jdbc.drivers라는 시스템 환경 변수에 등록된 내용으로 로드하는 방법
     • Class.forName() 메서드를 이용해서 직접 해당 클래스를 로드하는 방법

   • 대부분의 경우 Class.forName() 메서드 이용

      Class.forName("org.h2.Dirver");
     

2. DB연결 - 드라이버가 로드되면 해당 DB의 JDBC 드라이버를 이용해 프로그램을 작성 할 수 있는 상태가 된 것을 의미함 - 실제 DB와 연결하려면 Connection 클래스의 인스턴스 필요 - DriverManager.getConnection() 메서드를 이용하여 레퍼런스를 가져올 수 있음 - JDBC URL, DB사용자 ID/Password 필요
   • JDBC URL : DB에 대한 다양한 정보 포함
   • 구조: jdbc:하위 프로토콜:데이터 원본 식별자 -> jdbc:mysql://localhost:3306/jspbookdb
     • Connection 클래스 인스턴스 레퍼런스 얻기
   • JDBC 클래스 로딩과 URL이 준비되었다면 실제 DB와의 연결을 만들기 위한 코드 작성

   • DriverManager의 getConnection() 메서드 사용

     Connection conn = Driver.Manager.getConnection(JDBC_URL,"ID","Passwowrd");
     

3. Statement 생성
   • DB 연결을 한번 완료하면 이후 연동부터는 SQL 문을 이용해 이루어짐
   • 문자열로 이루어진 SQL문을 JDBC에서 처리할 수 있는 객체로 변환해야 하는데, 이때 사용되는것이 Statement 객체
   • 보통 SQL문과 데이터를 조합하기 때문에 일반 Statement 보다는 Statement를 상속받는 PreparedStatement를 사용하는것이 좋음
     • PreparedStatement
       • SQL 문을 미리 만들어 두고 변수를 따로 입력하는 방식
       • 효율성이나 유지보수 측면에서 유리한 구조
       • Statement 클래스를 상속받기 때문에 Statement클래스 메서드 모두 사용 가능

        PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement("insert into test values(?,?)");
        pstmt.setString(1,request.getParameter("username"));
        pstmt.setString(2,request.getParameter("email"));
       

4. SQL 문 전송 - 실제 쿼리의 실행은 SQL문 종류에 따라 executeQuery() 혹은 executeUpdate()사용
   • executeQuery()
     • SELECT 문을 수행할 때 사용
     • 반환값은 ResultSet 클래스 타입으로, 해당 SELECT 문의 결과에 해당하는 데이터에 접근할 수 있는 방법 제공
   • executeUpdate()
     • UPDATE, DELETE와 같은 문을 수행할 때 사용
     • 반환형은 INT값으로, 처리된 데이터의 수 반환

5. 결과 받기 - 입력, 수정, 삭제외 달리 데이터를 읽어오는 경우에는 데이터를 처리하기 위한 ResultSet 객체 필요 - ResultSet은 조회한 결과에 값에 순차적으로 접근 할 수 있는 커서를 다룰 수 있게 함

    ResultSet rs = pstmt.executeQuery();
   

6. 연결 해제 - DB 사용이 종료되면 기본적으로 연결을 해제해야 함 - DB는 동시에 여러 연결을 지원하지만 동시 연결 수에 따라 라이센스 비용이 증가하기도 하고, 동시 연결 가능 수가 적은 경우 대기시간이 길어지는 문제가 발생하기도 함

   • 사용이 끝난 DB연결은 해제해주는것이 좋으며 하나의 연결에서 발생하는 여러 Statement, ResultSet 같은 객체도 종료해주는것이 좋음

     rs.close();
     pstmt.close();
     conn.close();
     

8. [실습 9-2] JDBC 종합 실습 : 학생정보 조회와 등록