데이터 접근 기술 - 스프링 JdbcTemplate

1. JdbcTemplate 소개와 설정

SQL 을 직접 사용하는 경우에 스프링이 제공하는 JdbcTemplate 은 아주 좋은 선택지이다. JdbcTemplate 은 JDBC 를 매우 편리하게 사용할 수 있게 도와준다.

장점

  • 설정이 편리함

    • JdbcTemplate 은 spring-jdbc 라이브러리에 포함되어 있는데, 이 라이브러리는 스프링으로 JDBC 를 사용할 때 기본으로 사용되는 라이브러리이다. 그리고 별도의 복잡한 설정 없이 바로 사용할 수 있다.

  • 반복 문제 해결

    • JdbcTemplate 은 템플릿 콜백 패턴을 사용해서 JDBC 를 직접 사용할 때 발생하는 대부분의 반복 작업을 대신 처리해준다.

    • 개발자는 SQL 을 작성하고, 전달할 파라미터를 정의하고, 응답 값을 매핑하기만 하면 된다.

    • 우리가 생각할 수 있는 대부분의 반복 작업을 대신 처리해준다.

      • 커넥션 획득

      • statement 를 준비하고 실행

      • 결과를 반복하도록 루프를 실행

      • 커넥션 종료, statement, resultset 종료

      • 트랜잭션 다루기 위한 커넥션 동기화

        • PlatformTransactionManager 사용

      • 예외 발생시 스프링 예외 변환기 실행

단점

  • 동적 SQL 을 해결하기 어렵다.

JdbcTemplate 설정

build.gradle

2. JdbcTemplate 적용1 - 기본

이제부터 본격적으로 JdbcTemplate 을 사용해서 메모리에 저장하던 데이터를 데이터베이스에 저장해보자. ItemRepository 인터페이스가 있으니 이 인터페이스를 기반으로 JdbcTemplate 을 사용하는 새로운 구현체를 개발하자.

JdbcTemplateItemRepositoryV1

기본

  • JdbcTemplateRepositoryV1ItemRepository 인터페이스를 구현했다.

  • this.template = new JdbcTemplate(dataSource)

    • JdbcTemplate 은 데이터소스(dataSource)가 필요하다.

    • JdbcTemplateItemRepositoryV1() 생성자를 보면 dataSource 를 의존 관계 주입 받고 생성자 내부에서 JdbcTemplate 을 생성한다. 스프링에서는 JdbcTemplate 을 사용할 때 관례상 이 방법을 많이 사용한다.

    • 물론 JdbcTemplate 을 스프링 빈으로 직접 등록하고 주입받아도 된다.

save()

데이터를 저장한다.

  • template.update() : 데이터를 변경할 때는 update() 를 사용하면 된다.

    • INSERT, UPDATE, DELETE SQL에 사용한다.

    • template.update() 의 반환 값은 int 인데, 영향 받은 로우 수를 반환한다.

  • 데이터를 저장할 때 PK 생성에 identity (auto increment) 방식을 사용하기 때문에, PK인 ID 값을 개발자가

    직접 지정하는 것이 아니라 비워두고 저장해야 한다. 그러면 데이터베이스가 PK인 ID를 대신 생성해준다.

  • 문제는 이렇게 데이터베이스가 대신 생성해주는 PK ID 값은 데이터베이스가 생성하기 때문에, 데이터베이스에

    INSERT가 완료 되어야 생성된 PK ID 값을 확인할 수 있다.

  • KeyHolderconnection.prepareStatement(sql, new String[]{"id"}) 를 사용해서 id

    지정해주면 INSERT 쿼리 실행 이후에 데이터베이스에서 생성된 ID 값을 조회할 수 있다.

  • 물론 데이터베이스에서 생성된 ID 값을 조회하는 것은 순수 JDBC로도 가능하지만, 코드가 훨씬 더 복잡하다.

  • 참고로 뒤에서 설명하겠지만 JdbcTemplate이 제공하는 SimpleJdbcInsert 라는 훨씬 편리한 기능이 있으므로 대략 이렇게 사용한다 정도로만 알아두면 된다.

Update()

데이터를 업데이트 한다.

  • template.update() : 데이터를 변경할 때는 update() 를 사용하면 된다.

    • ? 에 바인딩할 파라미터를 순서대로 전달하면 된다.

    • 반환 값은 해당 쿼리의 영향을 받은 로우 수 이다. 여기서는 where id=? 를 지정했기 때문에 영향 받은 로우수는 최대 1개이다.

findById()

데이터를 하나 조회한다.

  • template.queryForObject()

    • 결과 로우가 하나일 때 사용한다.

    • RowMapper 는 데이터베이스의 반환 결과인 ResultSet 을 객체로 변환한다.

    • 결과가 없으면 EmptyResultDataAccessException 예외가 발생한다.

    • 결과가 둘 이상이면 IncorrectResultSizeDataAccessException 예외가 발생한다.

  • ItemRepository.findById() 인터페이스는 결과가 없을 때 Optional 을 반환해야 한다. 따라서 결과가

    없으면 예외를 잡아서 Optional.empty 를 대신 반환하면 된다.

findAll()

데이터를 리스트로 조회한다. 그리고 검색 조건으로 적절한 데이터를 찾는다.

  • template.query()

    • 결과가 하나 이상일 때 사용한다.

    • RowMapper 는 데이터베이스의 반환 결과인 ResultSet 을 객체로 변환한다.

    • 결과가 없으면 빈 컬렉션을 반환한다.

    • 동적 쿼리에 대한 부분은 바로 다음에 다룬다.

itemRowMapper()

데이터베이스의 조회 결과를 객체로 변환할 때 사용한다.

JDBC를 직접 사용할 때 ResultSet 를 사용했던 부분을 떠올리면 된다. 차이가 있다면 다음과 같이 JdbcTemplate이 다음과 같은 루프를 돌려주고, 개발자는 RowMapper 를 구현해서 그 내부 코드만 채운다고 이해하면 된다.

3. JdbcTemplate 적용2 - 동적 쿼리 문제

결과를 검색하는 findAll() 에서 어려운 부분은 사용자가 검색하는 값에 따라서 실행하는 SQL이 동적으로 달려져야 한다는 점이다.

예를 들어서 다음과 같다.

결과적으로 4가지 상황에 따른 SQL을 동적으로 생성해야 한다. 동적 쿼리가 언듯 보면 쉬워 보이지만, 막상 개발해보면 생각보다 다양한 상황을 고민해야 한다. 예를 들어서 어떤 경우에는 where 를 앞에 넣고 어떤 경우에는 and 를 넣어야 하는지 등을 모두 계산해야 한다.

그리고 각 상황에 맞추어 파라미터도 생성해야 한다. (물론 실무에서는 이보다 더 복잡한 동적 쿼리들이 사용된다)

참고로 이후에 설명할 MyBatis 의 가장 큰 장점은 SQL 을 직접 사용할 때 동적 쿼리를 쉽게 작성할 수 있다는 것이다.

4. JdbcTemplate 적용3 - 구성과 실행

JdbcTemplateV1Config

ItemServiceApplication - 변경

데이터베이스 접근 설정

src/main/resources/application.properties

  • 이렇게 설정만 하면 스프링 부트가 해당 설정을 사용해서 커넥션 풀과 DataSource, 트랜잭션 매니저를 스프링 빈으로 자동 등록한다.

로그 추가

JdbcTemplate이 실행하는 SQL 로그를 확인하려면 application.properties 에 다음을 추가하면 된다. main, test 설정이 분리되어 있기 때문에 둘다 확인하려면 두 곳에 모두 추가해야 한다.

5. JdbcTemplate - 이름 지정 파라미터1

순서대로 바인딩

JdbcTemplate 을 기본으로 사용하면 파라미터를 순서대로 바인딩한다.

여기서는 itemName, price, quantity 가 SQL에 있는 ? 에 순서대로 바인딩 된다. 따라서 순서만 잘 지키면 문제가 될 것은 없다. 그런데 문제는 변경시점에 발생한다.

누군가 다음과 같이 SQL 코드의 순서를 변경했다고 가정해보자. (pricequantity 의 순서를 변경했다.)

이렇게 되면 다음과 같은 순서로 데이터가 바인딩 된다. item_name=itemName, quantity=price, price=quantity

순서대로 바인딩 문제점 정리

결과적으로 pricequantity 가 바뀌는 매우 심각한 문제가 발생한다. 이럴일이 없을 것 같지만, 실무에서는 파라미터가 10~20개가 넘어가는 일도 아주 많다. 그래서 미래에 필드를 추가하거나, 수정하면서 이런 문제가 충분히 발생할 수 있다. 버그 중에서 가장 고치기 힘든 버그는 데이터베이스에 데이터가 잘못 들어가는 버그다. 이것은 코드만 고치는 수준이 아니라 데이터베이스의 데이터를 복구해야 하기 때문에 버그를 해결하는데 들어가는 리소스가 어마어마하다. 실제로 수많은 개발자들이 이 문제로 장애를 내고 퇴근하지 못하는 일이 발생한다.

개발을 할 때는 코드를 몇줄 줄이는 편리함도 중요하지만, 모호함을 제거해서 코드를 명확하게 만드는 것이 유지보수 관점에서 매우 중요하다.

이처럼 파라미터를 순서대로 바인딩 하는 것은 편리하기는 하지만, 순서가 맞지 않아서 버그가 발생할 수도 있으므로 주의해서 사용해야 한다.

이름 지정 바인딩

JdbcTemplate은 이런 문제를 보완하기 위해 NamedParameterJdbcTemplate 라는 이름을 지정해서 파라미터를 바인딩 하는 기능을 제공한다.

JdbcTemplateItemRepositoryV2

기본

  • JdbcTemplateItemRepositoryV2ItemRepository 인터페이스를 구현했다.

  • this.template = new NamedParameterJdbcTemplate(dataSource)

    • NamedParameterJdbcTemplate 도 내부에 dataSource 가 필요하다.

    • JdbcTemplateItemRepositoryV2 생성자를 보면 의존관계 주입은 dataSource 를 받고 내부에서

      NamedParameterJdbcTemplate 을 생성해서 가지고 있다. 스프링에서는 JdbcTemplate 관련 기능을 사용할 때 관례상 이 방법을 많이 사용한다.

    • 물론 NamedParameterJdbcTemplate 을 스프링 빈으로 직접 등록하고 주입받아도 된다.

save()

SQL 에서 다음과 같이 ? 대신에 :파라미터이름 을 받는 것을 확인할 수 있다.

추가로 NamedParameterJdbcTemplate 은 데이터베이스가 생성해주는 키를 매우 쉽게 조회하는 기능도 제공해준다.

6. JdbcTemplate - 이름 지정 파라미터2

이름 지정 파라미터

파라미터를 전달하려면 Map 처럼 key, value 데이터 구조를 만들어서 전달해야 한다.

여기서 key:파리이터이름 으로 지정한, 파라미터의 이름이고, value 는 해당 파라미터의 값이 된다.

이름 지정 바인딩에서 자주 사용하는 파라미터의 종류는 크게 3가지가 있다.

  • Map

  • SqlParameterSource

    • MapSqlParameterSource

    • BeanPropertySqlParamterSource

1. Map

단순히 Map 을 사용한다 .

findById() 코드에서 확인할 수 있다.

2. MapSqlParameterSource

Map 과 유사한데, SQL 타입을 지정할 수 있는 등 SQL 에 좀 더 특화된 기능을 제공한다. SqlParameterSource 인터페이스의 구현체이다. MapSqlParameterSource 는 메서드 체인을 통해 편리한 사용법도 제공한다.

update() 코드에서 확인할 수 있다.

3. BeanPropertySqlParameterSource

자바빈 프로퍼티 규약을 통해서 자동으로 파라미터 객체를 생성한다. 예) (getXxx() -> xxx, getItemName() -> itemName )

예를 들어서 getItemName(), getPrice() 가 있으면 다음과 같은 데이터를 자동으로 만들어낸다.

  • key=itemName, value=상품명 값

  • key=price, value=가격 값

SqlParameterSource 인터페이스의 구현체이다.

save() , findAll() 코드에서 확인할 수 있다.

  • 여기서 보면 BeanPropertySqlParameterSource 가 많은 것을 자동화 해주기 때문에 가장 좋아보이지만,

    BeanPropertySqlParameterSource 를 항상 사용할 수 있는 것은 아니다.

  • 예를 들어서 update() 에서는 SQL에 :id 를 바인딩 해야 하는데, update() 에서 사용하는

    ItemUpdateDto 에는 itemId 가 없다. 따라서 BeanPropertySqlParameterSource 를 사용할 수 없고, 대신에 MapSqlParameterSource 를 사용했다.

BeanPropertyRowMapper

이번 코드에서 V1 과 비교해서 변화된 부분이 하나 더 있다. 바로 BeanPropertyRowMapper 를 사용한 것이다.

JdbcTemplateItemRepositoryV1 - itemRowMapper()

JdbcTemplateItemRepositoryV2 - itemRowMapper()

BeanPropertyRowMapperResultSet 의 결과를 받아서 자바빈 규약에 맞추어 데이터를 변환한다. 예를 들어서 데이터베이스에서 조회한 결과가 select id, price 라고 하면 다음과 같은 코드를 작성해준다. (실제로는 리플렉션 같은 기능을 사용한다.)

데이터베이스에서 조회한 결과 이름을 기반으로 setId(), setPrice() 처럼 자바빈 프로퍼티 규약에 맞춘 메서드를 호출하는 것이다.

별칭

그런데 select item_name 의 경우 setItem_name() 이라는 메서드가 없기 때문에 골치가 아프다. 이런 경우 개발자가 조회 SQL을 다음과 같이 고치면 된다. select item_name as itemName

별칭 as 를 사용해서 SQL 조회 결과의 이름을 변경하는 것이다. 실제로 이 방법은 자주 사용된다. 특히 데이터베이스 컬럼 이름과 객체 이름이 완전히 다를 때 문제를 해결할 수 있다. 예를 들어서 데이터베이스에는 member_name 이라고 되어 있는데 객체에 username 이라고 되어 있다면 다음과 같이 해결할 수 있다. select member_name as username

이렇게 데이터베이스 컬럼 이름과 객체의 이름이 다를 때 별칭(as)을 사용해서 문제를 많이 해결한다. JdbcTemplate 은 물론이고, MyBatis 같은 기술에서도 자주 사용된다.

관례의 불일치

자바 객체는 카멜(camelCase) 표기법을 사용한다. itemName 처럼 중간에 낙타 봉이 올라와 있는 표기법이다. 반면에 관계형 데이터베이스에서는 주로 언더스코어를 사용하는 snake_case 표기법을 사용한다. item_name 처럼 중간에 언더스코어를 사용하는 표기법이다.

이 부분을 관례로 많이 사용하다 보니 BeanPropertyRowMapper 는 언더스코어 표기법을 카멜로 자동 변환해준다. 따라서 select item_name 으로 조회해도 setItemName() 에 문제 없이 값이 들어간다.

정리하면 snake_case 는 자동으로 해결되니 그냥 두면 되고, 컬럼 이름과 객체 이름이 완전히 다른 경우에는 조회 SQL에서 별칭을 사용하면 된다.

7. JdbcTemplate - 이름 지정 파라미터3

이제 이름 지정 파라미터를 사용하도록 구성하고 실행해보자.

JdbcTemplateV2Config

ItemServiceApplication - 변경

8. JdbcTemplate - SimpleJdbcInsert

JdbcTemplate은 INSERT SQL를 직접 작성하지 않아도 되도록 SimpleJdbcInsert 라는 편리한 기능을 제공한다.

JdbcTemplateItemRepositoryV3

기본

  • JdbcTemplateItemRepositoryV3ItemRepository 인터페이스를 구현했다.

  • this.jdbcInsert = new SimpleJdbcInsert(dataSource) : 생성자를 보면 의존관계 주입은

    dataSource 를 받고 내부에서 SimpleJdbcInsert 을 생성해서 가지고 있다. 스프링에서는 JdbcTemplate 관련 기능을 사용할 때 관례상 이 방법을 많이 사용한다.

    • 물론 SimpleJdbcInsert 을 스프링 빈으로 직접 등록하고 주입받아도 된다.

SimpleJdbcInsert

  • withTableName : 데이터를 저장할 테이블 명을 지정한다.

  • usingGeneratedKeyColumns : key 를 생성하는 PK 컬럼 명을 지정한다.

  • usingColumns : INSERT SQL에 사용할 컬럼을 지정한다. 특정 값만 저장하고 싶을 때 사용한다. 생략할 수 있다.

SimpleJdbcInsert 는 생성 시점에 데이터베이스 테이블의 메타 데이터를 조회한다. 따라서 어떤 컬럼이 있는지 확인 할 수 있으므로 usingColumns 을 생략할 수 있다. 만약 특정 컬럼만 지정해서 저장하고 싶다면 usingColumns를 사용하면 된다.

애플리케이션을 실행해보면 SimpleJdbcInsert 이 어떤 INSERT SQL을 만들어서 사용하는지 로그로 확인할 수 있다.

save()

jdbcInsert.executeAndReturnKey(param) 을 사용해서 INSERT SQL을 실행하고, 생성된 키 값도 매우 편리하게 조회할 수 있다.

JdbcTemplateV3Config

ItemServiceApplication - 변경

9. JdbcTemplate 기능 정리

주요 기능

  • JdbcTemplate

    • 순서 기반 파라미터 바인딩을 지원한다.

  • NamedParameterJdbcTemplate

    • 이름 기반 파라미터 바인딩을 지원한다. (권장)

  • SimpleJdbcInsert

    • INSERT SQL을 편리하게 사용할 수 있다.

  • SimpleJdbcCall

    • 스토어드 프로시저를 편리하게 호출할 수 있다.

참고

스토어드 프로시저를 사용하기 위한 SimpleJdbcCall 에 대한 자세한 내용은 다음 스프링 공식 메뉴얼을 참고하자.

https://docs.spring.io/spring-framework/docs/current/reference/html/data-access.html#jdbc-simple-jdbc-call-1

JdbcTemplate 사용법 정리

JdbcTemplate에 대한 사용법은 스프링 공식 메뉴얼에 자세히 소개되어 있다.

참고

스프링 JdbcTemplate 사용 방법 공식 메뉴얼

https://docs.spring.io/spring-framework/docs/current/reference/html/data-access.html#jdbc-JdbcTemplate

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