현구막

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DataSource

JDBC API는 DriverManager 외에 DataSource를 이용해서 DB 연결을 구하는 방법을 정의하고 있다. DB연동 기능을 구현하고 Bean으로 등록되어 있는 객체(주로 @Repository 어노테이션을 붙인)에 DataSource를 주입하는 식으로 많이 사용한다.

아래는 DB연동 기능을 구현한 Bean 객체에 주입하는 DataSource를 설정하는 클래스 코드다.

@Configuration
public class DbConfig {

    @Bean(destroyMethod = "close")
    public DataSource dataSource() {
        DataSource ds = new DataSource();
        ds.setDriverClassName("com.mysql.jdbc.Driver");

    }
}

그러나 이러한 값들을 소스 코드에 하드 코딩한다면 악의적인 의도를 가진 사람이 값을 탈취하여 사용할 수 있게 된다. 이 때문에 Java 소스코드로 포함시키기보다, 외부 설정 값을 관리하는 별도의 파일(.yml, .properties)을 두어 관리하는 방법이 널리 사용된다.

# application.yml

spring:
  datasource:
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    url: jdbc:mysql://{mysql 서버가 있는 public IP:포트번호}/{데이터베이스(스케마) 이름}?serverTimezone=UTC&characterEncoding=UTF-8
    username: {mysql 접속 계정}
    password: {mysql 접속 비밀번호}
    schema:
      - classpath: {초기화 값을 지정해둔 .sql 파일명}
    initialization-mode: always

yml vs properties 에 대해서는 개발자 취향이지만, 보통 yml이 인덴트(들여쓰기)를 통해 계층구조를 확실하게 표현 해줄 수 있기 때문에 더 선호한다. yml 을 사용하기 위해선 SnakeYAML 라이브러리가 classpath 에 존재해야 하지만, spring-boot-starter 의존성이 SnakeYAML를 기본적으로 포함하고 있다.


Connection Pool

org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSource 클래스는 커넥션 풀 기능을 제공하는 DataSource 구현체다. 주요 설정 메서드들은 아래와 같다.

메서드명 설명
setInitialSize(int) 커넥션 풀 초기화 시 커넥션 개수 지정. 기본 값은 10개다.
setMaxActive(int) 커넥션 풀에서 가져올 수 있는 최대 커넥션. 기본 값은 10개다.
setMaxIdle(int) 커넥션 풀에 유지시킬 수 있는 최대 유휴 커넥션. 기본값은 maxActive를 따른다.
setMinIdle(int) 커넥션 풀에 유지시킬 수 있는 최소 유휴 커넥션. 기본값은 initialSize를 따른다.
setMaxWait(int) 커넥션 풀에서 커넥션을 가져올 때 최대 대기 시간. 밀리 초 단위로 지정하며, 기본 값은 30,000밀리초(30초)다.
setMaxAge(long) 커넥션 연결 후 커넥션의 최대 유효 시간. 밀리 초 단위로 지정. 기본 값은 0이다. 0은 유효 시간이 없음을 의미한다.
setValidationQuery(String) 커넥션이 유효한지 검사할 때 사용할 쿼리 지정. 기본 값은 null이다. null은 검사 쿼리가 없음을 의미한다.
setValidationQueryTimeout(int) 검사 쿼리의 최대 실행 시간을 초 단위로 지정. 시간 초과시 실패로 간주한다. 음수일 경우 비활성화 된다. 기본 값은 -1 이다.
setTestOnBorrow(boolean) 풀에서 커넥션을 가져올 때 검사여부 지정. 기본 값은 false
setTestOnReturn(boolean) 풀에 커넥션을 반환할 때 검사 여부 지정. 기본 값은 false
setTestWhileIdle(boolean) 커넥션이 풀에 유휴 상태로 있는 동안 검사할지 여부 지정. 기본 값은 false
setMinEvictableIdleTimeMillis(int) 커넥션 풀에 유휴 상태로 유지할 최소 시간을 밀리초 단위로 지정. testWhileIdle이 true일 경우 유휴 시간이 이 값을 초과한 커넥션을 풀에서 제거한다. 기본 값은 60,000밀리초(60초)다.
setTimeBetweenEvictionRunsMillis(int) 커넥션 풀의 유휴 커넥션을 검사할 주기를 밀리초 단위로 지정한다. 기본 값은 5,000밀리초(5초)다. 이 값은 1초 이하로 설정되면 안된다.

커넥션 풀을 사용하는 이유는 성능 때문이다. 매 번 새로운 커넥션을 생성하기엔 연결 시간과 비용이 너무 크다. 커넥션 풀을 사용하면 미리 생성해둔 커넥션을 필요시 꺼내 사용하므로 전체 응답 시간이 크게 짧아진다. 그래서 커넥션 풀을 초기화할 때 최소 수준의 커넥션을 미리 생성하는 것이 좋다.


JdbcTemplate 생성

스프링 JdbcTemplate를 사용하면 DataSource나 Connection, Statement, ResultSet을 직접 사용하지 않고 JdbcTemplate 만을 사용해 편리하게 쿼리를 실행할 수 있다.

public class MemberDao {

    private final JdbcTemplate jdbcTemplate;

    public MemberDao(DataSource dataSource) {
        this.jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource);
    }
}

.yml 파일 등을 통해서 DataSource 설정을 해두었을 경우, dataSource 이름으로 매핑해둔 정보가 자동 주입 된다. (@EnableAutoConfiguration)

public class MemberDao {

    private final JdbcTemplate jdbcTemplate;

    public MemberDao(JdbcTemplate jdbcTemplate) {
        this.jdbcTemplate = jdbcTemplate;
    }
}

MemberDao 클래스를 Bean으로 등록한다.

@Configuration
public class AppCtx {
    
    @Bean
    public MemberDao memberDao() {
        return new MemberDao(dataSource());
    }
}

MemberDao를 설정 클래스에 Bean으로 등록하는 과정 역시 @Repository 어노테이션을 붙이는 것으로 생략할 수 있다.

@Repository
public class MemberDao {

    private final JdbcTemplate jdbcTemplate;

    public MemberDao(JdbcTemplate jdbcTemplate) {
        this.jdbcTemplate = jdbcTemplate;
    }
}


JdbcTemplate 조회 쿼리 실행

JdbcTemplate 클래스는 조회 쿼리 실행을 위한 query() 메서드를 제공한다. 자주 사용되는 쿼리 메서드는 다음과 같다.

  • List<T> query(String sql, RowMapper<T> rowMapper)
  • List<T> query(String sql, Object[] args, RowMapper<T> rowMapper)
  • List<T> query(String sql, RowMapper<T> rowMapper, Object... args)

query() 메서드가 수행되면 RowMapper를 통해 ResultSet의 결과를 자바 객체로 변환할 수 있다.

private final RowMapper<Member> rowMapper = (rs, rowNum) ->
    new Member(
        rs.getLong("id"),
        rs.getString("email"),
        rs.getString("password"),
        rs.getString("name"),
        rs.getInt("age")
    );

위 코드처럼 RowMapper 를 별도로 지정해둘 경우 조회 쿼리를 수행하는 메서드 마다의 중복 코드를 아래와 같이 줄일 수 있다.

@Repository
public class MemberDao {

    private final JdbcTemplate jdbcTemplate;
    private final RowMapper<Member> rowMapper = (rs, rowNum) ->
        new Member(
            rs.getLong("id"),
            rs.getString("email"),
            rs.getString("password"),
            rs.getString("name"),
            rs.getInt("age")
        );

    public MemberDao(JdbcTemplate jdbcTemplate) {
        this.jdbcTemplate = jdbcTemplate;
    }

    public List<Member> findByAge(int age) {
        String sql = "select * from MEMBER where age = ?";
        return jdbcTemplate.query(sql, rowMapper, age);
    }

    public List<Member> findByName(String name) {
        String sql = "select * from MEMBER where name = ?";
        return jdbcTemplate.query(sql, rowMapper, name);
    }
}

조회 결과가 1행인 경우 queryForObject() 메서드를 사용할 수도 있다.

@Repository
public class MemberDao {

    private final JdbcTemplate jdbcTemplate;
    private final RowMapper<Member> rowMapper = (rs, rowNum) ->
        new Member(
            rs.getLong("id"),
            rs.getString("email"),
            rs.getString("password"),
            rs.getString("name"),
            rs.getInt("age")
        );

    public MemberDao(JdbcTemplate jdbcTemplate) {
        this.jdbcTemplate = jdbcTemplate;
    }

    public Member findByEmail(String email) {
        String sql = "select * from MEMBER where email = ?";
        return jdbcTemplate.queryForObject(sql, rowMapper, email);
    }

    public int countMemberByAge(int age) {
        String sql = "select count(*) from MEMBER where age = ?";
        return jdbcTemplate.queryForObject(sql, Integer.class, age);
    }
}

select count(*) 등의 쿼리문을 수행할 경우 RowMapper 대신 반환 타입에 알맞는 클래스를 지정함으로서 조회 결과 데이터 형태를 미리 지정 해줄 수도 있다.

queryForObject() 메서드를 사용하려면 쿼리 실행 결과가 반드시 1행이어야 한다. 쿼리 실행 결과가 2행 이상이거나 없을 경우 IncorrectResultSizeDataAccessException 혹은 EmptyResultDataAccessException이 발생한다. 때문에 결과 행이 정확히 1행임이 보장되지 않는다면 queryForObject() 대신 query() 메서드를 사용해야 한다.


JdbcTemplate 변경 쿼리 실행

INSERT, UPDATE, DELETE 같은 변경 쿼리는 update() 메서드를 사용한다.

  • int update(String sql)
  • int update(String sql, Object... args)
@Repository
public class MemberDao {

    private final JdbcTemplate jdbcTemplate;
    private final RowMapper<Member> rowMapper = (rs, rowNum) ->
        new Member(
            rs.getLong("id"),
            rs.getString("email"),
            rs.getString("password"),
            rs.getString("name"),
            rs.getInt("age")
        );

    public MemberDao(JdbcTemplate jdbcTemplate) {
        this.jdbcTemplate = jdbcTemplate;
    }

    ... 생략

    public void update(Member member) {
        String sql = "update MEMBER set name = ?, password = ?, age = ? where email = ?"
        jdbcTemplate.update(sql, member.getName(), member.getPassword(), 
            member.getAge(), member.getEmail());)
    }
}

INSERT 쿼리 실행시 자동 생성 키 값을 바로 반환받고 싶을 수도 있다. 그럴 땐 KeyHolder 객체를 통해서 자동 생성 키 값을 구할 수 있다.

    public Member insert(Member member) {
        String sql = "insert into MEMBER(email, password, name, age) VALUES(?, ?, ?, ?)";

        KeyHolder keyHolder = new GeneratedKeyHolder();
        this.jdbcTemplate.update(connection -> {
            PreparedStatement ps = connection
                .prepareStatement(sql, new String[]{"id"});
            ps.setString(1, member.getEmail());
            ps.setString(2, member.getPassword());
            ps.setString(3, member.getName());
            ps.setInt(4, member.getAge());
            return ps;
        }, keyHolder);

        return new Member(keyHolder.getKey().longValue(),
            member.getEmail(),
            member.getPassword(),
            member.getName(),
            member.getAge()
        );
    }

그러나 가독성이 크게 떨어지는 것을 확인할 수 있다. SimpleJdbcInsert를 활용하면 가독성을 크게 올릴 수 있다.

    private final JdbcTemplate jdbcTemplate;
    private final SimpleJdbcInsert jdbcInsert;

    public MemberDao(JdbcTemplate jdbcTemplate, DataSource source) {
        this.jdbcTemplate = jdbcTemplate;
        this.jdbcInsert = new SimpleJdbcInsert(source)
            .withTableName("MEMBER")
            .usingGeneratedKeyColumns("id");
    }

    public Member insert(Member member) {
        Map<String, Object> params = new HashMap<>();
        params.put("email", member.getEmail());
        params.put("password", member.getPassword());
        params.put("name", member.getName());
        params.put("age", member.getAge());
        Long id = jdbcInsert.executeAndReturnKey(params).longValue();

        return new Member(id, member.getEmail(), member.getPassword(),
             member.getName(), member.getAge());
    }

더 자세한 내용은 https://hyeon9mak.github.io/easy-insert-with-simplejdbcinsert/ 참고


스프링의 익셉션 변환 처리

DataAccessException은 스프링이 제공하는 익셉션 타입이다. 데이터 연결에 문제가 있을 때 스프링 모듈이 발생시킨다. 스프링은 JDBC 연동 코드가 발생하는 SQLException을 그대로 사용하지 않고 DataAccessException으로 변환하는 과정을 거치는데, 그 이유가 무엇일까?

주된 이유는 연동 기술에 상관 없이 동일하게 익셉션을 처리할 수 있도록 하기 위함이다.

// JDBC 연동 코드 익셉션
try {
    ...
} catch (SQLException ex) {
    ...
}

// Hibernate 연동 코드 익셉션
try {
    ...
} catch (HibernateException ex) {
    ...
}

// JPA 연동 코드 익셉션
try {
    ...
} catch (PersistenceException ex) {
    ...
}

스프링은 JDBC 뿐만 아니라 JPA, 하이버네이트 등 다양한 연동 기능을 지원하고 있다. 그런데 각각의 구현 기술마다 익셉션을 다르게 처리해야한다면 유지보수가 어려울 것이다. 스프링이 이 단점을 해결하기 위해 DataAccessException으로 자동 변환을 진행함으로써 구현 기술에 상관엇이 동일한 코드로 익셉션을 처리할 수 있게 된다.

try {
    ...
} catch (DataAccessException ex) {
    ...
}

DataAccessException는 RuntimeException에 속하므로, 예외처리가 필요한 경우에만 익셉션을 처리해주면 된다.


트랜잭션 처리

데이터베이스는 기본적으로 ACID(원자성, 일관성, 독립성, 지속성)이 지켜져야만 한다. ACID를 지키기 위해 데이터베이스 변경작업을 하나의 단위(트랜잭션)으로 구분하고, 해당 트랜잭션 내에 묶인 쿼리 중 하나라도 반영에 실패할 경우 작업 전체의 실패로 간주하고 트랜잭션 전체를 되돌려야 한다.

되돌리는 행위를 롤백(rollback), 전체(트랜잭션) 반영 성공시 DB에 실제로 반영하는 행위를 커밋(commit)이라고 부른다.

JDBC를 이용한 코드에서도 Connection의 메서드들을 통해 트랜잭션을 관리해주어야 한다.

try {
    Connection conn = DriverManager.getConnection(jdbcUrl, user, pw);
    conn.setAutoCommit(false);  // 트랜잭션 범위 시작 지점
    ...쿼리 실행
    conn.commit();  // 트랜잭션 범위 종료 지점 및 커밋
} catch(DataAccessException ex) {
    if (conn != null) {
        try {
            conn.rollback(); // 트랜잭션 작업들 중 에러 발생시 롤백
        } catch (DataAccessException ex) {
        }
    }
} finally {
    if (conn != null) {
        try {
            conn.close();
        } catch (DataAccessException ex) {
        }
    }
}

다행스럽게도 스프링이 제공하는 @Transactional 어노테이션을 사용하면 매우 간단하게 트랜잭션을 관리해줄 수 있다!

    @Transactional
    public MemberResponse createMember(MemberRequest request) {
        Member findMember = memberDao.insert(request.toMember());
        return MemberResponse.of(findMember);
    }

createMember 메서드 위에 붙은 @Transactional 어노테이션으로 인해, memberDao.insert 메서드에서 수행되는 모든 쿼리 작업들은 하나의 트랜잭션 범주에 속하게 된다.

별도로 @Configuration 설정 클래스를 가지고 있는 경우 다음 2가지 내용을 추가하여 @Transactional 설정을 반영해줄 수 있다.

  • PlatformTransactionManager Bean 설정
  • @Transactional 어노테이션 활성화
@Configuration
@EnableTransactionManagement
public class AppCtx {

    @Bean(destroyMethod = "close")
    public DataSource dataSource() {
        ... 생략
        return ds;
    }

    @Bean
    public PlatformTransactionManager transactionManaber() {
        DataSourceTransactionManager tm = new DataSourceTransactionManager();
        tm.setDataSource(dataSource());
        return tm;
    }
}

PlatformTransactionManager는 스프링이 제공하는 트랜잭션 매니저 인터페이스다. 위 코드에서 살펴볼 수 있듯 setDataSource() 메서드를 통해 트랜잭션 연동에 사용할 DataSource를 지정한다.

@EnableTransactionManagement 어노테이션은 @Transactional 어노테이션이 붙은 메서드를 트랜잭션 범위에서 실행하는 기능을 활성화 시킨다.


@Transactional 과 프록시

트랜잭션도 AOP를 활용하는 공통 기능 중 하나다. 스프링은 @Transactional 어노테이션을 사용하기 위해 내부적으로 AOP를 사용한다. 스프링 AOP는 프록시를 통해서 구현된다는 것을 기억한다면, 트랜잭션 처리도 프록시를 통해 이루어진다는 것을 유추할 수 있다.

@EnableTransactionManagement 어노테이션이 적용되면 스프링은 @Transactional 어노테이션이 적용된 Bean 객체를 찾아서 알맞는 프록시 객체를 생성한다.

@Transactional 적용 메서드는 RuntimeException이 발생하면 롤백을 시도한다. 앞서 JdbcTemplate이 DB 연동 과정에 문제가 있으면 DataAccessException을 발생시킨다고 했다. DataAccessException 도 RuntimeException 중 하나이므로, JdbcTemplate의 기능을 실행하는 도중에도 DataAccessException이 발생하면 트랜잭션 프록시 객체가 롤백을 시도한다.

SQLException은 RuntimeException이 아니므로 롤백을 수행하지 않는다. 별도로 수행하도록 설정하고 싶을 경우 @Transactional 어노테이션에 옵션을 부여하면 된다.

@Transactional(rollbackFor = SQLException.class)
public void update() {
    ...
}

반대의 경우도 마찬가지다.

@Transactional(noRollbackFor = DataAccessException.class)
public void update() {
    ...
}


트랜잭션 전파

public class AppleService {
    private BananaService bananaService;

    @Transactional
    public void applePie() {
        bananaService.bananaIceCream();
    }
}

public class BananaService {

    @Transactional
    public void bananaIceCream() {
        ...
    }
}

위 코드들을 살펴보면 AppleService.applePie()와 BananaService.bananaIceCream() 메서드 모두 @Transactional 어노테이션을 가지고 있다. 그러나 AppleService.applePie()가 호출되면 BananaService.bananaIceCream()도 함께 호출되게 된다. 이럴 경우 트랜잭션이 어떻게 생성될까?

@Transactional 어노테이션의 propagation 속성 기본 값은 REQUIRED 이다. 현재 진행중인 트랜잭션이 존재하면 해당 트랜잭션을 사용하고, 존재하지 않으면 그 때 새로운 트랜잭션을 생성한다는 이야기다.

즉, AppleService.applePie() 쪽에서 만들어진 트랜잭션을 기준으로 삼고 작업을 진행한다.

만약 트랜잭션 전파를 무시하고 매번 새로운 트랜잭션 기준점을 생성하고 싶다면 propagation 속성 값을 REQUIRES_NEW 로 설정하면 된다.

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참고

제품을 만드는 사람과 변화를 만드는 사람

April 14 2024

뛰어난 기술과 수 없이 많은 서비스가 우리 곁에 놓여진 세상이다. 이제는 누구나 쉽게 제품을 만들 수 있고, 누구나 쉽게 서비스를 이용할 수 있다. 기업은 자신들의 제품을 자랑하고 싶어 하고, 엔지니어들은 자신들의 기술력을 뽐내고 싶어 한다. 그러나 뛰어난 제품, 기술력과 부단한...