JDBC

3. 기능

JDBC ( '자바 데이터베이스 연결')는 인터페이스 정의와 규격의 집합이다. 런타임 시 동일한 애플리케이션에서 이러한 인터페이스의 여러 구현이 존재하고 사용될 수 있다. JDBC API는 올바른 자바 패키지를 동적으로 로드하고 JDBC 드라이버 관리자(DriverManager)에 등록하는 메커니즘을 제공한다. JDBC 드라이버 관리자는 JDBC 연결을 생성하기 위한 팩토리로 사용된다.

JDBC 연결은 문을 생성하고 실행하는 것을 지원한다. SQL의 CREATE, INSERT, UPDATE, DELETE 와 같은 업데이트 문이나 SELECT와 같은 쿼리 문을 지원하며, 저장 프로시저를 호출할 수 있다. JDBC는 다음 클래스를 사용하여 문을 나타낸다.

• - `Statement`는 매번 데이터베이스 서버로 전송된다. `Statement` 메서드는 데이터를 포함하는 `ResultSet` 객체를 얻기 위해 SQL 문을 사용하여 실행된다.^[1]
• - `PreparedStatement`는 `Statement` 인터페이스의 하위 인터페이스이다.^[1] 이 문은 캐시된 다음, 실행 경로가 데이터베이스 서버에서 미리 결정되므로 효율적인 방식으로 여러 번 실행할 수 있다.^[1] `PreparedStatement`는 미리 컴파일된 SQL 문을 실행하는 데 사용된다.^[1] 미리 컴파일된 문을 실행하면 문 실행 효율성과 성능이 향상된다. `PreparedStatement`는 일부 입력 매개변수를 대상 데이터베이스로 전달해야 하는 동적 문에 자주 사용된다.^[2] `PreparedStatement`는 쿼리 매개변수에 따라 동적 쿼리가 달라지도록 한다.^[3]
• - `CallableStatement`는 `Statement` 인터페이스의 하위 인터페이스이다.^[3] 데이터베이스에서 저장 프로시저를 실행하는 데 사용된다.^[3][4] 저장 프로시저의 경우 입력 및 출력 매개변수가 모두 데이터베이스로 전달되어야 한다.^[2]

3. 1. 지원 데이터베이스 타입

JDBC는 인터페이스 정의와 사양의 모음이므로, 런타임 시 동일한 애플리케이션에서 이러한 인터페이스의 여러 구현이 존재하고 사용될 수 있다. API는 올바른 자바 패키지를 동적으로 로드하고 JDBC 드라이버 관리자(DriverManager)에 등록하는 메커니즘을 제공한다. JDBC 드라이버 관리자는 JDBC 연결을 생성하기 위한 팩토리로 사용된다.

4. JDBC 드라이버

JDBC 드라이버는 자바 프로그램의 요청을 DBMS가 이해할 수 있는 프로토콜로 변환하는 클라이언트 측 어댑터이다. (서버가 아닌 클라이언트 컴퓨터에 설치) 대부분의 관계형 데이터베이스 서버에 대해 상용 및 무료 드라이버가 제공된다.^[9]

JDBC를 이용하기 위해서는 100% Pure Java|퓨어 자바^영어로 제작된 아파치 더비가 포함된 Java Platform, Standard Edition|자바 SE|Java SE^영어 6 이후의 SDK^[17]를 제외하고는 각 DBMS용 JDBC 드라이버를 준비해야 한다. 현재 개발이 진행 중인 대부분의 데이터베이스에서는 JDBC 드라이버가 제공된다.

JDBC 드라이버의 구체적인 종류와 동작 방식에 대해서는 하위 섹션에서 더 자세히 설명한다.

4. 1. JDBC 드라이버 타입

• 타입 1: JDBC-ODBC 브리지 드라이버
• 로컬에서 사용 가능한 ODBC 드라이버의 네이티브 코드를 호출한다.
• JDBC로부터의 쿼리 요청을 ODBC를 경유하여 전달하고, 데이터베이스에 액세스한다.
• ODBC 드라이버가 필수적이며, 하드웨어와 OS에 의존한다.
• Java Platform, Standard Edition|자바 SE|Java SE^영어 7까지 표준으로 첨부된 드라이버였으나, Java 7에서는 비권장되었고, Java 8에서는 표준에서 삭제되었다.^[18]
• 타입 2: 네이티브 API 드라이버
• 클라이언트 사이드의 데이터베이스 벤더 네이티브 라이브러리를 호출한다. 이 코드는 네트워크 상의 데이터베이스와 통신하게 된다.
• JDBC로부터의 쿼리 요청을 운영 체제상의 DLL이나 전용 라이브러리에 전달하고, 거기에서 데이터베이스에 액세스한다.
• 타입 1에 비해 계층이 얇아 속도 향상을 기대할 수 있고, TCP/IP에 의존하지 않는다는 장점이 있지만, 하드웨어와 운영 체제에 의존한다.
• 오라클의 경우 OCI 드라이버가 이에 해당한다.
• 타입 3: 네트워크 프로토콜 드라이버 (미들웨어 드라이버)
• 서버 사이드 미들웨어와 통신하는 순수 자바 드라이버로서, 이후에 데이터베이스와 통신한다.
• JDBC로부터의 쿼리 요청을 Java|자바^영어로 기술된 드라이버 내에서 독자적인 프로토콜로 변환하여, 이를 애플리케이션 서버를 통해 데이터베이스에 액세스한다.
• 기종 및 데이터베이스 의존성 없이 가벼운 드라이버를 생성할 수 있지만, 중간 서버를 거치기 때문에 성능에 문제가 발생한다.
• 타입 4: 데이터베이스 프로토콜 드라이버 (순수 자바 드라이버)
• 데이터베이스 네이티브 프로토콜을 사용하는 순수 자바 드라이버이다.
• JDBC로부터의 쿼리 요청을 모두 Java|자바^영어 상에서 처리한다.
• Java|자바^영어상에 데이터베이스에 액세스하기 위한 모든 기능을 탑재하기 때문에 드라이버의 크기가 커지고, 성능이 약간 저하된다.
• 기본적으로 TCP/IP로만 사용할 수 있다는 등의 단점이 있지만, 하드웨어와 운영 체제에 의존하지 않아 이식성이 우수하다.
• 오라클의 경우 thin|씬^영어 드라이버가 이에 해당한다.

• 내부 JDBC 드라이버
• 자바 지원 SQL 데이터베이스의 JRE에 내장된 드라이버이다.
• 자바 저장 프로시저에 사용된다.
• 위의 분류 체계에 맞지 않지만, 데이터베이스 자체가 자바로 구현되었는지 여부에 따라 타입 2 또는 타입 4 드라이버와 유사하다.
• Oracle RDBMS와 함께 제공되는 KPRB(Kernel Program Bundled) 드라이버가 그 예시이다.^[10]
• "jdbc:default:connection"은 이러한 연결을 만드는 비교적 표준적인 방법을 제공한다(최소한 Oracle 데이터베이스와 아파치 더비가 이를 지원한다).
• 내부 JDBC 드라이버의 경우, JDBC 클라이언트는 실제로 액세스 중인 데이터베이스의 일부로 실행되므로 네트워크 프로토콜을 통하지 않고 직접 데이터에 액세스할 수 있다.

4. 2. 드라이버 관리

5. 예제

자바 애플리케이션에서 데이터베이스 연결이 필요할 때, `DriverManager.getConnection()` 메소드 중 하나를 사용하여 JDBC 연결을 생성한다. 사용되는 URL은 특정 데이터베이스와 JDBC 드라이버에 따라 다르다. URL은 "jdbc:" 프로토콜로 시작하지만, 나머지는 벤더에 따라 다르다.



Connection conn = DriverManager.getConnection(

"jdbc:somejdbcvendor:other data needed by some jdbc vendor",

"myLogin",

"myPassword" );

try {

/* you use the connection here */

} finally {

//It's important to close the connection when you are done with it

try { conn.close(); } catch (Throwable e) { /* Propagate the original exception

instead of this one that you want just logged */ logger.warn("Could not close JDBC Connection",e); }

}



자바 SE 7부터는 `try-with-resources` 문을 사용하여 위의 코드를 더 간결하게 만들 수 있다.



try (Connection conn = DriverManager.getConnection(

"jdbc:somejdbcvendor:other data needed by some jdbc vendor",

"myLogin",

"myPassword" ) ) {

/* you use the connection here */

} // the VM will take care of closing the connection



연결이 확립되면 다음과 같이 문을 작성할 수 있다.



try (Statement stmt = conn.createStatement()) {

stmt.executeUpdate( "INSERT INTO MyTable( name ) VALUES ( 'my name' ) " );

}



`Connection`, `Statement`, `ResultSet`은 운영 체제 리소스(소켓, 파일 디스크립터)나 원격 데이터베이스 서버의 리소스(예: 열려있는 `ResultSet`에 대한 커서)와 묶이는 경우가 많다. 따라서 역할을 다 한 JDBC 객체는 `close()` 메소드를 사용하여 즉시 닫는 것이 중요하다. 가비지 수집에 의존해서는 안 된다. 위의 `try-with-resources` 구문은 이러한 문제를 해결하는 코드 패턴이다.

데이터는 데이터베이스 쿼리를 통해 검색된다. 아래 예제는 statement를 생성하고 쿼리를 실행한다.



try (Statement stmt = conn.createStatement();

ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT * FROM MyTable")

) {

while (rs.next()) {

int numColumns = rs.getMetaData().getColumnCount();

for (int i = 1; i <= numColumns; i++) {

// 열 번호는 1부터 시작합니다.

// 또한 열을 특정 유형으로 반환하는 ResultSet에 많은 메소드가 있습니다.

// 유효한 변환 목록은 Sun 문서를 참조하십시오.

System.out.println( "COLUMN " + i + " = " + rs.getObject(i));

}

}

}



다음은 `PreparedStatement` 쿼리 예제이다.



try (PreparedStatement ps =

conn.prepareStatement("SELECT i.*, j.* FROM Omega i, Zappa j WHERE i.name = ? AND j.num = ?")

) {

// 준비된 SQL 문에서 각 물음표는

// "set" 메소드 호출을 통해 제공해야 하는 값으로 대체되어야 하는 자리 표시자입니다.

// 다음 두 메소드 호출은 두 자리 표시자를 대체합니다. 첫 번째는

// 문자열 값으로 대체되고 두 번째는 정수 값으로 대체됩니다.

ps.setString(1, "Poor Yorick");

ps.setInt(2, 8008);

// ResultSet, rs는 SQL 문 실행의 결과를 전달합니다.

// rs.next()를 호출할 때마다 내부 행 포인터 또는 커서가

// 결과의 다음 행으로 이동합니다. 커서는 처음에

// 첫 번째 행 앞에 위치합니다.

try (ResultSet rs = ps.executeQuery()) {

while (rs.next()) {

int numColumns = rs.getMetaData().getColumnCount();

for (int i = 1; i <= numColumns; i++) {

// 열 번호는 1부터 시작합니다.

// 또한 열을 특정 유형으로 반환하는 ResultSet에 많은 메소드가 있습니다.

// 유효한 변환 목록은 Sun 문서를 참조하십시오.

System.out.println("COLUMN " + i + " = " + rs.getObject(i));

} // for

} // while

} // try

} // try



데이터베이스 작업 실패 시 JDBC는 `SQLException`을 발생시킨다.

다음은 데이터베이스 트랜잭션 예제이다.



boolean autoCommitDefault = conn.getAutoCommit();

try {

conn.setAutoCommit(false);

/* 여기서 conn에 대해 트랜잭션 방식으로 문을 실행합니다 */

conn.commit();

} catch (Throwable e) {

try { conn.rollback(); } catch (Throwable e) { logger.warn("트랜잭션을 롤백할 수 없습니다", e); }

throw e;

} finally {

try { conn.setAutoCommit(autoCommitDefault); } catch (Throwable e) { logger.warn("AutoCommit 설정을 복원할 수 없습니다",e); }

}



`CallableStatement` (데이터베이스 저장 프로시저 호출) 예제는 JDBC API 가이드 문서를 참조한다.



import java.sql.Connection;

import java.sql.DriverManager;

import java.sql.Statement;

public class Mydb1 {

static String URL = "jdbc:mysql://localhost/mydb";

public static void main(String[] args) {

try {

Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");

Connection conn = DriverManager.getConnection(URL, "root", "root");

Statement stmt = conn.createStatement();

String sql = "INSERT INTO emp1 VALUES ('pctb5361', 'kiril', 'john', 968666668)";

stmt.executeUpdate(sql);

System.out.println("Inserted records into the table...");

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

6. Java와 데이터베이스

대규모 시스템 개발에서 Java를 사용한 응용 소프트웨어 개발이 일반화된 계기는 관계 데이터베이스에 대한 액세스를 Java에서 수행하는 JDBC가 발표되면서부터이다.^[1]

Java로 대규모 엔터프라이즈 시스템을 개발하기 위한 사양인 Jakarta EE에는 관계 데이터베이스의 테이블의 행 데이터를 Java의 객체에 1:1로 대응시키고, 객체 내용의 영속성(행 데이터 저장)과 객체의 메서드 호출(데이터베이스로의 트랜잭션 처리)을 동기화하는 특수한 자바 빈즈를 동작·관리하는 기구인 "엔터프라이즈 자바 빈즈"의 "엔티티 빈"이 도입되었다.^[1]

EJB 2.1까지는 객체-관계 임피던스 불일치로 인해 관계 데이터베이스의 기능을 충분히 활용하지 못하고 성능 면에서 문제가 있었지만, EJB 3.0 이후의 사양으로 개선되었다.^[1]

EJB 3.2에서 "엔티티 빈"이 폐지되고, Java SE 및 Java EE(현재 Jakarta EE) 공통용 독립적인 영속성 프레임워크인 Java Persistence API(JPA)로 발전했다.^[1]

7. JDBC 드라이버 공급

오라클은 [http://www.oracle.com/technetwork/java/index-136695.html JDBC 드라이버 및 공급업체 목록]을 제공한다. 심바 테크놀로지스는 외부 데이터 소스의 사용자 정의 JDBC 드라이버를 개발할 수 있는 SDK를 출시하고 있다. CData Software는 [https://www.cdata.com/jp/jdbc/ 다양한 애플리케이션, 데이터베이스, 웹 API의 타입 4 JDBC 드라이버]를 출시하고 있다.

참조

_[1] 웹사이트 Sun Ships JDK 1.1 -- Javabeans Included http://www.sun.com/s[...] Sun Microsystems 1997-02-19
_[2] 웹사이트 JDBC API Specification Version: 4.0 http://java.sun.com/[...]
_[3] 웹사이트 The Java Community Process(SM) Program - communityprocess - mrel http://jcp.org/about[...] 2018-03-22
_[4] 웹사이트 JDBC 4.1 http://docs.oracle.c[...] 2018-03-22
_[5] 웹사이트 The Java Community Process(SM) Program - communityprocess - mrel https://jcp.org/abou[...] 2018-03-22
_[6] 웹사이트 JDBC 4.2 http://docs.oracle.c[...] 2018-03-22
_[7] 웹사이트 The Java Community Process(SM) Program - communityprocess - mrel https://jcp.org/abou[...] 2018-03-22
_[8] 웹사이트 java.sql (Java SE 9 & JDK 9) http://docs.oracle.c[...] 2018-03-22
_[9] 웹사이트 Java JDBC API https://docs.oracle.[...] 2018-03-22
_[10] 서적 Oracle Essentials: Oracle Database 10g https://books.google[...] O'Reilly Media, Inc. 2016-11-03
_[11] 웹사이트 JDBC Drivers - CData Software http://www.cdata.com[...] 2018-03-22
_[12] 웹사이트 JDBC Drivers - CData Software http://www.rssbus.co[...] 2018-03-22
_[13] 웹사이트 New Type 5 JDBC Driver — DataDirect Connect http://www.datadirec[...]
_[14] 웹사이트 Access External Databases from RPG with JDBCR4 Meat of the Matter http://iprodeveloper[...] 2016-04-12
_[15] 웹사이트 SchemaCrawler https://github.com/s[...]
_[16] 웹사이트 Java JDBC API https://docs.oracle.[...]
_[17] 문서 JavaDB (Apache Derby) は、エンドユーザ向けのJREには同梱されないため、アプリケーションとともに再配布する必要がある。
_[18] 웹사이트 http://docs.oracle.c[...]
_[19] 웹인용 Sun Ships JDK 1.1 -- Javabeans Included http://www.sun.com/s[...] Sun Microsystems 1997-02-19
_[20] 웹사이트 JDBC API Specification Version: 4.0 http://java.sun.com/[...]
_[21] 웹사이트 JSR-000221 JDBC API Specification 4.1 (Maintenance Release 1) http://jcp.org/about[...]
_[22] 웹사이트 http://docs.oracle.c[...]
_[23] 웹사이트 JSR-000221 JDBC API Specification 4.2 (Maintenance Release 2) https://jcp.org/abou[...]
_[24] 웹사이트 http://docs.oracle.c[...]