11강: 데이터베이스와 JDBC

1. 데이터베이스 개념과 관계형 데이터베이스
데이터베이스(Database)란?
데이터베이스는 체계화된 데이터의 모음입니다. 이를 통해 다량의 정보를 효율적으로 관리, 저장, 검색, 수정할 수 있습니다. 데이터베이스는 다양한 형태의 데이터를 안전하게 보관하고, 필요할 때 쉽게 접근할 수 있도록 해주는 시스템입니다.

데이터베이스의 주요 특징
구조화된 데이터 저장: 데이터는 표(table) 형태로 구조화되어 저장되며, 이를 통해 데이터 관리와 검색이 용이합니다.
데이터 무결성과 일관성: 데이터의 정확성과 신뢰성을 유지하기 위해 무결성 제약 조건을 설정합니다.
보안: 접근 권한 관리를 통해 데이터의 보안을 유지합니다.
백업 및 복구: 데이터 손실을 방지하기 위해 정기적인 백업과 복구 기능을 제공합니다.

관계형 데이터베이스(Relational Database)
관계형 데이터베이스는 테이블 형태로 데이터를 저장하는 시스템입니다. 각 테이블은 열(column)과 행(row)으로 구성되며, 각 행은 고유한 키(primary key)를 가집니다.
테이블: 데이터는 열(속성)과 행(레코드)의 2차원 구조인 테이블에 저장됩니다.
관계: 테이블 간의 연관성을 나타내며, 외래 키(foreign key)를 통해 다른 테이블과 연결됩니다.
SQL 사용: 데이터를 관리하기 위해 SQL(Structured Query Language)이라는 특별한 프로그래밍 언어를 사용합니다.

관계형 데이터베이스의 장점
유연성: 다양한 형태의 쿼리를 통해 복잡한 데이터 검색 및 분석이 가능합니다.
확장성: 대량의 데이터를 효율적으로 관리할 수 있으며, 시스템이 성장함에 따라 확장이 가능합니다.
표준화된 언어(SQL): 데이터베이스 관리 및 조작을 위한 표준화된 언어를 제공합니다.
데이터 무결성 보장: 데이터의 정확성과 일관성을 유지할 수 있는 다양한 제약 조건을 설정할 수 있습니다.

사용 사례
고객 정보 관리: 기업에서 고객 데이터를 관리하기 위해 사용합니다.
재고 관리 시스템: 제품의 재고를 추적하고 관리하는 데 사용됩니다.
온라인 예약 시스템: 항공권, 호텔, 레스토랑 예약 등을 관리하기 위해 사용됩니다.
관계형 데이터베이스는 그 구조와 관리의 용이성 때문에 오늘날 많은 조직과 시스템에서 널리 사용됩니다. 데이터의 안정적인 저장과 효율적인 접근을 가능하게 하여, 데이터 중심의 현대 사회에서 중추적인 역할을 담당하고 있습니다.

 

 

2. JDBC (Java Database Connectivity) 사용
JDBC란?
**JDBC(Java Database Connectivity)**는 자바 애플리케이션에서 데이터베이스에 접근하고 조작할 수 있도록 해주는 API입니다. JDBC를 통해 자바 프로그램은 다양한 종류의 관계형 데이터베이스와 상호작용할 수 있으며, 데이터베이스에서 데이터를 조회하거나 수정하는 작업을 수행할 수 있습니다.

JDBC의 주요 컴포넌트
JDBC 드라이버: 데이터베이스 벤더별로 제공되는 드라이버를 통해 데이터베이스에 접속합니다. 각 데이터베이스 제품마다 고유한 JDBC 드라이버가 있습니다.
Connection 객체: 데이터베이스와의 연결을 관리합니다. DriverManager 클래스를 사용하여 데이터베이스에 연결합니다.
Statement 객체: SQL 명령어를 실행합니다. Statement, PreparedStatement, CallableStatement 등이 있습니다.
ResultSet 객체: SQL 쿼리의 결과를 저장합니다. 조회(Select) 작업의 결과를 다루는 데 사용됩니다.

JDBC 사용 과정
JDBC 드라이버 로드: 사용할 데이터베이스에 맞는 JDBC 드라이버를 로드합니다.

Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
데이터베이스 연결: DriverManager를 사용하여 데이터베이스에 연결합니다.

Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/mydb", "username", "password");

SQL 쿼리 실행: Statement 객체를 생성하고 SQL 쿼리를 실행합니다.

Statement stmt = conn.createStatement();
ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT * FROM mytable");

결과 처리: ResultSet 객체를 통해 쿼리 결과를 처리합니다.

while (rs.next()) {
    String data = rs.getString("columnname");
    // 결과 처리
}

자원 해제: 사용한 리소스(Statement, ResultSet, Connection)를 해제합니다.

rs.close();
stmt.close();
conn.close();

JDBC의 중요성
데이터베이스 독립성: JDBC API는 데이터베이스에 독립적입니다. 즉, 같은 자바 코드를 다양한 데이터베이스 시스템에서 사용할 수 있습니다.
표준화된 API: JDBC는 자바 프로그래밍 언어에서 데이터베이스 작업을 위한 표준 API를 제공합니다.
효율적인 데이터 접근: JDBC를 사용하면 복잡한 데이터베이스 연산을 효율적으로 수행할 수 있으며, 데이터베이스 연동 애플리케이션을 쉽게 개발할 수 있습니다.

JDBC를 사용함으로써 자바 개발자는 다양한 데이터베이스와의 상호작용을 손쉽게 구현할 수 있으며, 강력하고 유연한 데이터 관리 기능을 자바 애플리케이션에 통합할 수 있습니다.

 

 

3. SQL 쿼리 작성 및 실행
SQL 쿼리란?
**SQL(Structured Query Language)**은 관계형 데이터베이스를 관리하고 조작하기 위한 표준 프로그래밍 언어입니다. SQL 쿼리를 사용하여 데이터를 검색, 삽입, 업데이트, 삭제할 수 있으며, 데이터베이스 구조를 생성하고 수정하는 작업도 수행할 수 있습니다.

기본 SQL 쿼리 유형
SELECT 문 (데이터 검색)

특정 테이블에서 데이터를 조회합니다.
기본 구조: SELECT column1, column2 FROM table WHERE condition;
예시: SELECT name, age FROM users WHERE age > 18;

 

INSERT 문 (데이터 삽입)
테이블에 새로운 데이터를 추가합니다.
기본 구조: INSERT INTO table (column1, column2) VALUES (value1, value2);
예시: INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Alice', 23);

 

UPDATE 문 (데이터 업데이트)
테이블의 기존 데이터를 수정합니다.
기본 구조: UPDATE table SET column1 = value1, column2 = value2 WHERE condition;
예시: UPDATE users SET age = 24 WHERE name = 'Alice';

 

DELETE 문 (데이터 삭제)
테이블에서 조건에 맞는 데이터를 삭제합니다.
기본 구조: DELETE FROM table WHERE condition;
예시: DELETE FROM users WHERE name = 'Alice';

SQL 쿼리 실행 과정
쿼리 작성: 목적에 맞는 SQL 쿼리를 작성합니다. 쿼리는 데이터를 검색, 삽입, 수정, 삭제하는 데 사용됩니다.
쿼리 실행: 작성한 쿼리를 데이터베이스 시스템에서 실행합니다. 이는 SQL 클라이언트, 웹 인터페이스, 또는 프로그래밍 언어 내의 데이터베이스 라이브러리를 통해 수행될 수 있습니다.
결과 확인: SELECT 문과 같은 조회 쿼리의 경우, 결과 데이터가 반환됩니다. INSERT, UPDATE, DELETE 문의 경우, 영향을 받은 행의 수나 성공/실패 여부가 반환됩니다.

SQL 쿼리 작성 팁
명확한 목적: 쿼리는 명확한 목적을 가지고 작성해야 합니다. 불필요한 데이터를 조회하지 않도록 주의하세요.
조건 정확성: WHERE 절을 사용하여 정확한 조건을 명시합니다. 잘못된 조건은 예상치 못한 결과를 초래할 수 있습니다.
JOIN 사용: 여러 테이블의 관련 데이터를 결합하기 위해 JOIN을 사용할 수 있습니다.
성능 고려: 대량의 데이터에 대한 쿼리는 성능에 영향을 줄 수 있으므로, 필요한 데이터만을 효율적으로 검색할 수 있도록 쿼리를 최적화합니다.

SQL 쿼리는 데이터베이스 관리와 데이터 조작의 기본이며, 데이터베이스를 효과적으로 활용하기 위해 필수적인 기술입니다.

 

 

4. 데이터베이스 연동 애플리케이션
데이터베이스 연동 애플리케이션의 개념
데이터베이스 연동 애플리케이션은 소프트웨어 애플리케이션과 데이터베이스 시스템 간의 상호작용을 통해 데이터를 관리하고 조작하는 프로그램입니다. 이러한 애플리케이션은 사용자 인터페이스, 비즈니스 로직, 데이터 처리 기능을 결합하여 사용자가 데이터베이스에 쉽게 접근하고 조작할 수 있도록 합니다.

주요 기능 및 구성 요소

CRUD 작업
Create, Read, Update, Delete의 약자로, 데이터베이스의 기본적인 데이터 조작 작업을 의미합니다.
사용자는 애플리케이션을 통해 데이터를 생성, 조회, 수정, 삭제할 수 있습니다.

데이터베이스 연결
애플리케이션은 JDBC, ODBC 등의 데이터베이스 연결 도구를 사용하여 데이터베이스 서버에 연결합니다.
연결 관리는 데이터베이스 연결, 쿼리 실행, 연결 종료 등을 포함합니다.

SQL 쿼리 실행
사용자의 요청에 따라 적절한 SQL 쿼리를 생성하고 실행합니다.
SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE 등의 쿼리를 사용하여 데이터를 조작합니다.

트랜잭션 관리
여러 데이터 조작 작업을 하나의 작업 단위로 묶어 일관성과 무결성을 보장합니다.
오류 발생 시 롤백을 통해 데이터의 일관성을 유지합니다.

사용자 인터페이스
사용자가 데이터를 쉽게 조작할 수 있도록 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 제공합니다.
입력 양식, 검색 결과 표시, 메뉴 등을 포함합니다.
데이터베이스 연동 애플리케이션 개발 시 고려 사항
보안: 데이터베이스 접근 권한, SQL 인젝션 방지 등 보안 조치를 취해야 합니다.
성능 최적화: 대량의 데이터 처리, 쿼리 최적화 등을 통해 애플리케이션의 성능을 유지해야 합니다.
예외 처리: 데이터베이스 연결 실패, 쿼리 오류 등의 예외 상황을 적절히 처리해야 합니다.
사용자 경험: 직관적이고 사용하기 쉬운 인터페이스를 제공하여 사용자 경험을 향상시킵니다.

사용 예
전자 상거래 시스템: 제품 정보 관리, 주문 처리, 고객 관리 등을 위해 사용됩니다.
예약 시스템: 호텔, 항공권, 레스토랑 예약 등의 데이터를 관리합니다.
고객 관계 관리(CRM) 시스템: 고객 데이터, 상호작용 기록, 서비스 요청 등을 관리합니다.
데이터베이스 연동 애플리케이션은 비즈니스 프로세스의 자동화, 데이터 관리의 효율성 향상, 사용자 중심의 서비스 제공 등 다양한 목적으로 널리 활용됩니다.