Super Kawaii Cute Cat Kaoani [스프링 부트와 JPA 활용 1] 1. 프로젝트 환경 설정

[스프링 부트와 JPA 활용 1] 1. 프로젝트 환경 설정

2024. 1. 23. 12:12
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📌 JPA란?

JPA(Java Persistence API)

  • JAVA 애플리케이션에서 객체와 관계형 데이터베이스 간의 데이터를 관리하고 조작하기 위한 자바 표준 스펙
  • 객체 지향 프로그래밍과 데이터 베이스 간의 매핑을 통해 데이터베이스 작업을 간소화하고 생산성을 높이는 데 도움을 주는 기술

 

⚡ Entity

  • 데이터베이스 테이블과 매핑되는 자바 클래스
  • @Entity 애노테이션으로 표시하며, JPA는 해당 클래스를 데이터베이스 테이블과 연관시킴

 

⚡ 기본 키(Primary Key)

  • Entity 클래스의 필드 중 하나를 기본 키로 지정하여 각 레코드를 고유하게 식별
  • @Id 애노테이션을 사용하여 Entity 클래스의 기본 키 필드를 정의

 

⚡ 영속성 컨텍스트 (Persistence Context)

  • Entity 인스턴스를 관리하는 환경
  • JPA는 Entity를 영속성 컨텍스트에서 관리하여 Entity의 상태 변화를 추적하고 데이터 베이스를 동기화함

 

⚡ Relationship(연관관계)

  • Entity간의 관계 표현
  • 일대일, 일대다, 다대다 등 다양한 연관 관계를 정의하고 매핑

 

⚡ JPQL(Java Persistence Query Language)

  • SQL과 유사한 질의 언어
  • Entity 객체에 대한 쿼리 작성 가능
  • 데이터베이스 독립적인 쿼리를 지원
  • 영속성 컨텍스트를 통해 Entity 객체 조직

 

⚡ 데이터베이스 스키마 생성

  • JPA는 persistence.xml파일이나 Java 설정을 통해 데이터베이스 테이블을 자동으로 생성할 수 있음
  • 객체 모델과 데이터베이스 스키마를 동기화할 수 있음

 

⚡ JPA 구현체

  • JPA 스펙을 구현한 여러 프레임워크가 있음
  • 대표적인 것으로 Hibernate
    • JPA 스펙을 따르면서 추가적인 기능과 성능 제공

 

 

📌 프로젝트 생성

✔ 스프링 부트 스타터(https://start.spring.io/)

  • Project : Gradle-Groovy
  • Language : JAVA
  • Spring Boot : 3.1.2
  • Project Metadata
    • groupId: jpabook
    • artifactId: jpashop
  • Dependencies
    • web, thymeleaf, jpa, h2, lombok, validation

✔ lombok 설치

  • plugin에서 lombok 설치 -> annotation processors -> enable annotation processing 체크
  • 임의의 테스트 클래스 만들고 @Getter, @Setter 확인

 

 

📌 라이브러리 살펴보기

⚡ grdle 의존관계 보기

./gradlew dependencies —configuration compileClasspath

 

⚡ 스프링 부트 라이브러리

  • spring-boot-start-web
    • spring-boot-starter-tomcat : 톰캣(웹서버)
    • spring-webmvc : 스프링 웹 MVC
  • spring-boot-starter-thymeleaf : 타임리프 템플릿 엔진(View)
  • spring-boot-starter-data-jpa
    • spring-boot-starter-aop
    • spring-boot-starter-jdbc
      • HikariCP 커넥션 풀(부트 2.0 기본)
    • hibernate + JPA : 하이버네이트 + JPA
    • spring-data-jpa : 스프링 데이터 JPA
  • spring-boot-starter(공통) : 스프링 부트 + 스프링 코어 + 로깅
    • spring-boot
      • spring-core
    • spring-boot-starter-logging
      • logback, slf4j

 

⚡ 테스트 라이브러리

  • spring-boot-starter-test
    • junit : 테스트 프레임워크
    • mockito : 목 라이브러리
    • assertj : 테스트 코드를 좀 더 편하게 작성하게 도와주는 라이브러리
    • spring-test : 스프링 통합 테스트 지원
  • 핵심 라이브러리
    • 스프링 MVC
    • 스프링 ORM
    • JPA, 하이버네이트
    • 스프링 데이터, JPA
  • 기타 라이브러리
    • H2 데이터베이스 클라이언트
    • 커넥션 풀 : 부트 기본은 HikariCP
    • WEB(thymeleaf)
    • 로깅 SLF4J & LogBack
    • 테스트

 

cf) 스프링 데이터 JPA는 스프링과 JPA를 먼저 이해하고 사용해야 하는 응용기술

 

📌 View 환경 설정

⚡ thymeleaf 템플릿 엔진

✔ 스프링 부트 thymeleaf viewName 매핑

  • resources:templates/+{ViewName}+.html

 

✔ jpabook.jpashop.HelloController

🔶 main/java/jpabook.jpashop/HelloController 

package jpabook.jpashop;

import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.ui.Model;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;

@Controller
public class HelloController {

    @GetMapping("hello")
    public String hello(Model model){
        model.addAttribute("data", "hello!!!");
        return "hello";
    }
}

@GetMapping("hello")

  • hello라는 url로 오면 이 컨트롤러 호출

Model : Controller에서 데이터를 실어서 View에 넘김

  • model.addAttribute("data", "hello");
    • key : data, value : hello
  • addAttribute : 스프링 MVC에서 컨트롤러에서 뷰로 데이터를 전달할 때 사용되는 메서드
    • 모델에 데이터를 추가하는데 사용
    • 컨트롤러의 뷰 템플릿에서 ${key}와 같은 방식으로 접근 가능

✔ 반환값 "hello"

  • hello.html

 

✔ thymeleaf 템플릿엔진 동작 확인(hello.html)

🔶 main/resources/templates/hello.html 

<!DOCTYPE HTML>
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
    <title>Hello</title>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8" />
</head>
<body>
<p th:text="'안녕하세요. ' + ${data}" >안녕하세요. 손님</p>
</body>
</html>

 

index.html (정적 페이지)

🔶 main/resources/static/index.html (렌더링 안하고 순수한 html 파일)

<!DOCTYPE HTML>
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
    <title>Hello</title>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8" />
</head>
<body>
Hello
<a href="/hello">hello</a>
</body>
</html>
cf) spring-boot-devtools라이브러리를 추가하면, html 파일을 컴파일만 해주면 서버 재시작 없이 View 파일 변경이 가능
➡ 메뉴 build->Recompile

 

 

📌 H2 데이터베이스 설치

✔ 개발이나 테스트 용도로 가볍고 편리한 DB, 웹 화면 제공

  • 다운로드 및 설치
  • 데이터베이스 파일 생성 방법
    • 터미널에서 h2->bin-> ./h2.sh(IOS)기준
    • key 값 앞부분을 localhost:8082로 변경 (key값은 유지!!)
    • jdbc:h2:~/jpashop(최소 한 번)
    • ~/jpashop.mv.db 파일 생성 확인
      • 터미널에서 ls -arlth -> jpashop.mv.db 확인
    • 이후부터는 jdbc:h2:tcp://localhost/~/jpashop로 접속 (네트워크 모드)

./h2.sh을 항상 실행해놓고 해야 함

 

 

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📌 JPA와 DB 설정, 동작확인

🔶 main/resources/application.yml 

spring:
  datasource:
    url: jdbc:h2:tcp://localhost/~/jpashop;MVCC=TRUE
    username: sa
    password:
    driver-class-name: org.h2.Driver

  jpa:
    hibernate:
      ddl-auto: create
    properties:
      hibernate:
        #show_sql: true
        format_sql: true

logging:
  level:
    org.hibernate.SQL: debug
    # org.hibernate.type: trace #스프링 부트 2.x, hibernate5
    # org.hibernate.orm.jdbc.bind: trace #스프링 부트 3.x, hibernate6

spring.jpa.hibernate.ddl-auto: create

  • 애플리케이션 실행 시점에 테이블을 drop하고 다시 실행
cf) 모든 로그 출력은 가급적 로거를 통해 남겨야 함
  • show_sql: 옵션은 System.out에 하이버네이트 실행 SQL을 남김
  • org.hibernate.SQL: 옵션은 logger를 통해 하이버네이트 실행 SQL을 남김

 

❗ 주의

  • application.yml같은 yml 파일은 띄어쓰기(스페이스) 2칸으로 계층을 만듦
    • 띄어쓰기 2칸 필수
    • ex) 아래의 datasourcespring:하위에 있고 앞에 띄어쓰기 2칸이 있으므로 spring.datasource가 됨

 

 

⚡ 실제 동작하는지 확인

회원 엔티티

🔶 main/java/jpabook/jpashop/Member 

package jpabook.jpashop;


import jakarta.persistence.Entity;
import jakarta.persistence.GeneratedValue;
import jakarta.persistence.Id;
import lombok.Getter;
import lombok.Setter;

@Entity
@Getter @Setter
public class Member {

    @Id
    @GeneratedValue
    private Long id;
    private String username;

}

@Entity

  • 클래스를 Entity(테이블과 매핑되는 클래스)로 지정
  • 클래스가 데이터베이스 테이블과 연관되는 엔터티

@Getter, @Setter

  • Lombok 라이브러리에서 제공
  • 클래스의 필드에 대한 Getter, Setter 메서드 자동 생성
  • 보일러플레이트 코드를 줄여주고 코드 가독성을 높여줌

@Id

  • 엔터티 클래스의 기본 키(primary key)필드를 지정할 때 사용
    • 기본키 : 각 레코드를 고유하게 식별하는데 사용

@GeneratedValue

  • 기본 키 값이 자동으로 생성되도록 지정할 때 사용
  • 주로 ID값이 자동으로 증가하거나 생성되어야 하는 경우에 활용

 

 

회원 리포지토리

🔶 main/.../jpashop/MemberRepository 

package jpabook.jpashop;

import jakarta.persistence.EntityManager;
import jakarta.persistence.PersistenceContext;
import org.springframework.stereotype.Repository;

@Repository
public class MemberRepository {

    @PersistenceContext
    private EntityManager em;

    public Long save(Member member){
        em.persist(member);
        return member.getId();
    }

    public Member find(Long id){
        return em.find(Member.class, id);
    }
}

✔ @Repository

  • Spring Framework에서 제공하는 애노테이션
  • 해당 클레스가 데이터 액세스를 위한 Repository로 사용되는 것을 표시
  • 스프링 컨테이너에 해당 클래스를 으로 등록하며, 데이터 액세스 관련 예외를 Spring의 일반적인 예외로 변환하여 처리

@PersistenceContext

  • JPA에서 제공하는 애노테이션
  • EntityManager을 주입받는 데 사용
  • 주입된 EntityManager는 데이터베이스 연동을 처리하고 엔티티의 영속성 컨텍스트를 관리하는데 사용

EntityManager

  • JPA에서 엔티티 메니저를 나타내는 인터페이스
  • JPA를 통해 엔티티의 저장, 수정, 조회, 삭제 등 데이터베이스와의 상호작용 수행

persist();

  • 새로운 엔티티를 데이터베이스에 저장할 때 사용하는 메서드
  • 엔티티를 영속성 컨텍스트에 등록하고, 트랜잭션이 커밋될 때 해당 엔티티를 데이터 베이스에 삽입

find();

  • 주어진 엔티티 클래스와 식별자(id)를 기반으로 데이터베이스에서 엔티티를 조회하는 메서드
  • 엔티티를 데이터베이스에서 가져와서 영속성 컨텍스트에 관리하게 만듦
  • 두 개의 매개변수 필요
    • entityClass : 조회하려는 엔티티의 클래스 타입 전달
    • primaryKey : 엔티티를 조회할 때 사용하는 기본키

 

 

테스트

🔶 test/.../jpashop/MemberRepositoryTest 

package jpabook.jpashop;

import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.junit.jupiter.api.extension.ExtendWith;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.context.junit.jupiter.SpringExtension;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;
@ExtendWith(SpringExtension.class)
@SpringBootTest
class MemberRepositoryTest {

    @Autowired MemberRepository memberRepository;

    @Test
    @Transactional
    @Rollback(false)
    public void testMember() throws Exception{
        //given
        Member member = new Member();
        member.setUsername("memberA");

        //when
        Long saveId = memberRepository.save(member);
        Member findMember = memberRepository.find(saveId);

        //then
        Assertions.assertThat(findMember.getId()).isEqualTo(member.getId());
        Assertions.assertThat(findMember.getUsername()).isEqualTo(member.getUsername());
                Assertions.assertThat(findMember).isEqualTo(member);


    }
}

@ExtendWith(SpringExtension.class)

  • 강의에서는 Junit4를 사용해@RunWith(SpringRunner.class)이 쓰임
  • Junit5에서는 @ExtendWith(SpringExtension.class) 사용
  • 스프링 테스트 컨텍스트를 확장시키는 애노테이션
  • 테스트 컨텍스트를 관리하고 Spring Bean을 주입받을 수 있도록 도와줌

@SpringBootTest

  • 스프링 부트 기반의 테스트 클래스에서 사용하는 애노테이션
  • 통합 테스트용으로 스프링 애플리케이션 컨텍스트를 설정하고 초기화
  • 내부적으로 @ContextConfiguration을 포함
  • 주로 클래스 레벨에 선언
  • 테스트 시에 실제 애플리케이션과 유사한 환경을 만들어서 테스트를 수행할 수 있도록 해줌

@Autowired

  • 스프링 프레임워크에서 사용되는 애노테이션
  • 의존성 주입을 위해 필드, 생성자, 메서드에 사용됨
  • 테스트 클래스 내에서 스프링 빈을 주입받을 때 사용

@Test

  • Junit프레임워크에서 사용되는 애노테이션
  • 테스트 메서드를 선언할 때 사용
  • 해당 메서드를 테스트로 실행하도록 지정

throws Exception{}

  • 일부 테스트 프레임워크에서 예외 처리에 대한 명시적인 요구사항이 있기 때문

@Transaction

  • Srping Framework에서 제공하는 애노테이션
  • 메서드 레벨 또는 클래스 레벨에서 사용하여 트랜잭션 관리를 지원하는 기능을 추가할 수 있음
  • Spring은 메서드의 실행을 트랜잭션 내에서 수행하며, 메서드 실행이 성공하면 커밋하고 실패하면 롤백
  • 클래스 레벨에서도 사용 가능하고 메서드 레벨에서도 사용 가능
  • 이 애노테이션이 테스트에 있으면 테스트가 끝나고 rollback해버림
    • rollback 하고싶지 않으면 @Rollback(false)
  • 옵션
    • readOnly : 읽기 전용 트랜잭션 여부
      • 읽기만 하는 경우 : readOnly = true
    • propagation : 메서드 호출 시 이미 진행중인 트랜잭션이 있는 경우 어떻게 처리할 지 결정
      • ex) REQUIRED. REQUIREDS_NEW 등
    • isolation : 트랜잭션 격리 레벨을 설정
      • ex) DEFAULT, READ_COMMITTED, SERIALIZABLE 등
    • rollbackFor, noRollbackFor : 롤백이 수행될 예외 클래스 지정 가능
    • timeout : 트랜잭션 제한 시간을 설정

 Entity, Repository 동작 확인
➡ jar 빌드해서 동작 확인

 

cf) 스프링 부트를 통해 복잡한 설정이 다 자동화됨
persistence.xml
도 없고, LocalContainerEntityManagerFactoryBean도 없음

 

 

 

쿼리 파라미터 로그 남기기

  • 로그에 다음을 추가하기 org.hibernate.orm.jdbc.bind: trace : SQL 실행 파라미터를 로그로 남김
  • 외부 라이브러리 사용
  • 스프링 부트를 사용하려면 이 라이브러리 추가 (스프링 부트 3.0 이상은 라이브러리 버전 1.9.0 이상 사용)
  implementation 'com.github.gavlyukovskiy:p6spy-spring-boot-starter:1.9.0'

 

 

cf) 쿼리 파라미터를 로그로 남기는 외부라이브러리는 시스템 자원을 사용하므로, 개발 단계에서는 편하게 사용해도 됨
➡ but, 운영 시스템에 적용하려면 꼭 성능 테스트 하고 사용

 

 

 

 

 

 

 

<실전! 스프링 부트와 JPA 활용1 - 웹 애플리케이션 개발_김영한>을 수강하고 작성한 글입니다

 

 

 

 

 

 

 

 

 


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[스프링 부트와 JPA 활용1] 2. 도메인 분석 설계

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