스프링 부트 백엔드 개발 강좌, 데이터베이스, 데이터베이스란

스프링 부트 백엔드 개발 강좌에 오신 것을 환영합니다. 본 강좌의 주제 중 하나는 ‘데이터베이스’입니다. 웹 애플리케이션을 개발할 때 데이터베이스는 필수적인 요소이며, 모든 데이터는 저장하고 관리해야 합니다. 이번 포스팅에서는 데이터베이스의 기본 개념부터 시작하여, 다양한 유형, 데이터베이스 설계, 스프링 부트와의 통합 방법, SQL 사용법까지 자세히 알아보겠습니다.

1. 데이터베이스의 정의

데이터베이스는 정보를 구조적으로 저장하고 관리할 수 있도록 돕는 시스템입니다. 사용자는 데이터를 입력, 수정, 삭제, 조회하는 다양한 작업을 수행할 수 있습니다. 데이터베이스는 일반적으로 데이터의 효율적인 저장, 검색, 관리, 보호를 위해 필요합니다. 데이터베이스를 통해 여러 사용자가 동시에 데이터에 접근할 수 있으며, 데이터의 무결성을 보장합니다.

1.1 데이터베이스의 필요성

데이터베이스는 많은 이유로 필요합니다. 여기에는 다음과 같은 요소가 포함됩니다:

  • 구조화된 데이터 관리: 데이터베이스는 데이터를 정리하고 효율적으로 관리할 수 있는 구조를 제공합니다.
  • 데이터 무결성: 데이터베이스는 데이터의 일관성과 정확성을 보장합니다.
  • 동시성 관리: 여러 사용자가 동시에 데이터를 접근하고 변경할 수 있게 해줍니다.
  • 데이터 보안: 데이터베이스는 접근 제어와 사용자 권한을 설정하여 데이터를 보호합니다.

2. 데이터베이스의 종류

데이터베이스는 주로 다음과 같이 분류할 수 있습니다:

2.1 관계형 데이터베이스 (RDBMS)

관계형 데이터베이스는 데이터를 표 형식으로 저장합니다. 각 표는 행과 열로 구성되어 있으며, 이들 간의 관계는 외래 키를 통해 정의됩니다. 대표적인 관계형 데이터베이스 관리 시스템(RDBMS)에는 MySQL, PostgreSQL, Oracle 등이 있습니다.

2.2 비관계형 데이터베이스 (NoSQL)

비관계형 데이터베이스는 비정형 데이터를 저장 및 관리하는 데 적합합니다. 이는 JSON, XML, 문서 및 키-값 형태로 데이터를 저장할 수 있으며, 유연한 스키마를 갖고 있습니다. 대표적인 비관계형 데이터베이스에는 MongoDB, Cassandra, Redis 등이 있습니다.

2.3 그래프 데이터베이스

그래프 데이터베이스는 데이터 간의 관계를 모델링하는 데 최적화되어 있습니다. 노드와 엣지를 사용하여 데이터를 저장하며, 복잡한 관계를 시각적으로 표현할 수 있습니다. Neo4j가 그래프 데이터베이스의 대표적인 예입니다.

3. 데이터베이스 설계

데이터베이스 설계는 효율적인 데이터베이스 구축을 위해 필수적입니다. 데이터베이스 설계 단계에는 요구사항 분석, 개념적 설계, 논리적 설계, 물리적 설계가 포함됩니다.

3.1 요구사항 분석

데이터베이스 설계의 첫 단계는 요구사항 분석입니다. 여기에서는 사용자가 필요로 하는 정보와 비즈니스 요구사항을 파악합니다.

3.2 개념적 설계

개념적 설계 단계에서는 ER 다이어그램을 통해 데이터의 개념적 구조를 정의합니다. 여기서 ‘개체’, ‘속성’, ‘관계’를 식별합니다.

3.3 논리적 설계

논리적 설계 단계에서는 개념적 설계를 바탕으로 데이터 모델(일반적으로 관계형 모델)로 변환합니다. 이때 데이터베이스의 스키마를 결정하게 됩니다.

3.4 물리적 설계

마지막으로 물리적 설계 단계에서는 논리적 설계를 실제 데이터베이스 시스템에 맞게 구체화합니다. 이 과정에서는 인덱스, 파티셔닝 등 성능 등을 고려한 최적화가 이루어집니다.

4. 스프링 부트와 데이터베이스 통합

스프링 부트는 데이터베이스와의 통합을 쉽게 해주는 다양한 기능을 제공합니다. 스프링 부트를 이용하여 데이터베이스를 연결하는 과정에는 의존성 관리, 데이터베이스 설정, 엔티티 클래스 정의, Repository 인터페이스 생성 등이 포함됩니다.

4.1 의존성 관리

스프링 부트에서 데이터베이스와 통신하기 위해서는 적절한 의존성을 추가해야 합니다. Maven을 사용하는 경우 `pom.xml` 파일에 다음과 같은 의존성을 추가해야 합니다:



    org.springframework.boot
    spring-boot-starter-data-jpa


    com.h2database
    h2
    runtime

4.2 데이터베이스 설정

스프링 부트에서 데이터베이스를 설정하기 위해서는 `application.properties` 파일을 수정해야 합니다. 다음은 H2 데이터베이스 설정 예시입니다:


spring.datasource.url=jdbc:h2:mem:testdb
spring.datasource.driver-class-name=org.h2.Driver
spring.datasource.username=sa
spring.datasource.password=
spring.h2.console.enabled=true
spring.jpa.hibernate.ddl-auto=update

4.3 엔티티 클래스 정의

스프링 부트에서 데이터베이스 테이블과 매핑되는 엔티티 클래스를 정의해야 합니다. 예를 들어, 사용자 정보를 저장하는 `User` 엔티티는 다음과 같이 정의될 수 있습니다:


import javax.persistence.Entity;
import javax.persistence.GeneratedValue;
import javax.persistence.GenerationType;
import javax.persistence.Id;

@Entity
public class User {

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO)
    private Long id;
    private String name;
    private String email;

    // getters and setters
}

4.4 Repository 인터페이스 생성

Repository 인터페이스를 통해 데이터베이스와 상호작용할 수 있습니다. `UserRepository`는 다음과 같이 정의됩니다:


import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository;

public interface UserRepository extends JpaRepository {
}

5. SQL 사용법

SQL(Structured Query Language)은 데이터베이스와 상호작용하기 위해 사용되는 표준 언어입니다. SQL을 통해 데이터를 조회하고, 삽입하며, 수정하고, 삭제할 수 있습니다. 기본적인 SQL 문법은 다음과 같습니다:

5.1 데이터 조회: SELECT


SELECT * FROM users;

5.2 데이터 삽입: INSERT


INSERT INTO users (name, email) VALUES ('John Doe', 'john.doe@example.com');

5.3 데이터 수정: UPDATE


UPDATE users SET email = 'john.new@example.com' WHERE id = 1;

5.4 데이터 삭제: DELETE


DELETE FROM users WHERE id = 1;

결론

이번 포스팅에서는 데이터베이스의 기본 개념과 종류, 설계 방법 및 스프링 부트와의 통합 방법에 대해 알아보았습니다. 데이터베이스는 백엔드 개발에서 중요한 역할을 하므로, 기본적인 이해와 실제 사용 방법을 익혀두는 것이 중요합니다. 앞으로의 진행 강좌에서는 데이터베이스와 관련된 더 다양한 주제를 다룰 예정이므로 많은 기대 부탁드립니다.