Persistence Layer(영속성 계층)

Persistence Layer(영속성 계층)는 소프트웨어 아키텍처에서 애플리케이션 데이터가 데이터베이스 또는 파일 시스템과 같은 영구 저장소에 저장되고, 필요 시 이를 검색하거나 수정하는 계층을 말합니다. Persistence Layer는 비즈니스 로직과 데이터 저장소 간의 중간 다리 역할을 하며, 데이터 접근과 관리를 책임집니다.

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1. Persistence Layer의 역할

Persistence Layer는 데이터 저장소와 애플리케이션의 다른 계층 간의 분리와 추상화를 제공합니다. 주요 역할은 다음과 같습니다:

1. 데이터 저장 및 검색
   • 데이터베이스에 데이터를 저장하거나 불러오는 작업을 담당합니다.
2. 데이터 접근 로직 캡슐화
   • 데이터베이스의 구조와 접근 방식을 추상화하여 애플리케이션 코드에서 직접적으로 의존하지 않도록 만듭니다.
3. 비즈니스 계층과 데이터 계층 분리
   • 데이터 접근 로직을 Persistence Layer로 이동함으로써 비즈니스 로직과 데이터 로직을 분리합니다.
4. 데이터 무결성 유지
   • 트랜잭션 처리와 같은 작업을 통해 데이터의 일관성을 보장합니다.
5. ORM (Object-Relational Mapping) 지원
   • 객체지향 언어(Java 등)와 관계형 데이터베이스 간의 데이터 매핑을 처리합니다.

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2. Persistence Layer의 구성 요소

Persistence Layer는 주로 다음 요소들로 구성됩니다:

 1. DAO (Data Access Object)

• 데이터베이스와 상호작용하는 인터페이스.
• SQL 쿼리나 저장 프로시저를 실행하여 데이터를 저장, 수정, 삭제, 검색.

예시:

public interface UserDao {
    void saveUser(User user);
    User getUserById(int id);
}

 

2. Repository

• Spring Data JPA 등에서 자주 사용되는 접근 방식으로, DAO보다 추상화된 계층.
• 주로 JPA를 사용해 CRUD 작업을 제공합니다.

예시:

public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {}

 

 

3. ORM (Object-Relational Mapping)

• 객체지향 프로그래밍 언어와 관계형 데이터베이스 간의 데이터 변환을 처리.
• Hibernate, JPA(Java Persistence API) 등이 대표적인 ORM 기술.

예시 (JPA 사용):

@Entity
public class User {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;
    private String name;
    private String email;
}

 

4. Data Source

• 데이터베이스 연결을 설정하고 관리.
• JDBC 또는 JNDI를 사용하여 데이터 소스를 정의.

예시 (Spring Boot 설정):

spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/mydb
    username: user
    password: pass

5. Transaction Management

• 트랜잭션을 관리하여 데이터 무결성을 보장.
• Spring Framework의 @Transactional 어노테이션을 자주 사용.

예시:

@Transactional
public void updateUser(User user) {
    userRepository.save(user);
}

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3. Persistence Layer의 기술 및 도구

Persistence Layer는 다양한 기술 및 도구를 활용해 구현할 수 있습니다:

기술/도구	설명
JDBC	Java에서 데이터베이스와 직접 상호작용하는 저수준 API.
Hibernate	Java의 대표적인 ORM 프레임워크.
JPA	Java에서 ORM을 위한 표준 인터페이스. Hibernate로 구현 가능.
Spring Data JPA	JPA를 더욱 간단하게 사용할 수 있는 Spring Framework 모듈.
MyBatis	SQL Mapper 프레임워크로, SQL과 매핑된 객체 간의 상호작용을 제공.
Dapper	.NET 환경에서 경량 ORM으로 사용.

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4. Persistence Layer 설계 시 고려사항

1. 성능 최적화
   • 적절한 캐싱 메커니즘 사용 (e.g., Hibernate의 1차/2차 캐시).
   • 복잡한 쿼리를 실행하기 전에 필요한 데이터만 가져오는 전략 필요.
2. 데이터 무결성
   • 트랜잭션 관리 및 동시성 문제 해결.
   • 데이터베이스 레벨의 무결성 제약(Unique, Foreign Key 등)을 활용.
3. 확장성
   • DAO와 Service 계층 간 인터페이스를 통해 유연한 설계.
   • 데이터 저장소 변경 시에도 최소한의 수정으로 대응 가능하도록 추상화.
4. 테스트 가능성
   • Mock 데이터베이스 또는 In-Memory 데이터베이스(H2)를 사용해 유닛 테스트 구현.
5. 보안
   • SQL 인젝션 방지 (PreparedStatement 또는 ORM 사용).
   • 민감한 데이터 암호화 및 접근 제어 설정.

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5. Persistence Layer 구현 예제

(1) DAO 패턴

public class UserDaoImpl implements UserDao {
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;

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

    @Override
    public User getUserById(int id) {
        String sql = "SELECT * FROM users WHERE id = ?";
        return jdbcTemplate.queryForObject(sql, new Object[]{id}, new BeanPropertyRowMapper<>(User.class));
    }
}

(2) JPA를 활용한 Repository

@Repository
public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
    User findByEmail(String email);
}

(3) Service와 연계

@Service
public class UserService {
    @Autowired
    private UserRepository userRepository;

    public User getUserById(Long id) {
        return userRepository.findById(id).orElseThrow(() -> new RuntimeException("User not found"));
    }
}