[Spring] H2 Database & Spring Boot DevTools

개요

• H2 Database는 자바 기반의 경량 관계형 데이터베이스로, 인메모리 모드와 파일 기반 모드를 모두 지원하여 개발 및 테스트 환경에서 빠른 데이터 액세스와 간편한 설정이 가능한 도구
• Spring Boot DevTools는 Spring Boot 애플리케이션 개발 시 자동 재시작, 라이브 릴로드, 개발용 설정 최적화 등 다양한 기능을 제공하여 개발 주기를 단축하고 생산성을 향상

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장점

H2 Database

빠른 시작과 경량성

• 인메모리 모드 사용 시 매우 빠르게 데이터베이스를 시작할 수 있으며, 설정이 간단

개발 및 테스트 최적화

• 인메모리와 파일 기반 저장 방식을 선택할 수 있어 로컬 개발과 단위 테스트에 적합

웹 콘솔 지원

• 내장 웹 콘솔을 통해 SQL 실행, 데이터 확인, 스키마 관리 등을 손쉽게 수행할 수 있음

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Spring Boot DevTools

자동 재시작 기능

• 코드 변경 시 클래스 경 변경을 감지하여 애플리케이션을 자동으로 재시작함으로써, 개발자가 변경 사항을 빠르게 확인할 수 있음

라이브 릴로드

• 브라우저와 연동해 프론트엔드 변경 시 자동 새로고침 기능을 제공하여 UI 개발 시간을 단축시킴

개발용 설정 최적화

• 캐시 비활성화, 로깅 레벨 조정 등 개발 환경에 최적화된 설정을 지원하여 디버깅 및 테스트를 보다 용이하게 만듬

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단점

H2 Database

제한된 확장성

• 대규모 운영 환경에서는 성능과 안정성 면에서 한계가 있으므로 주로 개발 및 테스트 용도로 사용됨

데이터 영속성

• 인메모리 모드 사용 시 애플리케이션 종료와 함께 데이터가 소실되므로, 영속성이 필요한 환경에서는 주의가 필요

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Spring Boot DevTools

프로덕션 환경 부적합

• 개발 편의성을 위해 제공되는 도구이므로, 실제 운영 환경에서는 사용하지 않아야 함

자동 재시작의 한계

• 특정 라이브러리나 복잡한 의존성 구조에서는 자동 재시작 기능이 예상대로 동작하지 않을 수 있어 환경 설정에 주의해야 함

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핵심 개념 및 활용

H2 Database 활용

모드 선택

• 인메모리 모드와 파일 기반 모드 중 프로젝트 상황에 맞는 모드를 선택할 수 있음

웹 콘솔 사용

• 내장 웹 콘솔을 통해 데이터베이스 상태 확인, SQL 실행 및 스키마 관리를 손쉽게 진행할 수 있음

Spring Boot 연동

• Spring Boot의 자동 설정 기능과 간단한 프로퍼티 설정(application.properties 또는 application.yml)을 통해 H2 Database를 쉽게 연동할 수 있음

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Spring Boot DevTools 활용

자동 재시작

클래스 경로 변경을 감지하여 애플리케이션을 자동으로 재시작해 코드 변경 사항을 빠르게 반영

라이브 릴로드

브라우저 새로고침을 자동으로 수행하여 프론트엔드 변경 사항을 즉시 확인할 수 있도록 도움

개발 환경 최적화

개발 중 불필요한 캐시를 비활성화하거나 로깅 설정을 조정해 디버깅 및 테스트 과정에서 효율성을 극대화

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1. 의존성 추가

• 먼저, Maven이나 Gradle과 같은 빌드 도구에 H2 Database 의존성을 추가해야 함
• 예를 들어, Gradle을 사용하는 경우 build.gradle 파일에 다음과 같이 추가함

dependencies {
    implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-jpa'
    runtimeOnly 'com.h2database:h2'
    // 개발 중 자동 재시작을 위한 DevTools (선택 사항)
    developmentOnly 'org.springframework.boot:spring-boot-devtools'
}

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2. 데이터베이스 설정

• application.properties 또는 application.yml 파일에 H2 Database 관련 설정을 추가
• 예시로 application.properties 파일 설정은 다음과 같음

# H2 인메모리 데이터베이스 설정
spring.datasource.url=jdbc:h2:mem:testdb
spring.datasource.driverClassName=org.h2.Driver
spring.datasource.username=sa
spring.datasource.password=

# H2 콘솔 활성화 (웹 브라우저에서 직접 DB를 확인)
spring.h2.console.enabled=true
spring.h2.console.path=/h2-console

• spring.datasource.url = jdbc:h2:mem:testdb
  • 인메모리 모드를 사용하면 애플리케이션 실행 중에만 데이터베이스가 생성되고, 종료되면 데이터가 소실
• spring.h2.console.enabled = true
  • 웹 브라우저에서 H2 콘솔에 접속할 수 있음

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3. H2 콘솔 접속 및 사용

• 애플리케이션 실행 후 웹 브라우저에서 http://localhost:8080/h2-console에 접속하면 H2 Database의 웹 콘솔에 접근할 수 있음
• 설정된 데이터베이스 URL, 사용자 이름, 비밀번호를 입력하여 데이터베이스 상태를 확인하거나 SQL 쿼리를 실행할 수 있음

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4. 엔티티 및 Repository 예제

• H2 Database는 실제 데이터베이스처럼 CRUD 작업을 수행할 수 있으므로, 일반적인 JPA 엔티티 및 Repository를 사용해 데이터베이스 연동을 진행

User 엔티티 클래스

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

@Entity
public class User {
    
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;
    
    @Column(nullable = false)
    private String name;
    
    @Column(unique = true, nullable = false)
    private String email;
    
    // 기본 생성자
    public User() {}
    
    // 생성자
    public User(String name, String email) {
        this.name = name;
        this.email = email;
    }
    
    // Getter 및 Setter
    public Long getId() { return id; }
    public void setId(Long id) { this.id = id; }
    public String getName() { return name; }
    public void setName(String name) { this.name = name; }
    public String getEmail() { return email; }
    public void setEmail(String email) { this.email = email; }
}

UserRepository 인터페이스

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

public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
    // 필요에 따라 추가적인 쿼리 메서드를 정의할 수 있습니다.
}

이제, 스프링 부트 애플리케이션을 실행하면 H2 Database에 자동으로 테이블이 생성되고, Repository를 통해 데이터 추가, 조회, 수정, 삭제 등의 작업을 수행할 수 있음

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5. 간단한 테스트 및 사용 예

Spring Boot 애플리케이션 실행 후, 예를 들어 CommandLineRunner를 활용해 데이터를 추가해볼 수 있음

import org.springframework.boot.CommandLineRunner;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class DataLoader implements CommandLineRunner {

    private final UserRepository userRepository;

    public DataLoader(UserRepository userRepository) {
        this.userRepository = userRepository;
    }

    @Override
    public void run(String... args) throws Exception {
        // 데이터베이스에 초기 사용자 데이터를 저장합니다.
        userRepository.save(new User("Alice", "alice@example.com"));
        userRepository.save(new User("Bob", "bob@example.com"));

        // 저장된 사용자 목록을 출력합니다.
        userRepository.findAll().forEach(user -> 
            System.out.println("User: " + user.getName() + ", Email: " + user.getEmail())
        );
    }
}

애플리케이션 시작 시 자동으로 Alice와 Bob 사용자 정보가 저장되고, 콘솔에서 해당 정보를 확인할 수 있음

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면접 대비 질문

기초 질문

Q1. H2 Database란 무엇이며, 주로 어떤 용도로 사용되나요?

모범 답안

H2 Database는 자바 기반의 경량 관계형 데이터베이스로, 인메모리 모드와 파일 기반 모드를 지원하여 개발 및 테스트 환경에서 빠르고 간편하게 사용할 수 있습니다.

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Q2. Spring Boot DevTools의 주요 기능은 무엇인가요?

모범 답안

Spring Boot DevTools는 자동 재시작, 라이브 릴로드, 개발용 환경 설정 최적화 등 개발 중 코드 변경에 따른 빠른 피드백과 디버깅을 지원하는 도구입니다.

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심화 질문

Q1. H2 Database의 인메모리 모드와 파일 기반 모드의 차이점은 무엇인가요?

모범 답안

인메모리 모드는 애플리케이션 실행 시 메모리 내에서 데이터베이스를 생성하여 빠른 성능을 제공하지만, 종료 시 데이터가 소실됩니다. 파일 기반 모드는 데이터를 디스크에 저장해 영속성을 보장하지만, 인메모리 모드보다 속도가 다소 느릴 수 있습니다.

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Q2. Spring Boot DevTools가 개발 생산성에 미치는 영향과 활용 방법은 무엇인가요?

모범 답안

DevTools는 코드 변경 시 자동 재시작과 라이브 릴로드 기능을 통해 개발자가 변경 사항을 빠르게 확인할 수 있게 하여 개발 주기를 단축시키고 생산성을 높입니다.

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압박 질문

Q1. H2 Database를 실제 운영 환경에서 사용하지 않는 이유는 무엇인가요?

모범 답안

H2 Database는 경량화와 빠른 시작을 목표로 설계되어 대규모 데이터 처리와 복잡한 트랜잭션 관리에 한계가 있으므로 주로 개발 및 테스트 용도로 사용됩니다.

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Q2. Spring Boot DevTools의 자동 재시작 기능이 의도대로 동작하지 않을 때의 원인과 해결 방안은 무엇인가요?

모범 답안

자동 재시작 기능은 클래스패스 변경을 감지하여 동작하는데, 특정 라이브러리나 복잡한 의존성 구조에서는 감지가 어려울 수 있습니다. 이 경우 DevTools 설정을 조정하거나, 불필요한 캐시를 비활성화하는 등의 방법으로 문제를 해결할 수 있습니다.

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Q3. H2 Database와 DevTools 사용 시 주의해야 할 잠재적 문제점은 무엇인가요?

모범 답안

H2 Database는 인메모리 모드 사용 시 데이터 소실 문제가 발생할 수 있으며, DevTools는 프로덕션 환경에서 사용하면 안 되므로, 각각의 사용 목적과 환경에 맞춰 설정해야 합니다.