“💾[Database] Primary Key 생성 전략 - DB auto increment(2)”

✅1️⃣ PK와 Unique Index를 분리하는 이유.

• “PK는 데이터베이스 내에서만 식별자로 사용하고, 애플리케이션에서의 식별자는 별도의 Unique Index를 사용할 수도 있다.”
  • 위 개념은 데이터베이스 내에서 관리하는 PK와 애플리케이션에서 사용하는 식별자를 분리하는 방식입니다.
  • 즉, PK로 id(Auto Increment)를 사용하고, 애플리케이션에서 article_id(Snowflake 또는 UUID)를 활용하는 구조입니다.

✅2️⃣ 예제 시나리오.

📌1️⃣ PK: id(AUTO_INCREMENT)

• DB에서 기본 키 역할을 수행하며, 정수(BIGINT) 타입.
• 데이터가 추가될 때 1씩 자동 증가.
• 데이터베이스 내에서 관계(Join, Indexing, 검색 속도)를 최적화하는 용도로 사용.

📌2️⃣ Unique Index: article_id(Snowflake 또는 UUID)

• 애플리케이션에서 외부 시스템과 연동하거나 API 응답에서 사용하는 식별자.
• UUID 또는 Snowflake를 사용하여 전역적으로 고유한 값을 생성.
• Unique Index를 설정하여 중복되지 않도록 보장.

✅3️⃣ DDL 예제(MySQL 기준).

CREATE TABLE article (
    id BIGINT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY, -- PK (DB 내부에서 사용)
    article_id VARCHAR(36) UNIQUE NOT NULL, -- UUID 또는 Snowflake (API에서 사용)
    title VARCHAR(255) NOT NULL,
    content TEXT NOT NULL,
    created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    modified_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP
)

• id ➞ AUTO_INCREMENT를 사용하여 기본 키 역할 수행.
• article_id ➞ UUID 또는 Snowflake를 사용하며, UNIQUE INDEX 설정.
• article_id를 API를 클라이언트와 데이터를 주고받을 때 사용 (예: REST API)

✅4️⃣ Spring Boot JPA Entity 예제.

import jakarta.persistence.*;
import lombok.*;

import java.time.LocalDateTime;

@Getter
@ToString
@Entity
@Table(name = "article")
@NoArgsconstructor(access = AccessLevel.PROTECTED)
public class Article {
    
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY) // DB Auto Increment
    private Long id;
    
    @Column(unique = true, nullable = false, length = 36) // UUID or Snowflake
    private String articleId;
    
    private String title;
    private String content;
    private LocalDateTime createdAt;
    private LocalDateTime modifiedAt;
    
    // 정적 팩토리 메서드로 UUID 또는 Snowflake ID 생성
    public static Article create(String title, String content) {
        Article article = new Article();
        article.articleId = generateUniqueId(); // UUID 또는 Snowflake 사용
        article.title = title;
        article.content = content;
        article.createdAt = LocalDateTime.now();
        article.modifiedAt = article.createdAt;
        
        return article;
    }
    
    public void update(String title, String content) {
        this.title = title;
        this.content = content;
        this.modifiedAt = LocalDateTime.now();
    }
    
    // Snowflake 또는 UUID ID 생성 메서드
    private static String generateUniqueId() {
        return java.util.UUID.randomUUID().toString(); // UUID 사용 예제
    }
}

• id: 데이터베이스가 관리하는 자동 증가 값.
• articleId: 애플리케이션에서 UUID를 사용하여 생성.
• generateUniqueId()는 UUID를 사용했지만 Snowflake를 적용할 수도 있음

✅5️⃣ 데이터 삽입 예제.

✅ JPA를 사용한 데이터 저장.

Article article = Article.create("My Title", "This is content.");
articleRepository.save(article);

✅ DB에 저장된 데이터 예시.

SELECT * FROM article;

• id는 자동 증가(AUTO_INCREMENT)
• article_id는 UUID를 기반으로 생성됨
• API 응답에서 article_id를 제공하여 클라이언트와 데이터 주고받기 용도로 사용

✅6️⃣ 왜 PK와 Unique Index를 분리할까?

1️⃣ Auto Increment PK는 DB 성능 최적화에 유리.

• BIGINT AUTO_INCREMENT는 정수 값이므로 Join, Indexing이 빠름.
• UUID(VARCHAR)를 PK로 사용하면 인덱스 성능이 떨어짐 (특히 MySQL InnoDB에서).
• Primary Key는 내부적인 데이터 관리 용도로만 사용하는 것이 일반적.

2️⃣ UUID(Snowflake)는 애플리케이션 외부 식별자로 적합.

• UUID나 Snowflake는 전역적으로 고유한 값을 생성하므로 다른 시스템과 연동할 때 유리.
• id(Auto Increment)를 사용하면 다른 DB로 데이터를 이동할 때 충돌할 가능성이 있음.

3️⃣ 데이터 마이크레이션 & 분산 시스템에 유리.

• UUID/Snowflake는 서버가 여러 개 있어도 고유한 값 생성 가능.
• Auto Increment는 단일 DB에서만 고유 보장됨 ➞ 샤딩(Sharding) 환경에서는 충돌 가능.

✅7️⃣ API 설계에서의 차이점.

1️⃣ id(Auto Increment)를 API에서 노출할 경우.

{
    "id": 1,
    "title": "My Title",
    "content": "This is content",
    "createdAt": "2024-02-05T12:00:00"
}

• 보안상 문제가 될 수 있음(예: ID를 연속적으로 증가시키며 조회 가능)

2️⃣ articleId(UUID/Snowflake)를 API에서 노출할 경우 (권장)

{
    "articleId": "550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000",
    "title": "My Title",
    "content": "This is content",
    "createdAt": "2024-02-05T12:00:00"
}

• UUID 또는 Snowflake는 보안성이 높고, 분산 환경에서도 안전함.
• 클라이언트는 articleId를 사용하여 데이터를 조회하고 업데이트할 수 있음.

✅8️⃣ API 컨트롤러에서 articleId 활용.

@GetMapping("/v1/articles/{articleId}")
public ArticleResponse getArticle(@PathVariable String articleId) {
    Article article = articleRepository.findByArticleId(articleId)
        .orElseThrow(() -> new RuntimeException("Article not found"));
    return ArticleResponse.from(article);
}

• id(PK)가 아니라 articleId를 기반으로 조회 ➞ 클라이언트가 예측 불가능한 ID 사용 가능.
• findByArticleId()는 Unique Index를 활용하여 빠르게 조회 가능.

✅9️⃣ 결론.

🚀 마무리

• DB 내부 관리용 ID(AUTO_INCREMENT)와 API 식별용 ID(UUID/Snowflake)를 분리하는 것이 베스트 프랙티스.
• API에서는 articleId(UUID/Snowflake)만 노출하여 보안성과 확장성을 확보.
• 데이터베이스 성능을 유지하면서 애플리케이션 레벨에서 유니크한 식별자를 가질 수 있음.