자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 - 기본편

송민규

Updated: February 26, 2024

Intro

자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 - 기본편을 듣고 내용을 정리 해보았습니다.

1. JPA 소개

JPA?
- Java Persistence API
- 자바 진영의 ORM 기술 표준
ORM?
- Object-relational mapping(객체 관계 매핑)
- 객체는 객체대로 설계
- 관계형 데이터베이스는 관계형 데이터베이스대로 설계
- ORM 프레임워크가 중간에서 매핑
JPA는 애플리케이션과 JDBC 사이에서 동작

JPA에서 가장 중요한 2가지
- 객체와 관계형 데이터베이스 매핑하기 (Object Relational Mapping)
- 영속성 컨텍스트

2. 영속성 컨텍스트

영속성 컨텍스트란?
- 영속성 컨텐스트는 엔티티를 영구 저장하는 환경이라는 뜻
- 애플리케이션과 DB 사이에서 객체를 보관하는 가상의 DB 역할을 한다.
- 엔티티 매니저를 통해 엔티티를 저장하거나 조회하면 엔티티 매니저는 영속성 컨텍스트에 엔티티를 보관하고 관리하게 된다
엔티티 생명주기
- 비영속 (new/transient) - 영속성 컨텍스트와 전혀 관계가 없는 새로운 상태
- 영속 (managed) - 영속성 컨텍스트에 관리되는 상태
- 준영속 (detached) - 영속성 컨텍스트에 저장되었다가 분리된 상태
- 삭제 (removed) - 삭제된 상태

//객체를 생성한 상태(비영속) 
Member member = new Member(); 
member.setId("member1"); 
member.setUsername(“회원1”);

EntityManager em = emf.createEntityManager();
em.getTransaction().begin();

//객체를 저장한 상태(영속)
em.persist(member);

//회원 엔티티를 영속성 컨텍스트에서 분리, 준영속 상태 
em.detach(member);

//객체를 삭제한 상태(삭제) 
em.remove(member);

영속성 컨텍스트의 이점

1차 캐시

동일성 (identity) 보장

Member a = em.find(Member.class, "member1");
Member b = em.find(Member.class, "member1");
System.out.println(a == b); //동일성 비교 true

트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연 (transactional writer-behind)

EntityManager em = emf.createEntityManager();
EntityTransaction transaction = em.getTransaction();
//엔티티 매니저는 데이터 변경시 트랜잭션을 시작해야 한다.
transaction.begin(); // [트랜잭션] 시작

em.persist(memberA);
em.persist(memberB);
//여기까지 INSERT SQL을 데이터베이스에 보내지 않는다.

//커밋하는 순간 데이터베이스에 INSERT SQL을 보낸다.
transaction.commit(); // [트랜잭션] 커밋

변경 감지 (Dirty Checking)

EntityManager em = emf.createEntityManager();
EntityTransaction transaction = em.getTransaction();
transaction.begin(); // [트랜잭션] 시작

// 영속 엔티티 조회
Member memberA = em.find(Member.class, "memberA");

// 영속 엔티티 데이터 수정
memberA.setUsername("hi");
memberA.setAge(10);

//em.update(member) 이런 코드가 있어야 하지 않을까?

transaction.commit(); // [트랜잭션] 커밋

지연 로딩 (Lazy Loading)
- 지연로딩은 연관 관계 매핑되어 있는 엔티티를 조회 시 우선 프록시 객체를 반환하고, 실제로 필요할 때 쿼리를 날려 가져오는 기능이다.
  즉, 필요할 때 데이터를 가져오는 기능이다.

3. 엔티티 매핑

엔티티 매핑 소개
- 객체와 테이블 매핑: @Entity, @Table
- 필드와 컬럼 매핑: @Column
- 기본 키 매핑: @Id
- 연관관계 매핑: @ManyToOne, @JoinColumn

package hellojpa; 

import javax.persistence.*;
import java.time.LocalDate;
import java.time.LocalDateTime; 
import java.util.Date;

@Entity 
public class Member {
  
 @Id @GeneratedValue
 private Long id;
 
 @Column(name = "name")
 private String username;
 
 private Integer age;
 
 @Enumerated(EnumType.STRING) //enum 타입 매핑
 private RoleType roleType;
 
 @Temporal(TemporalType.TIMESTAMP) //날짜 타입 매핑
 private Date createdDate;
 
 @Temporal(TemporalType.TIMESTAMP) 
 private Date lastModifiedDate;

 @Lob //BLOB, CLOB 매핑
 private String description;
 
 //Getter, Setter… 
} 

단방향 연관관계

 @Entity
 public class Member {
  
   @Id @GeneratedValue
   private Long id;
   
   @Column(name = "USERNAME")
   private String name;
   private int age;

   @ManyToOne // 현재 클래스가 Many, 참조 대상이 One 이라고 설정해주는 역할을 함
   @JoinColumn(name = "TEAM_ID") //참조 대상인 Team 객체와 실제 테이블에 있는 FK 컬럼을 매핑해주는 역할을 함
   private Team team;
 }

연관관계 저장

 //팀 저장
 Team team = new Team();
 team.setName("TeamA");
 em.persist(team);
 
 //회원 저장
 Member member = new Member();
 member.setName("member1");
 member.setTeam(team); //단방향 연관관계 설정, 참조 저장
 em.persist(member);

참조로 연관관계 조회 - 객체 그래프 탐색

 //조회
 Member findMember = em.find(Member.class, member.getId()); 

 //참조를 사용해서 연관관계 조회
 Team findTeam = findMember.getTeam();

연관관계 수정

 // 새로운 팀B
 Team teamB = new Team();
 teamB.setName("TeamB");
 em.persist(teamB);
 
 // 회원1에 새로운 팀B 설정
 member.setTeam(teamB);

양방향 연관관계

  @Entity
  public class Member {
  
    @Id @GeneratedValue
    private Long id;
    
    @Column(name = "USERNAME")
    private String name;
    private int age;
    
    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "TEAM_ID")
    private Team team;
}

  @Entity
  public class Team {
  
    @Id @GeneratedValue
    private Long id;
    
    private String name;
    
    @OneToMany(mappedBy = "team") // 나를 참조하고 있는 엔티티에서 어떤 필드에 나를 매핑해두었는지 명시
    // Member 테이블에서 team 이라는 변수명으로 Team 객체를 참조하고 있으니 mappedBy의 값으로 team을 준다
    List<Member> members = new ArrayList<Member>();
  }

연관관계의 주인

양방향 매핑 규칙
- 객체의 두 관계중 하나를 연관관계의 주인으로 지정
- 연관관계의 주인만이 외래 키를 관리(등록, 수정)
- 주인이 아닌쪽은 읽기만 가능
- 주인은 mappedBy 속성 사용X
- 주인이 아니면 mappedBy 속성으로 주인 지정
누구를 주인으로?
- 외래 키가 있는 곳을 주인으로 정해라 (1:N 에서 N쪽을 연관관계 주인으로)
- 여기서는 Member.team이 연관관계의 주인
양방향 매핑시 가장 많이 하는 실수 (연관관계의 주인에 값을 입력하지 않음)

Team team = new Team();
team.setName("TeamA");
em.persist(team);

Member member = new Member();
member.setName("member1");

team.getMembers().add(member); 
//연관관계의 주인에 값 설정
member.setTeam(team); //**

em.persist(member);

양방향 매핑 정리
- 단방향 매핑만으로도 이미 연관관계 매핑은 완료
- 양방향 매핑은 반대 방향으로 조회(객체 그래프 탐색) 기능이 추가된 것 뿐
- JPQL에서 역방향으로 탐색할 일이 많음
- 단방향 매핑을 잘 하고 양방향은 필요할 때 추가해도 됨(테이블에 영향을 주지 않음)

4. 프록시

Member 엔티티를 조회할 때 Team도 함께 조회해야 할까?
- 실제로 필요한 비즈니스 로직에 따라 다르다
- 비즈니스 로직에서 필요하지 않을 때가 있는데, 항상 Team을 함께 가져와서(join) 사용할 필요는 없다
- 낭비가 발생하게 된다
- JPA는 이 낭비를 하지 않기 위해, 지연로딩과 프록시라는 개념으로 해결한다
em.find() vs em.getReference()
- em.find() 는 DB를 통해서 실제 엔티티 객체를 조회하는 메서드
- em.getReference() 는 DB의 조회를 미루는 가짜(프록시) 엔티티 객체를 조회하는 메서드이다

프록시 특징

실제 클래스를 상속받아서 만들어진다 (하이버네이트가 내부적으로 상속받아서 만든다)
실제 클래스와 겉 모양이 같다
사용하는 입장에서는 진짜 객체인지 프록시 객체인지 구분하지 않고 사용하면 된다
프록시 객체는 실제 객체의 참조를 보관
프록시 객체를 호출하면 프록시 객체는 실제 객체의 메소드 호출
프록시 객체는 처음 사용할 때 한 번만 초기화 된다

즉시 로딩과 지연 로딩

프록시 학습 처음에 했던 질문 Member를 조회할 때 Team도 함께 조회 해야 할까?
- 비즈니스 로직에서 단순히 멤버 로직만 사용하는데 함께 조회하면, 아무리 연관관계가 걸려있다고 해도 손해이다

JPA는 이 문제를 지연로딩 LAZY를 사용해서 프록시로 조회하는 방법으로 해결 한다

@Entity
public class Member {
  
@Id
@GeneratedValue
private Long id;
  
@Column(name = "USERNAME")
private String name;
  
@ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY) //**
@JoinColumn(name = "TEAM_ID")
private Team team;
}

Member와 Team을 자주 함께 사용한다면? (즉시로딩)

@Entity
public class Member {

@Id
@GeneratedValue
private Long id;

@Column(name = "USERNAME")
private String name;

@ManyToOne(fetch = FetchType.EAGER) //**
@JoinColumn(name = "TEAM_ID")
private Team team;
}

프록시와 즉시로딩 주의
- @ManyToOne, @OneToOne은 기본이 즉시 로딩
- @OneToMany, @ManyToMany는 기본이 지연 로딩
지연 로딩 활용 - 실무
- 모든 연관관계에 지연 로딩을 사용해라!
- 실무에서 즉시 로딩을 사용하지 마라!
- 즉시 로딩은 상상하지 못한 쿼리가 나간다

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자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 - 기본편

Intro

1. JPA 소개

2. 영속성 컨텍스트

영속성 컨텍스트의 이점

3. 엔티티 매핑

단방향 연관관계

양방향 연관관계

연관관계의 주인

4. 프록시

프록시 특징

즉시 로딩과 지연 로딩

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