[Spring Boot] JPA 영속성 컨텍스트

hyun-jin·2022년 12월 5일
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SpringBoot

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📌 1. JPQL(Java Persistence Query Language)

  • JPA를 사용하면 객체를 중심으로 개발
  • 문제는 검색 쿼리 -> 검색을 할때도 테이블이 아닌 엔티티 객체를 대상으로 검색
  • 모든 DB데이터를 객체로 변환해서 검색하는 것은 불가능
  • 검색 조건이 포함된 SQL이 필요
  • JPA는 SQL을 추상화JPQL이라는 객체 지향 쿼리 언어 제공
  • SQL과 문법 유사, select, from, where, group by, having, join 지원
  • SQL : 데이터베이스 테이블을 대상으로 쿼리
  • JPQL : 객체를 대상으로 쿼리


📌 2. JPA

  • 객체와 관계형 데이터베이스 매핑하기
  • 영속성 컨텍스트


📌 3. 영속성 컨텍스트

💎 JPA를 이해하는데 가장 중요한 용어

✔ 영속성 컨텐스트란 엔티티를 영구 저장하는 환경이라는 뜻이다. 애플리케이션과 데이터베이스 사이에서 객체를 보관하는 가상의 데이터베이스 같은 역할을 한다. 엔티티 매니저를 통해 엔티티를 저장하거나 조회하면 엔티티 매니저는 영속성 컨텍스트에 엔티티를 보관하고 관리한다.

em.persist(member);

  • 엔티티 매니저를 사용해 회원 엔티티를 영속성 컨텍스트에 저장한다는 의미!
  • EntityManager.persist(entity);
    -> "entity"에 들어가는 객체(Member, Team, ..등)를 DB에 저장하는 구나.. 싶지만 좀 더 깊은 의미가 있다.
    -> 처음부터 DB에 저장하는게 아니라 영속성 컨텍스트 라는 곳(공간)에 저장한다.
  • 엔티티 매니저를 통해서 영속성 컨텍스트에 접근한다.


📌 4. 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

4-1. 비영속

  • 엔티티 객체를 생성했지만 아직 영속성 컨텍스트에 저장하지 않은 상태를 비영속(new/transient)라 한다.
  • JPA와 전혀 상관 없는 상태
    Member member = new Member();
    member.setId("userA");
    member.setUsername("회원1");

4-2. 영속

  • 엔티티 매니저를 통해서 엔티티를 영속성 컨텍스트에 저장한 상태를 말하며 영속성 컨텍스트에 의해 관리된다.
  • JPA에 속해있는 상태
    em.persist(member);			// em : EntityManager.persist

4-3. 준영속

  • 영속성 컨텍스트가 관리하던 영속 상태의 엔티티 더이상 관리하지 않으면 준영속 상태가 된다. 특정 엔티티를 준영속 상태로 만드려면 em.datach()를 호출하면 된다.
  • 영속 -> 준영속
  • 회원 엔티티를 영속성 컨텍스트에서 분리(detached), 준영속 상태
    • em.detach(entity) : 특정 엔티티만 준영속 상태로 전환
    • em.clear() : 영속성 컨텍스트를 완전히 초기화
    • em.close() : 영속성 컨텍스트를 종료
    em.detach(member);

4-4. 삭제

  • 엔티티를 영속성 컨텍스트와 데이터베이스에서 삭제한다.
  • 객체 삭제를 요청한 상태
    em.remove(member);



📌 5. 영속성 컨텍스트의 이점

  • 1차 캐시
  • 동일성 보장
  • 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연
  • 변경감지(Dirty Checking)
  • 지연 로딩(Lazy Loading)

5-1. 1차 캐시 (엔티티 조회)

  • 영속성 컨텍스트 내부에는 캐시가 있는데 이를 1차 캐시라고 한다. 영속 상태의 엔티티를 이곳에 저장한다. 1차 캐시의 키는 식별자 값(데이터베이스의 기본 키)이고 값은 엔티티 인스턴스이다.
조회하는 방법은 다음과 같다.
Member member = new Member();
member.setId("member1");		<- PK값
member.setUsername("회원1");
-----------------------
em.persist(member);
-----------------------
// 조회
Member findMember = em.find(Member.class, "member1");

5-2. 데이터베이스에서 조회

✔조회의 흐름
1) 1차 캐시에서 엔티티를 찾는다
2) 있으면 메모리에 있는 1차 캐시에서 엔티티를 조회한다.
3) 없으면 데이터베이스에서 조회한다.
4) 조회한 데이터로 엔티티를 생성해 1차 캐시에 저장한다. (엔티티를 영속상태로 만든다)
5) 조회한 엔티티를 반환한다.

Member member = new Member();
member.setId("member1");		<- PK값
member.setUsername("회원1");
-----------------------
em.persist(member);
-----------------------
// 조회
Member findMember = em.find(Member.class, "member1");
Member findMember2 = em.find(Member.class, "member2"); //<- 데이터베이스에서 조회

5-3. 영속 엔티티의 동일성 보장

  • 영속성 컨텍스트는 엔티티의 동일성을 보장한다.
Member a = em.find(Member.class, "member1")
Member b = em.find(Member.class, "member1")
-----------------------
System.out.print(a==b) // true

5-4. 엔티티 등록 트램잭션을 지원하는 쓰기 지연

  • em.find(member)를 사용해 member를 저장해도 바로 INSERT SQL이 DB에 보내지는 것이 아니다. 엔티티 매니저는 트랜잭션을 커밋하기 직전까지 내부 쿼리 저장소에 INSERT SQL을 모아둔다. 그리고 트랜잭션을 커밋할 때 모아둔 쿼리를 DB에 보낸다. 이것을 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연이라 한다.
tx.begin();		// 트랜잭션 시작		
-----------------------
em.persist(memberA);
em.persist(memberB);
// 여기까지는 insert sql을 데이터베이스에 보내지 않는다.
-----------------------
// 커밋하는 순간 데이터베이스에 insert sql을 보낸다.
tx.commit();	// 트랜잭션 커밋

5-5. 엔티티 수정 변경 감지(Dirty Checking)

  • flush()가 호출되는 시점에 Entity와 스냅샵을 전부 비교 후 변경이 된것을 감지(Dirty Checking)한 후에 update 쿼리를 작성 후, update쿼리를 날린다.

✔ 변경감지의 흐름
1) 트랙잭션을 커밋하면 엔티티 매니저 내부에서 먼저 플러시(flush)가 호출된다.
2) 엔티티와 스냅샷을 비교하여 변경된 엔티티를 찾는다.
3) 변경된 엔티티가 있으면 수정 쿼리를 생성해서 쓰기 지연 SQL 저장소에 저장한다.
4) 쓰기 지연 저장소의 SQL을 플러시한다.
5) 데이터베이스 트랜잭션을 커밋한다.

tx.begin();		// 트랜잭션 시작
//영속 엔티티 조회
Member memberA = em.find(Member.class, "memberA");
-----------------------
memberA.setUsername("hello");
memberA.setAge(10);
-----------------------
// em.update(member);	<- 이런게 없어도 위처럼 하면 변경이 가능하다
tx.commit();	// 커밋



📌 6. 엔티티 삭제

  • 삭제 대상 엔티티 조회 후 삭제
Member memberA = em.find(Member.class, "memberA");	// 조회
-----------------------
em.remove(memberA);	// 엔티티 삭제



📌 7. 플러시(flush)

  • 영속성 컨텍스트의 변경 내용을 데이터베이스에 반영한다.
  • 영속성 컨텍스트의 엔티티를 지우는게 아니라 변경 내용을 데이터베이스에 동기화하는 것이다.

7-1. 플러시의 흐름

1) 변경 감지를 한다.
2) 수정된 엔티티에 대해서 수정 쿼리를 만들고 SQL 저장소에 등록한다.
3) 쓰기 지연 SQL 저장소의 쿼리를 데이터베이스에 전송한다.

7-2. 영속성 컨텍스트를 플러시 하는 방법

  • em.flush() : 직접 호출
  • 트랜잭션 커밋 : 플러시 자동 호출
  • JPQL 쿼리 실행 : 플러시 자동 호출

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