다양한 연관관계 매핑

hjoon·2021년 9월 6일
JPA 프로그래밍 - 기본편김영한
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자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 - 기본편

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✅ 연관관계 매핑시 고려사항 3가지

  • 다중성
  • 단방향, 양방향
  • 연관관계의 주인

📌다중성

JPA가 4가지 어노테이션을 제공해준다

  • 다대일: @ManyToOne
  • 일대다: @OneToMany
  • 일대일: @OneToOne
  • 다대다: @ManyToMany
    이부분이 연관관계의 주인이다
    (다대일 다중성에서 다인 부분이 연관관계의 주인다.)

여기서 말하는 다중성은 데이터베이스 관점에서의 다중성이다.
📢 다대다:@ManyToMany 는 실무에서 사용하면 안된다.

📌단방향, 양방향

  • 테이블
    • 외래 키 하나로 양쪽 조인 가능하기 때문에
    • 사실 방향이라는 개념이 없음
  • 객체
    • 참조용 필드가 있는 쪽으로만 참조 가능하다
    • 한쪽만 참조하면 단방향
    • 양쪽이 서로 참조하면 양방향 (사실, 단방향이 두 개인 것)

📌연관관계의 주인

  • 테이블은 👉 외래 키 하나로 두 테이블이 연관관계를 맺는다
  • 객체 양방향 관계는 👉 A->B, B->A 처럼 참조가 2군데이다
  • 객체 양방향 관계는 참조가 2군데 있다. 두개의 참조 중 테이블의 외래 키를 관리할 곳을 지정해야함
    • 연관관계의 주인 : 외래 키를 관리하는 참조 부분
    • 주인의 반대편 : 외래 키에 영향을 주지 않음, 단순 조회만 가능한 부분

✅ 다대일 N:1

다 쪽이 연관관계 주인이다.
다 쪽에서 외래 키를 관리한다

📢다대일 단방향

  • 테이블 입장에서 다(N) 쪽에 외래키가 있어야 한다.
  • 객체 입장에서 외래키를 가지는 테이블에 연관관계 매핑을 해주면 된다

🥦정리

  • 가장 많이 사용하는 연관관계이다.
  • 다대일의 반대는 일대다이다.

📢다대일 양방향

  • 반대쪽 (Team)에 연관관계를 추가한다고 해서 테이블에 영향을 주지 않는다. (Member가 연관관계의 주인이기 때문이다)
  • 읽기만 가능하기 때문에 List members 만 추가해준다

🥦정리

  • 외래 키가 있는 쪽이 연관관계의 주인 👉 Member
  • 양쪽을 서로 참조하도록 개발

✅ 일대다 1:N (비추)

일 쪽이 연관관계 주인이다
일 쪽에서 외래 키를 관리한다.

📢일대다 단방향

일단 일대다 모델은 권장하지 않는다. (표준 스펙에서 지원하기 때문에 설명할 뿐, 실무에서 거의 사용 안함)

  • 객체 입장
    • Team을 중심으로 외래키를 관리하고 Member 입장에서는 Team에 대한 참조가 없다
  • DB 입장
    • 무조건 다 쪽에 외래키가 들어가야 한다 👉 Member 테이블에 외래키가 있어야 한다.
      객체 Team의 List members 값을 변경하면 다른 테이블 (Member) 속 외래키 TEAM_ID를 업데이트 해줘야 한다.
System.out.println("=== Member ===");
Member member = new Member();
member.setUserName("member1");
em.persist(member);

System.out.println("=== Team ===");
// 이 부분은 TEAM 테이블에 값을 INSERT 해주면 된다 (1)
Team team = new Team();
team.setName("teamA");

// 이 부분을 통해 MEMBER 테이블속 외래키 TEAM_ID가 업데이트 된다
// 이 때 MEMBER 테이블에 update 쿼리가 추가로 나간다. (2)
// 이런 이유로 성능상 단점이 있다.
team.getMembers().add(member);
em.persist(team);

tx.commit();
  • team.setName("teamA"); 코드로 UPDATE 쿼리 한번
    team.getMembers().add(member); 코드로 UPDATE 쿼리 한번
    👉 총 두번의 UPDATE 쿼리가 나간다.
  • 코드에선 Team 엔티티만 만졌는데 로그에서는 MEMBER 테이블에 업데이트가 된다.
    • 두 테이블의 경우만 봐도 헷갈리는데, 실무에서는 여러 테이블을 관리하기 때문에 더더욱 헷갈리기 쉽다.

🥦정리 - 1

  • 일대다 단방향은 일대다(1:N)에서 일(1)이 연관관계의 주인
  • 테이블 일대다 관계는 항상 다(N) 쪽에 외래 키가 있음
  • 객체와 테이블의 차이 때문에 반대편 테이블의 외래 키를 관리는 특이한 구조가 나온다.
  • @JoinColumn을 꼭 사용해야 함. 그렇지 않으면 조인 테이블 방식을 사용함 (중간에 테이블을 하나 추가함)
// JoinColumn을 사용한 경우
@OneToMany
@JoinColumn(name = "TEAM_ID")
private List<Member> members = new ArrayList<>();

// JoinColumn을 사용하지 않은 경우 👉 조인 테이블 `Team_Member`를 만들어서 사용한다.
@OneToMany
private List<Member> members = new ArrayList<>();

Team_Member 라는 조인테이블을 만들어 사용한다.

🥦정리 - 2

  • 일대다 단방향 매핑의 단점
    • 엔티티가 관리하는 외래 키가 다른 테이블에 있다. (어마어마한 단점)
    • 연관관계 관리를 위해 추가로 UPDATE SQL 실행한다.
  • 일대다 단방향 매핑보다는 다대일 양방향 매핑을 사용하자

📢일대다 양방향

억지 그 자체

Member 엔티티에서 TEAM 테이블을 조회하고 싶을 때

@Entity
public class Member {

    @Id
    @GeneratedValue
    @Column(name = "MEMBER_ID")
    private Long id;

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

    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "TEAM_ID", insertable = false, updatable = false) // 읽기 전용으로 설정
    private Team team;

}

@Entity
public class Team {

    @Id @GeneratedValue
    @Column(name = "TEAM_ID")
    private Long id;
    private String name;

    // 일대다 단방향에서 외래키를 관리해주는 부분이다
    @OneToMany
    @JoinColumn(name = "TEAM_ID")
    private List<Member> members = new ArrayList<>();

}

Member 엔티티에서 TEAM 테이블을 조회만 하기 위해
Team 필드를 @JoinColumn(insertable=false, updatable=false) 설정을 통해 읽기 전용으로 만든다 (야매)

🥦정리

  • 이런 매핑은 공식적으로 존재하지 않는다.
  • @JoinColumn(insertable=false, updatable=false)
  • 읽기 전용 필드를 사용해서 양방향 처럼 사용하는 방법
    👉 결론은 다대일 양방향을 사용하자

✅ 일대일 1:1

📢일대일 관계

  • 일대일 관계는 그 반대도 일대일
  • 주 테이블이나 대상 테이블 중에 외래 키 선택 가능
    • 주 테이블에 외래 키를 넣어도 되고
    • 대상 테이블에 외래 키를 넣어도 된다.
  • 외래 키에 데이터베이스 유니크(UNI) 제약조건 추가가 되어야 일대일 관계가 성립한다.

📢일대일 : 주 테이블에 외래 키 단방향 (추천)

  • MEMBER 테이블에 LOCKER_ID(FK, UNI) 넣거나,
    LOCKER 테이블에 LOCKER_ID(FK, UNI)을 넣는 경우 모두 👉 일대일 연관관계를 가진다.
  • MEMBER 테이블에 LOCKER_ID(FK, UNI)를 넣을 경우 Member 엔티티에 Locker locker 참조를 넣어 연관관계 매핑을 해주면 된다
@Entity
public class Member {

    @Id
    @GeneratedValue
    @Column(name = "MEMBER_ID")
    private Long id;

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

    @OneToOne
    @JoinColumn(name = "LOCKER_ID")
    private Locker locker;

}

@Entity
public class Locker {

    @Id @GeneratedValue
    private Long id;

    private String name;
}

🥦정리

어노테이션만 다르고 다대일(@ManyToOne) 단방향 매핑과 매우 유사하다

📢일대일 : 주 테이블에 외래 키 양방향

그냥 Locker 엔티티에 Member member를 추가해주면 된다.

@Entity
public class Member {

    @Id
    @GeneratedValue
    @Column(name = "MEMBER_ID")
    private Long id;

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

    @OneToOne
    @JoinColumn(name = "LOCKER_ID")
    private Locker locker;

}

@Entity
public class Locker {

    @Id @GeneratedValue
    private Long id;

    private String name;

    @OneToOne(mappedBy = "locker") // 읽기 전용 필드
    private Member member;

}

@OneToOne(mappedBy = "locker") 으로 Member 엔티티의 Locker locker 필드와 매핑해준다.

🥦정리

  • 다대일 양방향 매핑 처럼 외래 키가 있는 곳이 연관관계의 주인
  • 반대편은 mappedBy 적용

📢일대일: 대상 테이블에 외래 키 단방향

일대다 단방향 관계와 비슷한 구조이다.

Member 엔티티의 Locker locker으로 LOCKER 테이블에 외래키 MEMBER_ID (FK,UNI)를 관리하는 구조이다.
(주 테이블을 MEMBER로 정하여 Member 엔티티에서 외래키를 관리해야 하는데, 대상 테이블인 LOCKER에 외래키가 있다.)
👉 불가능하다 (지원도 안되고 방법이 없다)

🥦정리

  • 단방향 관계는 JPA 지원하지 않는다.
  • 양방향 관계는 지원한다.

📢일대일: 대상 테이블에 외래 키 양방향

Locker 엔티티의 Member member를 연관관계 주인으로 설정하여 매핑하면 된다.
👉 사실 일대일 주 테이블에 외래 키 양방향과 매핑 방법은 같다
(일대일 : 주 테이블에 외래 키 양방향 그림을 뒤집은 것이다)

🥦정리

내가 내것만 관리한다.
엔티티에 있는 외래키를 해당 엔티티에서 직접 관리해야한다.

📢일대일 정리

  • 주 테이블 (자주 access하는 테이블)에 외래 키를 넣는 경우
    • 주 객체가 대상 객체의 참조를 가지는 것 처럼 주 테이블에 외래 키를 두고 대상 테이블을 찾는다.
    • 객체지향 개발자 선호하는 방식이다
    • JPA 매핑이 편리하다
      • 장점: 주 테이블만 조회해도 대상 테이블에 데이터가 있는지 확인 가능
      • 단점: 값이 없으면 외래 키에 null 허용해야 한다. (DBA 입장에서 치명적이다)
  • 대상 테이블에 외래 키를 넣는 경우
    • 대상 테이블에 외래 키가 존재한다.
    • 전통적인 데이터베이스 개발자 선호하는 방식이다. (null 허용 문제가 해결되기 때문)
      • 장점: 주 테이블과 대상 테이블을 일대일에서 일대다 관계로 변경할 때 테이블 구조 유지
      • 단점: 항상 양방향으로 만들어야 하고, JPA의 기본 프록시 기능의 한계로 지연 로딩으로 설정해도 항상 즉시 로딩됨 (프록시는 뒤에서 설명)

🥦JPA의 기본 프록시 기능의 한계로 지연 로딩으로 설정해도 항상 즉시 로딩된다는 의미

JPA는 Member 엔티티의 프록시 객체를 만들기 위해 Member 속 Locker locker 필드에 값이 있는지 없는지 알아야 한다.

  • 일대일 : 주 테이블에 외래키 단방향 의 경우, JPA는 MEMBER 테이블의 LOCKER_ID(FK,UNI) 값이 없으면 Locker locker 필드에 null을 넣고, 있으면 있다고 가정하여 프록시 객체를 생성한다.
    👉 MEMBER 테이블만 고려하면 된다.

  • 일대일 : 대상 테이블에 외래키 단방향의 경우, Member 프록시 객체를 만들 때 MEMBER 테이블 뿐만 아니라 LOCKER 테이블까지 조회해야 한다.
    Member 엔티티 속 Locker locker 필드값이 있는지 체크하기 위해 LOCKER 테이블의 MEMBER_ID(FK,UNI)와 MEMBER 테이블의 MEMBER_ID(PK)가 동일한지 확인해야한다.
    👉 MEMBER, LOCKER 테이블을 고려해야 한다.
    👉 결국 주 테이블과 대상 테이블을 모두 조회해야하기 때문에 지연 로딩이라고 하더라도, 사실상 즉시 로딩이 된다. (지연로딩으로 프록시 객체를 만드는 의미가 사라진다)

✅다대다 N:M

  • 관계형 데이터베이스는 정규화된 테이블 2개로 다대다 관계를 표현할 수 없음
  • 연결 테이블을 추가해서 일대다, 다대일 관계로 풀어내야함
    👉 관계형 데이터베이스는 다대다 관계를 일대다 + 다대일 관계로 풀어내야 한다

  • 객체는 컬랙션을 사용해서 객체 2개로 다대다 관계가 가능하다.
    • Member 는 List products를 가질 수 있고, Product는 List members를 가질 수 있다.
  • @ManyToMany 사용하고 @JoinTable로 연결 테이블 지정한다.
  • 다대다 매핑도 단방향 다대다 매핑, 양방향 다대다 매핑이 가능하다

📢단방향 다대다 매핑

@Entity
public class Member {

    @Id
    @GeneratedValue
    @Column(name = "MEMBER_ID")
    private Long id;

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

    @ManyToMany
    @JoinTable(name = "MEMBER_PRODUCT") // MEMBER_PRODUCT라는 연결 테이블이 만들어진다
    private List<Product> products = new ArrayList<>();

}

@Entity
public class Product {

    @Id @GeneratedValue
    private Long id;

    private String name;

}

📢다대다 양방향 매핑

@Entity
public class Member {

    @Id
    @GeneratedValue
    @Column(name = "MEMBER_ID")
    private Long id;

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

    @ManyToMany
    @JoinTable(name = "MEMBER_PRODUCT") // MEMBER_PRODUCT라는 연결 테이블이 만들어진다
    private List<Product> products = new ArrayList<>();

}

@Entity
public class Product {

    @Id @GeneratedValue
    private Long id;

    private String name;

    @ManyToMany(mappedBy = "products")
    private List<Member> members = new ArrayList<>();

}

📢다대다 매핑의 한계

  • 편리해 보이지만 실무에서 사용하면 안된다
  • 연결 테이블이 단순히 연결만 하고 끝나지 않는다.
    • 주문시간, 수량 같은 추가 데이터가 들어올 수 있다
      👉 다시 말하면 다대다 매핑으로 만들어진 중간 테이블에 추가 정보를 넣을 수 없다
  • 중간 테이블이 숨겨져 있기 때문에 예상치 못한 쿼리가 나간다

📢다대다 매핑의 극복

  • 연결 테이블용 엔티티 추가한다 (연결 테이블을 엔티티로 승격시킨다.)
    👉 Member와 Product 테이블을 이어주는 MemberProduct 테이블을 만들어준다.
  • @ManyToMany -> @OneToMany, @ManyToOne
@Entity
public class Member {

    @Id
    @GeneratedValue
    @Column(name = "MEMBER_ID")
    private Long id;

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

    @OneToMany(mappedBy = "member")
    private List<MemberProduct> memberProducts = new ArrayList<>();

}


@Entity
public class Product {

    @Id @GeneratedValue
    private Long id;

    private String name;

    @OneToMany(mappedBy = "product")
    private List<MemberProduct> memberProducts = new ArrayList<>();

}

@Entity
public class MemberProduct {

    @Id @GeneratedValue
    private Long id;

    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "MEMBER_ID")
    private Member member;

    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "PRODUCT_ID")
    private Product product;

    // 필드를 추가할 수 있다
    private int count;
    private int orders; // order는 데이터베이스의 키워드이므로 사용하면 에러발생
}

추가적으로


위 처럼 MEMBER_ID, PRODUCT_ID를 pk, fk로 두게 되면
운영을 하면서 걸림돌이 된다. (유연성을 해친다)

웬만하면 pk는 비즈니스 적으로 의미 없는 ORDER_ID를 사용해야 한다.
모든 테이블에 GenerateValue를 설정해라

📢정리 : N:M 관계는 1:N, N:1로

  • 테이블의 N:M 관계는 중간 테이블을 이용해서 1:N, N:1
  • 실전에서는 중간 테이블이 단순하지 않다.
  • @ManyToMany는 제약: 필드 추가X, 엔티티 테이블 불일치
  • 실전에서는 @ManyToMany 사용X

참고

다대일은 mappedBy가 없고, 일대다는 mappedBy가 있다.
👉 이 말은 즉, 다대일 매핑을 하면 해당 엔티티는 연관관계의 주인이 되어야 한다는 의미다.

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