🤔 JPA란?

JPA(Java Persistence API)는 Java 진영에서 사용하는 ORM 기술의 표준 사양이다. JPA 표준 사양을 구현한 구현체로는 대표적으로 Hibernate ORM이 있다.

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데이터 엑세스 계층에서의 JPA 위치

데이터 엑세스 계층에서 JPA는 상단에 위치하고 있고 JPA의 구현체인 Hibernate ORM을 통해서 데이터의 저장, 조회 등의 작업이 진행된다. 이때 Hibernate ORM은 내부적으로 JDBC API를 이용해서 데이터베이스에 접근하게 된다.

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영속성 컨텍스트(Persistence Context)

JPA에서 P는 Persistence로 "오래 지속되게 한다"라는 목적을 가지고 있다. ORM은 객체와 데이터베이스 테이블의 매핑을 통해 엔티티 클래스 객체 안에 포함된 정보를 테이블에 저장하는 기술이다.JPA에서는 테이블과 매핑되는 엔티티 객체 정보를 영속성 컨텍스트(Persistence Context)에 보관해서 애플리케이션 내에서 오래 지속되도록 한다.

영속성 컨텍스트는 1차 캐시와 쓰기 지연 SQL 저장소라는 영역이 있다. 이에 대해서는 JPA API로 확인해보려 한다.

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엔티티의 생명 주기

• 영속 : Manged 상태, 영속성 컨텍스트에서 관리
• 비영속: New 상태
• 준영속 : Detached 상태, 엔티티를 영속성 컨텍스트에서 분리
• 삭제 : Removed 상태

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JPA API로 영속성 컨텍스트 이해하기

• build.gradle 설정

dependencies {
	...
	implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-jpa' 
	...
}

• JPA 설정(application.yml)

spring:
  h2:
    console:
      enabled: true
      path: /h2     
  datasource:
    url: jdbc:h2:mem:test
  jpa:
    hibernate:
      ddl-auto: create  
    show-sql: true      

ddl-auto를 create로 설정하여 기존 테이블 삭제 후 다시 생성하도록 설정하고 show-sql을 true로 설정하여 DB에 쿼리문을 날렸을 때 보이도록 설정한다.

• ddl-auto 옵션 종류

  create : 기존테이블 삭제 후 다시 생성 (DROP + CREATE)
  create-drop : create와 같으나 종료시점에 테이블 DROP
  update : 변경분만 반영(운영DB에서는 사용하면 안됨)
  validate : 엔티티와 테이블이 정상 매핑되었는지만 확인
  none : 사용하지 않음(사실상 없는 값이지만 관례상 none이라고 한다.)
  
  

• 주의할 점

  운영 장비에서는 절대 create, create-drop, update 사용하면 안된다.
  개발 초기 단계는 create 또는 update
  테스트 서버는 update 또는 validate
  스테이징과 운영 서버는 validate 또는 none

import org.springframework.boot.CommandLineRunner;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

import javax.persistence.EntityManager;
import javax.persistence.EntityManagerFactory;
import javax.persistence.EntityTransaction;

@Configuration
public class JpaBasicConfig {
    private EntityManager em;
    private EntityTransaction tx;

    @Bean
    public CommandLineRunner testJpaBasicRunner(EntityManagerFactory emFactory) {
        this.em = emFactory.createEntityManager();
        this.tx = em.getTransaction();

        return args -> {
            // 여기서 테스트 실행
        };
    }
}

JPA의 영속성 컨텍스트는 EntityManger에 의해 관리되는데 EntityMangerFactory를 DI 받아 EntityManger를 생성할 수 있다.

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영속성 컨텍스트 이해 코드

• Member Entity 생성

@Getter
@Setter
@NoArgsConstructor
@Entity 
public class Member {
  @Id  
  @GeneratedValue  
  private Long memberId;

  private String email;

  public Member(String email) {
    this.email = email;
  }
}

• 영속성 컨텍스트 테스트 - 1차 캐시, 쓰기 지연 SQL 저장

@Configuration
public class JpaBasicConfig {
    private EntityManager em;
    private EntityTransaction tx;


    @Bean
    public CommandLineRunner testJpaBasicRunner(EntityManagerFactory emFactory) {
        this.em = emFactory.createEntityManager();
        this.tx = em.getTransaction();

        return args -> {
            Member member = new Member("hgd@gmail.com");

            em.persist(member);

            Member resultMember = em.find(Member.class, 1L);
            System.out.println("Id: " + resultMember.getMemberId() + ", email: " +
              resultMember.getEmail());

        };
    }
}

persist() 메서드는 영속성 컨텍스트에 객체를 저장하는 메서드이다. 해당 메서드를 실행시켰을때 로그에는 insert 쿼리가 보이지 않는다. 이는 영속성 컨텍스트에 1차 캐시에 member 객체가 저장되고 쓰기 지연 SQL 저장소에 INSERT 쿼리문이 들어갔지만 아직 DB에 쿼리문을 날리고 있지 않기 때문이다.

• 영속성 컨텍스트 테스트 - 1차 캐시, 쓰기 지연 SQL 저장, DB 쿼리문 실행

@Configuration
public class JpaBasicConfig {
    private EntityManager em;
    private EntityTransaction tx;


    @Bean
    public CommandLineRunner testJpaBasicRunner(EntityManagerFactory emFactory) {
        this.em = emFactory.createEntityManager();
        this.tx = em.getTransaction();

        return args -> {
        	tx.begin(); // 추가
            Member member = new Member("hgd@gmail.com");

            em.persist(member); // insert 쿼리문 실행

            Member resultMember = em.find(Member.class, 1L); // 1차 캐시에서 데이터 가져옴
            System.out.println("Id: " + resultMember.getMemberId() + ", email: " +
              resultMember.getEmail());
            tx.commit(); // 추가

        };
    }
}

앞의 코드와 비교한다면 tx.begin(), tx.commit()이 추가되었다. 트랜잭션을 시작하고 커밋하는 시점에 영속성 컨텍스트의 SQL 쓰기 지연 저장소에 저장되어 있는 쿼리문을 실행하게 된다. 그리고나서 SQL 쓰기 지연 저장소는 비워지게 된다. commit() 메서드를 통해 DB에 반영이 되었지만 사실 내부적으로 flush() 메서드가 호출되어 영속성 컨텍스트의 변경사항이 DB에 반영되게 된다. 트랜잭션이 실행되는 중간에 em.find() 메서드를 실행시키면 DB에서 조회해서 데이터를 가져올 것 같지만 1차 캐시에 저장된 데이터를 가지고 오게 된다.

• 영속성 컨텍스트 테스트 - 1차 캐시, 쓰기 지연 SQL 저장, 변경 사항이 있을때 확인

@Configuration
public class JpaBasicConfig {
    private EntityManager em;
    private EntityTransaction tx;


    @Bean
    public CommandLineRunner testJpaBasicRunner(EntityManagerFactory emFactory) {
        this.em = emFactory.createEntityManager();
        this.tx = em.getTransaction();

        return args -> {
            tx.begin();
            Member member = new Member("hgd@gmail.com");

            em.persist(member);
            member.setEmail("iss@gmail.com"); // 이메일 변경
            Member resultMember = em.find(Member.class, 1L);
            System.out.println("Id: " + resultMember.getMemberId() + ", email: " +
              resultMember.getEmail());
            tx.commit();
        };
    }
}

persist()메서드를 먼저 실행하고 member에 이메일을 변경한다면 1차 캐시에 들어있는 데이터와 다르기 때문에 insert 쿼리문이 실행되고 나서 update 쿼리문이 실행된다.

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🎋 엔티티 매핑

엔티티 설정

기본적으로 @Entity, @Id 어노테이션을 붙여주고 엔티티를 설정한다.

@Entity
public class Member {
	@Id
    private long memberId;
    
    private String email;
}

@Entity, @Id 어노테이션은 필수이다. 추가적인 JPA 어노테이션 리스트는 필요할때 찾아서 사용하자.

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기본키 매핑

@Id 어노테이션을 붙인 필드가 테이블의 기본키가 되는데 기본키에 생성전략 들이 있다.

• 기본키 직접 할당
  • 애플리케이션 코드 상에서 기본키 직접 할당(@Id 어노테이션만 사용 후 DB에 넣을 때 직접 넣기)
• 기본키 자동 생성(@GeneratedValue 어노테이션 이용)
  • IDENTITY 전략
  • SEQUENCE 전략 : @SequenceGenerator 필요
  • AUTO 전략
  • TABLE 전략 : @TableGenerator 필요

출처 : 기본 키 생성 전략

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IDENTITY VS SEQUENCE

• IDENTITY 전략 사용
  
  member 테이블에 데이터를 저장하면서 자동으로 기본키 값이 설정된다.
  
  
  

• SEQUENCE 전략 사용
  
  

DB에 SEQUENCE를 생성하고 데이터를 저장하기 전에 SEQUENCE를 조회해 기본키 값을 가져와 저장한다.

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연관관계 매핑

보통 외래키가 있는 엔티티에서 @ManyToOne 어노테이션을 붙여 단방향으로 연관관계를 구성하고 필요하다면 양방향으로 구현을 한다.
외래키가 있는 엔티티에 @JoinColumn 어노테이션을 이용하여 연관관계를 매핑한다. 만약 양방향 관계를 구성하고자 한다면 연관관계의 주인에 @OneToMany 어노테이션에 mappedBy를 이용하여 외래키가 있는 테이블에 선언한 연관관계 주인의 변수명을 적어준다. 그리고 다대다 관계일 경우 1:N, N:1로 분할하여 연관관계를 매핑한다.

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