1장. JPA 소개

배유연·2023년 10월 8일
JPA

JPA 프로그래밍 정리

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1.1 SQL을 직접 다룰 때 발생하는 문제점

반복적인 CRUD 쿼리가 문제다.

반복한다는것이 어떤걸 반복한다는 것일까?

public class Member{
	private String memberId;
    private String name;
    ...
}
  1. 회원객체를 만들었으니 일단 조회를 위한 DAO 객체를 만든다.
public class MemberDAO{
	public Member find(String memberId){...}
}
  1. 이제 쿼리를 만들어야겠죠?
SELECT MEMBER_ID, NAME FROM MEMBER M WHERE MEMBER_ID=?
  1. JDBC API 를 사용해서 SQL을 실행해야한다..
ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql);
  1. 조회 결과를 Member 객체로 매핑한다..
String memberId = rs.getString("MEMBER_ID");
String name = rs.getString("NAME");

Member member = new Member();
member.setMemberId(memberId);
member.setName(name);

조회만들었으니까 등록기능도 만들어야겠죠...? 반복의 시작이다. (수정, 삭제 도 추가해야한다..)

반면 자바 콜렉션에 보관할 때는?

list.add(member);

아주 간단하다..
이를 데이터베이스에 적용할 때 힘든 이유는 개발자가 객체지향 애플리케이션과 데이터베이스 중간에서 SQL과 JDBC API를 사용해서 변환 작업을 직접 해주어야하기 때문이다.

SQL에 의존적인 개발을 한다.

기획자가 갑자기 회원에 연락처도 같이 저장해 달라고 한다.

  1. 등록코드 먼저 변경하자.
    일단 객체부터 수정하자.
public class Member{
	private String memberId;
    private String name;
    private String tel; //추가
    ...
}

그 다음 쿼리를 수정하자.

String sql = "INSERT INTO MEMBER(MEMBER_ID, NAME, TEL) VALUES (?, ?, ?)";

그 다음 JDBC API 를 이용해서 등록 SQL에 연락처 값을 전달한다.

pstmt.setString(3, member.getTel());
  1. 이제 조회/수정 코드도 변경해야한다.(반복의 시작...!)

회원은 어떤 한팀에 필수로 소속되어야한다는 요구사항이 생겼을 때?

public class Member{
	private String memberId;
    private String name;
    private String tel; //추가
    private Team team;
    ...
}
class Team{
	private String teamName;
    ...
}

팀 이름을 출력해보겠다.

소속팀 : member.getTeam().getTeamName();

결과는 null이 출력된다. Dao 코드를 열어서 확인해보니까 쿼리 수정이 안되어있다.

결론은 DAO를 열어서 어떤 SQL 이 실행되고 어떤 객체들이 함께 조회되는지 일일이 확인해야한다.

SQL에 지나치게 의존적인 개발을 해야한다.

간단한 JPA 소개!

만약 JPA를 사용하였을 때 위 문제들은 어떻게 해결이 될까?
JPA 를 사용하면 개발자가 직접 SQL을 작성하는 것이 아니라, JPA를 제공하는 API를 사용한다.

  • 저장기능
jpa.persist(member);
  • 조회기능
String memberId = "abcd123";
Member member = jpa.find(Member.class, memberId);
  • 수정기능
Member member = jpa.find(Member.class, memberId); 
member.setName("이름변경");

JPA는 수정메소드가 따로 없고 객체의 값을 변경하면 Transaction 커밋할 때 적절한 SQL이 전달된다.

  • 연관된 객체 조회
Member member = jpa.find(Member.class, memberId); 
Team team = member.getTeam();

얼마나 간단한가....🥹

1.2 패러다임의 불일치

패러다임 불일치란?
객체와 관계형 데이터베이스는 지향하는 목적이 서로 다르므로 둘의 기능과 표현 방법도 다르다. 이것을 패러다임 불일치라 한다.
따라서 객체구조를 테이블 구조에 저장하는 데는 한계가 있다.

상속 패러다임 불일치

객체에는 상속이라는 기능을 가지고 있지만 테이블은 상속이라는 기능이 없다.

객체 상속 모델

이를 데이터베이스로 표현하면?

데이터베이스 ERD

위 그림처럼 ITEM테이블의 DTYPE이란 컬럼을 추가해서 어떤 자식 테이블과 관계가 있는지 정의한다.

여기서 Album 객체의 데이터를 저장하려고하면?

INSERT INTO ITEM...
INSERT INTO ALBUM...

이렇게 부모테이블과 자식테이블 모두 insert query 를 작성해야한다. 그리고 자식타입에 따라서 DTYPE을 저장해야한다.
조회할 때도 조인을 통해 가져와야한다.

이런과정이 모두 패러다임의 불일치를 해결하려고 할때 소모하는 비용이다.

JPA와 상속

JPA를 사용한다면 패러다임의 불일치문제를 개발자 대신 해결해준다.

여기서 Album 객체의 데이터를 저장하려고하면?

jpa.persist(album); //알아서 item, album 두 테이블에 나누어 저장한다.

데이터를 가져오려고 하면?

String albumId ="id100";
Album album = jpa.find(Album.class, albumId);

자동으로 Item과 Album 두 테이블을 조인해서 필요한 데이터를 조회한다.

연관관계

객체는 참조를 사용해서 다른 객체와 연관관계를 가지고 참조에 접근해서 연관된 객체를 조회한다.
테이블은 외래키를 사용해서 연관 테이블을 조회한다.
즉, 개발자가 중간에서 변환역할을 해야한다.

JPA를 사용한다면?

저장할 때

member.setTeam(team); // 회원과 팀 연관관계 설정
jpa.persist(member); // 회원과 연관관계 함께 저장

JPA는 team 의 참조를 외래키로 변환해서 적절한 insert sql을 데이터베이스에 전달한다.

조회 할 때

Member member = jpa.find(Member.class, memberId);
Team team = member.getTeam();

객체를 조회할 때 외래키를 참조로 변환하는 일도 JPA가 알아서 처리해준다.

객체 그래프 탐색

만약 아래 쿼리를 사용하는 MemberDao가 있다고 하자.

SELECT M.*, T.*
FROM MEMBER M
JOIN TEAM T ON M.TEAM_ID = T.TEAM_ID

MemberDao 에서 member객체를 조회할 때 member.getTeam()은 데이터를 가져오지만, member.getOrder()는 null을 반환한다.
즉 SQL 을 직접 다루면 처음 실행하는 SQL에 따라 객체그래프를 어디까지 탐색할 수 있는지 정해진다.

JPA와 객체 그래프 탐색
JPA는 연관된 객체를 사용하는 시점에 적절한 SELECT SQL을 실행한다.
이를 지연로딩이라한다. JPA는 지연로딩을 투명하게 처리한다.

//처음 조회 시점에 select member sql 실행함.
Member member = jpa.find(Member.class, memberId);
Order order = member.getORder();
order.getOrderDate(); //Order를 사용하는 시점에 SELECT ORDER SQL

위 코드 처럼 order의 date 컬럼을 꺼낼때 order select 문을 실행한다.

비교

객체는 동일성과 동등성 비교라는 것이 있다.

동일성 비교는 ==, 객체 인스턴스의 주소 값을 비교한다.
동등성 비교는 equlas() 메소드를 사용해서 객체 내부의 값을 비교한다.

데이터베이스는 기본 키의 값으로 각 로우를 구분한다.

String memberId = "100";
Member member1 = memberDAO.getMember(memberId);
Member member2 = memberDAO.getMember(memberId);

if(member1 == member2;) return ;//false

위 member1과 member2는 다르다. 같은 데이터베이스 로우에서 조회했지만, 객체 측면에서 볼 때 둘은 다른 인스턴스기 때문이다.

JPA와 비교
JPA는 같은 트랜잭션일 때 같은 객체가 조회되는 것을 보장한다.

String memberId = "100";
Member member1 = jpa.find(Member.class, memberId);
Member member2 = jpa.find(Member.class, memberId);

if(member1 == member2;) return ;//true

1.3 JPA란 무엇인가?

JPA (Java Persistence API)는 자바 진영의 ORM 기술 표준이다. JPA는 애플리케이션과 JDBC사이에서 동작한다.

그렇다면 ORM이란?

ORM(Object-Relational Mapping)은 이름 그대로 객체와 관계형 데이터베이스를 매핑한다는 뜻이다.

ORM 프레임워크를 사용했을 때 객체를 db에 저장하는 내부 모습이다.

위 처럼 insert sql 을 직접 생성하는것이 아니라 객체를 마치 자바 컬렉션에 저장하듯이 ORM 프레임워크에 저장하면 된다.
이를 통해 개발자는 데이터 중심인 데이터베이스를 사용해도 객체지향 애플리케이션 개발에 집중할 수 있다.
주로 하이버네이트 프레임워크를 많이 사용한다.
즉 JPA는 자바 ORM 기술에 대한 API 표준명세고, 하이버네이트는 JPA를 구현한 ORM 프레임워크이다.

왜 JPA를 사용해야 하는가?

생산성

지루한 CRUD쿼리를 작성하지 않아도 되고, DDL쿼리를 자동으로 생성해 주는 기능도 있다.

유지보수

필드를 추가하거나 삭제해도 수정해야할 코드가 줄어든다.

패러다임의 불일치 해결

JPA는 상속, 연관관계, 객체 그래프 탐색, 비교하기와 같은 패러다임 불일치 문제를 해결해준다.

성능

String memberId ="helloId";
Member member1 = jpa.find(memberId);
Member member2 = jpa.find(memberId);

일반 jdbc였다면 select sql 을 수행할 때 데이터베이스와 두번 통신했을 것이다.
반면 JPA를 사용하면 회원을 조회하는 SELECT SQL 을 한 번만 데이터베이스에 전달하고 두번째는 조회한 회원 객체를 재사용한다.

데이터 접근 추상화와 벤더 독립성

JPA는 애플리케이션과 데이터베이스 사이에 추상화된 데이터 접근 계층을 제공해서 애플리케이션이 특정 데이터베이스 기술에 종속되지 않도록 한다.

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배유연
기초를 중요시하는 백엔드개발자입니당
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