영속성관리

• JPA가 제공하는 기능은 1)엔티티와 테이블을 매핑하는 설계부분, 2) 매핑한 엔티티를 실제 사용하는 부분
• 엔티티 매니저 : 엔티티를 저장하는 가상의 DB

엔티티 매니저 팩토리와 엔티티 매니저

• 엔티티매니저 팩토리는 엔티티 매니저를 만드는 공장인데, 공장을 만드는 비용은 매우 크다. 따라서 한 개만 만들어서 애플리케이션 전체에서 공유하도록 설계되어 있다.
• 공장에서 엔티티 매니저를 생성하는 비용은 거의 없어서 여러개 생성가능하다.
• 엔티티 매니저 팩토리는 여러 스레드 동시 접근해도 안전하므로 서로 다른 스레드 간에 공유해도 괜찮지만, 엔티티 매니저는 여러 스레드 동시접근시 동시성문제발생, 스레드 간에 절대공유하면 안된다.
  
• 하나의 엔티티매니저팩토리에서 다수의 엔티티매니저를 생성한다.
• 엔티티매니저1은 아직 데이터베이스 커넥션을 사용하지 않는데, 엔티티매니저는 DB연결이 꼭 필요한 시점까지 커넥션을 얻지 않는다. (tx시작 시 커넥션 획득)

영속성 컨텍스트란?

• 엔티티를 영구저장하는 환경이다. 엔티티매니저로 엔티티 저장, 조회하면 엔티티매니저는 영속성 컨텍스트에 엔티티를 보관하고 관리한다.
  em.persist(member)
• 엔티티 매니저를 사용해서 엔티티를 영속성 컨텍스트에 저장한다.

엔티티의 생명주기

• 4가지 상태 존재
  • 비영속 : 영속성 컨텍스트와 전혀 관계가 없는 상태
  • 영속 : 영속성 컨텍스트에 저장된 상태
  • 준영속 : 영속성 컨텍스트에 저장되었다가 분리된 상태
  • 삭제 : 삭제된 상태
    

비영속

• 엔티티 객체를 생성하고 아직 저장하지 않은 상태

Member member = new Member();
member.setId("member1")
member.setUsername("회원1")

영속

• 엔티티매니저를 통해 저장하면 영속성 컨텍스트에 저장된다.
• 영속성 컨텍스트에 관리되는 엔티티가 영속상태이다.
  em.persist(member);, em.find(),JPQL
  

준영속

• 영속상태의 엔티티를 영속성 컨텍스트가 관리하지 않으면 준영속 상태가 된다.
  em.detach(), em.close(), em.clear()
• 위 함수를 호출해서 영속성 컨텍스트 초기화해도 영속성 컨텍스트가 관리하던 영속상태의 엔티티는 준영속 상태가 된다.

삭제

em.remove(member)

• 엔티티를 영속성 컨텍스트와 DB에서 삭제

영속성 컨텍스트의 특징

• 영속성 컨텍스트의 식별자 값
  • 영속성 컨텍스트는 엔티티를 식별자 값으로 구분한다.
  • 영속 상태는 식별자 값이 반드시 있어야 한다.
• 영속성 컨텍스트와 DB 저장
  • JPA는 트랜잭션 커밋 순간 영속성 컨텍스트에 새로 저장된 엔티티를 DB에 반영하는데 이를 플러시라한다.

영속성 컨텍스트가 엔티티 관리할 때의 장점

• 1차 캐시
• 동일성 보장
• 트랜잭션 지원하는 쓰기 지연
• 변경 감지
• 지연로딩

영속성 컨텍스트의 특징

엔티티 조회

• 영속성 컨텍스트는 내부에 캐시를 가지고 있는데 1차 캐시라 한다. 영속 상태의 엔티티는 모두 이곳에 저장된다.

Member memberr = new Member();
member.setId("member1")
member.setUsername("회원1")
em.persist(member);

• 1차 캐시에 회원 엔티티 저장, DB에는 아직 저장되지 않는다.
  
• 1차캐시의 키는 식별자값이다. 식별자값은 DB 기본 키와 매핑되어있다.
• 데이터 저장, 조회의 모든 기준은 DB 기본 키 값이다.

//EntityManger.find() 메소드 정의
public <T> T find(Class<T> entityClass, Object primaryKey);

Member member = em.find(Member.class, "member1")

• em.find() 호출하면 1차 캐시에서 엔티티를 찾고 만약 찾는 엔티티가 1차 캐시에 없으면 DB에서 조회한다.

1차 캐시에서 조회

DB에서 조회

1. em.find(Member.class, "member2")를 실행한다.
2. member2가 1차 캐시에 없으므로 데이터베이스에서 조회한다.
3. 조회한 데이터로 member2 엔티티를 생성해서 1차 캐시에 저장한다(영속 상
태).
4. 조회한 엔티티를 반환한다

영속 엔티티의 동일성 보장

 Member a = em.find(Member.class, "member1");
 Member b = em.find(Member.class, "member1");
 98   
System.out.println(a = = b); //동일성 비교

• 영속성 컨텍스트는 1차캐시에 있는 값은 엔티티 인스턴스 반환하기에 참
• 영속성 컨텍스트는 성능상 이점과 엔티티의 동일성 보장

  동일성 : ==, 참조값 비교
  동등성 : equals()

엔티티 등록

<예제>

EntityManager em = emf.createEntityManager();
EntityTransaction transaction = em.getTransaction();
//엔티티 매니저는 데이터 변경 시 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

• 엔티티 매니저는 트랜잭션을 커밋하기 직전까지 DB에 엔티티를 저장하지 않고 쿼리 저장소에 insert SQL을 모아둔다.
• 트랜잭션 커밋할 때 모아둔 쿼리를 DB에 보내는데 이를 트랜잭션 지원하는 쓰기 지연이라고 한다.
  
• 영속성 컨텍스트는 1차 캐시에 회원 엔티티를 저장하면서 동시에 회원 엔티티 정보로 등록 쿼리를 만든다.
• 만들어진 등록 쿼리를 쓰기 지연 SQL 저장소에 보관한다.
  
• 다음으로 memberB를 영속화하며 회원 엔티티 정보로 등록 쿼리를 생성해서 쓰기 지연 SQL 저장소에 보관한다. (총 2건 저장)
  
• 트랜잭션 커밋 시 엔티티 매니저는 영속성 컨텍스트를 플러시한다.
• 플러시 : 영속성 컨텍스트의 변경내용을 DB에 동기화하는 작업, 이때 등록, 수정, 삭제한 엔티티를 DB에 반영한다, 즉 쓰기 지연 SQL 저장소에 모인 쿼리를 DB에 보낸다.
• 영속성 컨텍스트의 변경 내용을 DB 동기화한 후에 실제 DB 트랜잭션을 커밋한다.
  @org.hibernate.annotations.DynamicInsert
• 데이터가 존재하는(null이 아닌) 필드만으로 INSERT SQL을 동적으로 생성하고 싶을 때 사용

엔티티 수정

SQL 수정 쿼리의 문제점

• SQL 사용하면 수정 쿼리를 직접 작성해야한다. 프로젝트가 커지고 요구사항 늘어나면서 수정쿼리도 점점 추가된다. 이런 개발 방식의 문제점은 수정 쿼리가 많아지고 비즈니스 로직을 분석하기 위해 SQL을 계속 확인해야 한다. 직/간접적으로 비즈니스 로직이 SQL에 의존하게 되는 상황이 발생한다.

그렇다면 JPA를 사용하는 수정방식은?

변경감지

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

• JPA에는 em.update() 메소드는 없다. 엔티티의 데이터만 변경해도 DB에 반영된다.
• 변경 감지 : 엔티티의 변경사항을 DB에 자동으로 반영하는 기능
  
• JPA는 영속성 컨텍스트에 보관할 때, 최초 상태를 복사해서 저장해둔다.(스냅샷) 그리고 플러시 시점에 스냅샷과 엔티티를 비교해서 변경된 엔티티를 찾는다.

1. 트랜잭션 커밋 시 엔티티 매니저 내부에서 먼저 플러시(flush()) 호출
2. 엔티티와 스냅샷 비교 후 변경된 엔티티 찾음
3. 변경된 엔티티 있으면 수정쿼리 생성 후 쓰기지연 SQL 저장소에 보냄
4. 쓰기 지연 저장소의 SQL을 DB에 보냄
5. DB tx commit

   변경 감지는 영속성 컨텍스트가 관리하는 영속 상태의 엔티티에만 적용된다. 비영속, 준영속처럼 영속성 컨텍스트의 관리를 받지 못하는 엔티티는 값을 변경해도 DB에 반영되지 않는다.

• JPA의 기본전략은 엔티티의 모든 필드를 업데이트함(하나의 필드만 수정되어도 모든 필드 업데이트)
• 단점 : DB에 보내는 데이터 전송량이 증가한다.
• 장점 : 모든 필드 사용 시 수정 쿼리가 항상 같다(바인딩되는 데이터는 다름) 따라서 애플리케이션 로딩 시점에 수정 쿼리를 미리 생성해두고 재사용 가능하다. DB에 동일한 쿼리를 보내면 DB는 이전에 한 번 파싱된 쿼리를 재사용할 수 있다.
• 필드가 많거나 저장되는 내용이 너무 크면 수정된 데이터만 사용해서 동적으로 UPDATE SQL을 생성하는 전략을 취해야한다. (하이버네이트 확장기능)
  @org.hibernate.annotations.DynamicUpdate
• 수정된 데이터만 사용해서 동적으로 UPDATE SQL을 생성한다.

엔티티 삭제

Member memberA = em.find(Member.class, "memberA"); //엔티티 삭제
em.remove(memberA); //엔티티 삭제

• em.remove()에 삭제 대상 엔티티를 넘겨주면 엔티티를 삭제한다. 즉시 삭제하는 것이 아니라 쓰기 지연 SQL 저장소에 등록 후 트랜잭션 커밋 후 플러시를 호출하면 실제 데이터베이스에 삭제 쿼리를 전달한다.
• em.revoe(memberA)를 호출하는 순간 memberA는 영속성 컨텍스트에서 제거된다.

플러시

• 플러시(flush())는 영속성 컨텍스트의 변경 내용을 DB에 반영한다.

1. 변경감지가 동작해서 영속성 컨텍스트에 있는 모든 엔티티를 스냅샷과 비교해서 수정된 엔티티를 찾는다. 수정된 엔티티는 수정 쿼리를 만들어 쓰기 지연 SQL 저장소에 등록한다.
2. 쓰기 지연 SQL 저장소의 쿼리를 데이터베이스에 전송한다.(등록, 수정, 삭제 쿼리)

• 영속성 컨텍스트를 플러시하는 방법은 3가지다.

1. em.flush()를 직접 호출한다.
2. 트랜잭션 커밋 시 플러시가 자동 호출된다.
3. JPQL 쿼리 실행 시 플러시가 자동 호출된다.

직접 호출

• 엔티티 매니저의 flush()메소드를 직접 호출해서 영속성 컨텍스트를 강제로 플러시한다.
• 테스트나 다른 프레임워크와 JPA를 사용할 때를 제외하고 거의 사용하지 않음

트랜잭션 커밋 시 자동 호출

• DB 변경 내용 SQL 전달하지 않고 tx commit하면 어떤 데이터도 DB에 반영되지 않는다. 따라서 커밋 전 꼭 플러시 호출해서 영속성 컨텍스트의 변경내용을 DB에 반영해야 함. JPA는 이런 문제를 예방하기 위해 tx 커밋할 때 플러시를 자동으로 호출한다.

JPQL 쿼리 실행 시 플러시 자동 호출

• JPQL이나 Criteria 같은 객체지향 쿼리를 호출할 때도 플러시가 실행된다.

em.persist(memberA);
 em.persist(memberB);
 em.persist(memberC);
 //중간에 JPQL 실행
query = em.createQuery("select m from Member m", Member.class);
 List<Member> members= query.getResultList();

• em.persist()를 호출해서 memberA, memberB, memberC를 영속 상태로 만든 뒤 아직 DB에 반영되지는 않았다. 이때 JPQL은 SQL로 변환되어 엔티티를 조회하지만 memberA, memberB, memberC는 아직 DB에 없으므로 쿼리 결과로 조회되지 않는다. 따라서 쿼리 실행 전에 영속성 컨텍스트를 플러시해야한다. 그러므로 JPA는 JPQL 실행할 때 플러시를 자동 호출한다.

플러시 모드 옵션

• jakarata.persistence.FlushModeType을 이용해서 엔티티매니저에 플러시 모드를 직접 지정할 수 있다.

1. FlushModeType.AUTO : 커밋이나 쿼리를 실행할 때 플러시(기본값)
2. FlushModeType.COMMIT : 커밋할 때만 플러시

• COMMIT 모드는 성능 최적화를 위해 사용할 수 있다.

  영속성 컨텍스트의 변경 내용을 데이터 베이스에 동기화하는 것이 플러시다. 플러시라는 이름으로 인해 영속성 컨텍스트에 보관된 엔티티를 지우는 것이 아니다!!!

준영속

• 영속성 컨텍스트가 관리하는 영속상태의 엔티티가 영속성 컨텍스트에서 분리된 것
• 준영속 상태의 엔티티는 영속성 컨텍스트가 제공하는 기능을 사용할 수 없다.

1. em.detach(entity) : 특정 엔티티만 준영속 상태로 전환한다.
2. em.clear() : 영속성 컨텍스트를 완전히 초기화한다.
3. em.close() : 영속성 컨텍스트를 종료한다.

엔티티를 준영속 상태로 전환 : detach()

• em.detach() 메소드는 특정 엔티티를 준영속 상태로 만든다.

public void testDetached() {
    ...
    //회원 엔티티 생성, 비영속 상태
    Member member = new Member();
    member.setId("memberA");
    member.setUsername("회원A");
    //회원 엔티티 영속 상태
    em.persist(member);
    //회원 엔티티를 영속성 컨텍스트에서 분리, 준영속 상태
    em.detach(member); 
    transaction.commit(); //트랜잭션 커밋
}

• em.detach(member)를 호출하는 순간 1차캐시부터 쓰기 지연 SQL 저장소까지 해당 엔티티를 관리하기 위한 모든 정보가 제거된다.
  실행전

실행후
  
• 영속 상태였다가 더는 영속성 컨텍스트가 관리하지 않는 상태를 준영속 상태라고 한다.
• 쓰기 지연 SQL 저장소의 INSERT SQL도 제거되어서 DB에 저장되지 않는다.

영속성 컨텍스트 초기화 : clear()

• em.detach()가 엔티티 하나를 준영속 상태로 만들었다면 em.clear()는 해당 영송석 컨텍스트 내의 모든 엔티티를 준영속상태로 만든다.

//엔티티 조회, 영속 상태
Member member = em.find(Member.class, "memberA");
 em.clear(); //영속성 컨텍스트 초기화
//준영속 상태
member.setUsername("changeName");

초기화 전

초기화 후

• memberA, memberB는 영속성 컨텍스트가 관리하지 않게 됐으므로 준영속 상태다.
• member.setUsernamer("changerName");을 해도 영속성컨텍스트가 지원하는 변경감지는 동작하지 않으므로 회원 이름을 변경해도 DB에 반영되지 않는다.

영속성 컨텍스트 종료 : close()

• 해당 영속성 컨텍스트가 관리하던 영속 상태의 엔티티가 모두 준영속 상태가 된다.

public void closeEntityManager() {
    EntityManagerFactory emf =
        Persistence.createEntityManagerFactory("jpabook");
    EntityManager em = emf.createEntityManager();
    EntityTransaction transaction = em.getTransaction();
    transaction.begin();  //[트랜잭션] - 시작
    Member memberA = em.find(Member.class, "memberA");
    Member memberB = em.find(Member.class, "memberB");
    transaction.commit(); //[트랜잭션] - 커밋
    em.close(); //영속성 컨텍스트 닫기(종료) 
}

제거 전

제거 후

• 더는 memberA, memberB가 관리되지 않는다.

  개발자가 직접 준영속 상태로 만드는 일은 드물다.