영속성 컨텍스트

영속성 컨텍스트란?

영속성 컨텍스트란 엔티티를 영구 저장하는 환경이라는 뜻입니다.
애플리케이션과 데이터베이스 사이에서 객체를 보관하는 가상의 데이터베이스 같은 역할을 합니다.
Entity Manager를 통해 Entity를 저장하거나 조회하면 Entity Manager는 영속성 컨텍스트에 엔티티를 보관하고 관리합니다.

특징

• Entity Manager 를 생성할 때 하나 만들어진다.
• Entity Manager 를 통해서 영속성 컨텍스트에 접근하고 관리할 수 있다.

Entity의 생명주기

• New/Transient (비영속) : 영속성 컨텍스트와 전혀 관계가 없는 상태
• Managed (영속) : 영속성 컨텍스트에 저장된 상태
• Detached (준영속) : 영속성 컨텍스트에 저장되었다가 분리된 상태
• Removed (삭제) : 삭제된 상태

비영속

Member member = new Member();

Entity 객체를 생성하였지만 영속성 컨텍스트에 저장하지 않은 상태를 비영속이라고 합니다.

영속

em.persist(member);

Entity Manager를 통해서 영속성 컨텍스트에 저장한 상태를 말하며 영속성 컨텍스트에 의해 관리됩니다.

준영속

// 1. Entity를 영속성 컨텍스트에서 분리해 준영속 상태로 만든다.
em.detach(member);
// 2. 영속성 콘텍스트를 전부 비움. 관리되고 있던 Entity들은 준영속 상태가 된다.
em.claer();
// 3. 영속성 콘텍스트를 종료해도 관리되던 Entity들은 준영속 상태가 된다.
em.close();

영속성 컨텍스트가 관리하던 영속 상태의 Entity 더이상 관리하지 않으면 준영속 상태가 된다.

특정 엔티티를 준영속 상태로 만드려면 em.datach()를 호출하면 된다.

준영속 상태의 특징

• 1차 캐시, 쓰기 지연, 변경 감지, 지연 로딩을 포함한 영속성 컨텍스트가 제공하는 어떠한 기능도 동작하지 않는다. (영속성 컨텍스트에 포함되지 않기 때문에 당연한 이야기 입니다.)
• 식별자 값을 가지고 있다.

삭제

em.remove(member);

Entity를 영속성 컨텍스트와 데이터베이스에서 삭제한다.

영속성 컨텍스트의 특징

영속성 컨텍스트의 식별자 값

영속성 컨텍스트는 Entity를 식별자 값으로 구분합니다. 따라서 영속 상태는 식별자 값이 반드시 있어야 한다.

이거를 직접 눈으로 확인할 수 있는 방법이 있는데 한번 실험해 봅시당 (Spring Data JPA 로 실험)

// Member 식별자 값은 GeneratedValue 로 설정되어있다고 가정합니다.
Member member = new Member();
System.out.println(member.getId()); // null 값

memberRepository(member);
System.out.println(member.getId()); // 1 (영속 상태)

비영속 상태일때는 식별자 값이 없다가 영속 상태가 되는 순간 식별자 값이 생기는 것을 확인할 수가 있습니다.

영속성 컨텍스트의 장점

1. 1차 캐시

   영속성 컨텍스트 내부에는 캐시가 존재하는데 이를 1차 캐시라고 합니다. 영속 상태의 Entity를 이곳에 저장합니다. 1차 캐시의 키는 식별자 값이고 값은 Entity 인스턴스 입니다. 조회 방법은 다음과 같습니다

   // em.find(Entity 클래스 타입, 식별자 값);
   Member member = em.find(Member.class, "member1");

   흐름

   1. 1차 캐시에서 Entity를 찾음
   2. 있으면 메모리에 있는 1차 캐시에서 Entity를 조회
   3. 없으면 데이터베이스에서 조회
   4. 조회한 데이터로 Entity를 생성해 1차 캐시에 저장 (Entity 영속 상태로 만듬)
   5. 조회한 Entity 반환

2. 동일성 보장

   Member a = em.find(Member.class, "member1");
   Member b = em.find(Member.class, "member1");
   System.out.print(a==b) // true

   영속성 컨텍스트는 Entity의 동일성을 보장합니다.

3. 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연

   em.persist(member)를 사용해 member를 저장해도 바로 INSERT SQL이 DB에 보내지는 것이 아닙니다. Entity Manager는 트랜잭션을 커밋하기 직전까지 내부 쿼리 저장소에 INSERT SQL을 모아둔다. 그리고 트랜잭션을 커밋할 때 모아둔 쿼리를 DB에 보낸다. 이것을 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연이라 한다.

4. 변경 감지

   • JPA로 Entity를 수정할 때는 단순히 Entity를 조회해서 데이터를 변경하면 됩니다.
   • 변경 감지는 영속성 컨텍스트가 관리하는 영속 상태의 Entity만 적용됩니다.

   변경 감지의 흐름

   1. 트랙잭션을 커밋하면 Entity Manager 내부에서 먼저 플러시가 호출된다.
   2. Entity와 스냅샷을 비교하여 변경된 Entity를 찾는다.
   3. 변경된 Entity가 있으면 수정 쿼리를 생성해서 쓰기 지연 SQL 저장소에 저장한다.
   4. 쓰기 지연 저장소의 SQL을 플러시한다.
   5. 데이터베이스 트랜잭션을 커밋한다.

5. 지연 로딩

플러시

플러시는 영속성 컨텍스트의 변경 내용을 데이터베이스에 반영합니다.

영속성 컨텍스트의 Entity를 지우는게 아니라 변경 내용을 데이터베이스에 동기화를 하는 것입니다.

플러시의 흐름

1. 변경 감지가 동작해서 스냅샷과 비교해서 수정된 Entity를 찾는다.

2. 수정된 Entity에 대해서 수정 쿼리를 만들거 SQL 저장소에 등록한다.

3. 쓰기 지연 SQL 저장소의 쿼리를 데이터베이스에 전송한다.

플러시하는 방법

1. em.flush()

2. 트랙잭션 커밋시 자동 호출

3. JPQL 쿼리 실행시 자동 호출

느낀 점

Spring Data JPA 사용할 때 너무 쉽게 영속성 관리를 할수 있는 장점을 다시 한번 느껴졌습니다.

이제 이러한 영속성 컨텍스트를 바탕으로 JPA 를 잘 다뤄봐야죠 ㅠㅠㅠㅠ