자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 - 고급 매핑

Song Chae Won·2023년 7월 10일
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📝 7장 고급 매핑

상속 관계 매핑

ORM에서 이야기하는 상속 관계 매핑은 객체의 상속 구조와 데이터베이스의 슈퍼타입 서브타입 관계를 매핑하는 것!

슈퍼타입, 서브타입 논리 모델을 물리 모델 구현하는 3가지 방법

  • 각각의 테이블로 변환 : 슈퍼타입, 서브타입 테이블을 각각 생성하여 조회할 때 조인을 사용한다.
  • 통합 테이블로 변환 : 테이블을 하나만 사용해서 통합한다. JPA에서는 단일 테이블 전략
  • 서브타입 테이블로 변환 : 서브 타입마다 하나의 테이블을 만든다. JPA에서는 구현 클래스 테이블 전략

조인 전략

자식 테이블이 부모 테이블의 기본 키를 받아서 기본 키 + 외래 키로 사용하는 전략

🚨 주의할 점
타입을 구분하는 컬럼을 추가해야 한다. 여기서는 DTYPE 컬럼을 구분 컬럼으로 사용한다.

@Entity
@Inheritance(strategy = InheritanceType.JOINED) // 상속 매핑은 부모 클래스에 선언해야 한다. 
@DiscriminatorColumn(name = "DTYPE") // 부모 클래스에 구분 컬럼을 지정한다. 
public abstract class Item {

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

	private String name; //이름
	private int price; //가격
	...
}

@Entity
@DiscriminatorValue("A") // 엔티티를 저장할 때 구분 컬럼에 입력할 값을 지정한다. 
public class Album extends Item {
  private String artist;
	...
}

@Entity
@DiscriminatorValue("M")
@PrimaryKeyJoinColumn(name = "MOVIE_ID") // 자식 테이블의 기본 키 컬럼명을 변경 (기본 값은 부모 테이블의 ID 컬럼명)
public class Movie extends Item {
  private String director; //감독
  private String actor; //배우
	...
}

🔻 장점

  • 테이블이 정규화된다.
  • 외래 키 참조 무결성 제약 조건을 활용할 수 있다.
  • 저장공간을 효율적으로 사용한다.

🔻 단점

  • 조회할 때 조인이 많이 사용되므로 성능이 저하될 수 있다.
  • 조회 쿼리가 복잡하다
  • 데이터를 등록할 INSERT SQL을 두 번 실행한다.

🔻특징
JPA 표준 명세는 구분 컬럼을 사용하도록 하지만 하이버네이트를 포함한 몇몇 구현체는 구분 컬럼(@DiscriminatorColumn) 없이도 동작한다.

단일 테이블 전략

이름 그대로 테이블을 하나만 사용한다. 그리고 구분 컬럼(DTYPE)으로 어떤 자식 데이터가 저장되었는지 구분한다. 조회할 때 조인을 사용하지 않으므로 일반적으로 가장 빠르다.

🚨 주의할 점
자식 엔티티가 매핑한 컬럼은 모두 null을 허용해야 한다.

@Entity
@Inheritance(strategy = InheritanceType.SINGLE_TABLE)
@DiscriminatorColumn(name = "DTYPE") 
public abstract class Item {

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

	private String name; //이름
	private int price; //가격
	...
}

@Entity
@DiscriminatorValue("A") 
public class Album extends Item {
	...
}

@Entity
@DiscriminatorValue("M") 
public class Movie extends Item {
	...
}

🔻 장점

  • 조인이 필요 없으므로 일반적으로 조회 성능이 빠르다
  • 조회 쿼리가 단순하다

🔻 단점

  • 자식 엔티티가 매핑한 컬럼은 모두 null을 허용해야 한다.
  • 단일 테이블에 모든 것을 저장하므로 테이블이 커질 수 있다. 따라서 성능이 더 느려질 수 있음.

🔻 특징

  • 구분 컬럼을 꼭 사용해야 한다.
  • 지정하지 않으면 기본으로 엔티티 이름을 사용한다.

구현 클래스마다 테이블 전략

구현 클래스마다 테이블 전략은 자식 엔티티마다 테이블을 만든다. 그리고 자식 테이블 각각에 필요한 컬럼이 모두 있다. 일반적으로 추천하지 않는 전략이다.

@Entity
@Inheritance(strategy = InheritanceType.TABLE_PER_CLASS)
public abstract class Item {

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

	private String name; //이름
	private int price; //가격
	...
}

🔻 장점

  • 서브 타입을 구분해서 처리할 때 효과적이다.
  • not null 제약조건을 사용할 수 있다.

🔻 단점

  • 여러 자식 테이블을 함께 조회할 때 성능이 느리다. (SQL에 UNION을 사용해야 한다)
  • 자식 테이블을 통합해서 쿼리하기 어렵다

🔻 특징

  • 구분 컬럼을 사용하지 않는다.

@MappedSuperclass

부모 클래스는 테이블과 매핑하지 않고 부모 클래스를 상속 받는 자식 클래스에게 매핑 정보만 제공하고 싶으면 @MappedSuperclass를 사용하면 된다. @MappedSuperclass는 실제 테이블과는 매핑되지 않는다. 이것은 단순히 매핑 정보를 상속할 목적으로만 사용된다.

@MappedSuperclass
public abstract class BaseEntity {
  @Id @GeneratedValue
  private Long id;
  private String name;
  ...
}

@Entity
public class Member extends BaseEntity {

  //ID 상속
  //NAME 상속

  private String email;
  ...
}

@Entity
public class Seller extends BaseEntity {

  //ID 상속
  //NAME 상속

  private String shopName;
  ...
}

부모로부터 물려받은 매핑 정보를 재정의하려면 @AttributeOverrides나 @AttributeOverride를 사용하고, 연관관계를 재정의하려면 @AssociationOverrides나 @AssociationOverride를 사용한다.

🔻 특징

  • 테이블과 매핑 되지 않고 자식 클래스에 엔티티의 매핑 정보를 상속하기 위해 사용한다.
  • @MappedSuperclass로 지정한 클래스는 엔티티가 아니므로 em.find()나 JPQL에서 사용할 수 없다.
  • 이 클래스를 직접 생성해서 사용할 일은 거의 없으므로 추상 클래스로 만드는 것을 권장한다.

복합 키와 식별 관계 매핑

식별 관계

식별 관계는 부모 테이블의 기본 키를 내려받아서 자식 테이블의 기본 키 + 외래 키로 사용하는 관계다.

비식별 관계

비식별 관계는 부모 테이블의 기본 키를 받아서 자식 테이블의 외래 키로만 사용하는 관계다.

  • 필수적 비식별 관계(Mandatory): 외래 키에 NULL을 허용하지 않는다.
  • 선택적 비식별 관계(Optional): 외래 키에 NULL을 허용한다. (대부분은 비식별 관계로 유지한다)

복합 키

JPA는 복합 키를 지원하기 위해 @IdClass와 @EmbeddedId 2가지 방법을 제공하는데 @IdClass는 관계형 데이터베이스에 가까운 방법이고 @EmbeddedId는 좀 더 객체지향에 가까운 방법이다.

@IdClass
복합 키 테이블은 비식별 관계고 PARENT는 복합 기본 키를 사용한다. 여기서 말하는 부모와 자식은 객체의 상속과는 무관하다.

@Entity
@IdClass(ParentId.class)
public class Parent {
  @Id
  @Column(name = "PARENT_ID1")
  private String id1; //Parentld.id1과연결

  @Id
  @Column(name = "PARENT_ID2")
  private String id2; //Parentld.id2와연결
  
  private String name;
  ...
}
public class ParentId implements Serializable {
  private String id1; //Parent.id1 매핑
  private String id2; //Parent.id2 매핑

  public ParentId() { }

  public ParentId(String id1, String id2) {
    this.id1 = id1;
    this.id2 = id2;
  }

  @Override
  public boolean equals(Object o) {...}
  @Override
  public int hashCode() {. ..}
}

여기서 자식 클래스를 추가해보자

@Entity
public class Child {
  @Id
  private String id;

  @ManyToOne
  @JoinColumns({
    @JoinColumn(name = ”PARENT_ID1”,
      referencedColumnName = "PARENT_ID1"),
    @JoinColumn(name = "PARENT_ID2",
      referencedColumnName = "PARENT_ID2")
  })
  private Parent parent;
  
  ...
}
  • 식별자 클래스의 속성명과 엔티티에서 사용하는 식별자의 속성명이 같아야 한다.
    (Parent.id1 → ParentId.id1, Parent.id2 → parentId.id2)
  • Serializable 인터페이스를 구현해야 한다.
  • equals, hashCode를 구현해야 한다
  • 기본 생성자가 있어야 한다
  • 식별자 클래스는 public이어야 한다

@EmbeddedId
@IdClass가 데이터베이스에 맞춘 방법이라면 @EmbeddedId는 좀 더 객체지향적인 방법이다.

@Entity
public class Parent {
  @EmbeddedId
  private ParentId id;
  private String name;
  ...
}
  • @Embeddable 어노테이션을 붙여주어야 한다.
  • Serializable 인터페이스를 구현해야 한다.
  • equals, hashCode를 구현해야 한다.
  • 기본 생성자가 있어야 한다.
  • 식별자 클래스는 public이어야 한다.

복합 키와 equals(), hashCode()
복합 키는 quals()와 hashCode()를 필수로 구현해야 한다.

ParentId id1 = new parentId() ;
id1.setld1("myId1”);
id1.setld2("myId2”);

ParentId id2 = new parentId();
id2.setId1("myId1");
id2.setId2("myId2");

id1.equals(id2) -> ?

equals()를 적절히 오버라이딩 했다면 참이겠지만 equals()를 적절히 오버라이딩 하지 않았다면 결과는 거짓이다. 자바의 모든 클래스는 기본 equals()는 인스턴스 참조 값 비교인 == 비교(동일성 비교)를 하기 때문이다. 따라서 객체의 동등성(equals 비교)이 지켜지지 않으면 예상과 다른 엔티티가 조회되거나 엔티티를 찾을 수 없는 등 영속성 컨텍스트가 엔티티를 관리하는 데 심각한 문제가 발생한다.

@IdClass vs @EmbeddedId
@EmbeddedId가 @IdClass와 비교해서 더 객체지향적이고 중복도 없어서 좋아 보이긴 하지만 특정 상황에 JPQL이 조금 더 길어질 수 있다.

복합 키: 식별 관계 매핑

식별 관계에서 자식 테이블은 부모 테이블의 기본 키를 포함해서 복합 키를 구성해야 하므로 @IdClass나 @EmbeddedId를 사용해서 식별자를 매핑해야 한다.

@IdClass와 식별 관계

//부모
@Entity
public class Parent {
  @Id @Column(name = "PARENT_ID")
  private String id;
  private String name;
  ...
}

//자식
@Entity
@IdClass(ChildId.class)
public class Child {
  @Id
  @ManyToOne
  @JoinColumn(name = "PARENT_ID")
  public Parent parent;

  @Id @Column(name = "CHILD_ID")
  private String childId;

  private String name;
}

//자식 ID
public class ChildId implements Serializable {
  private String parent; //Child.parent 매핑
  private String childId; //Child.childId 매핑
  //equals, hashCode
}

//손자
@Entity
@IdClass(GrandChildld.class)
public class GrandChild {
  @Id
  @ManyToOne
  @JoinColumns({
    @JoinColunm(name = "PARENT_ID"),
    @JoinColumn(name = "CHILD_ID")
  })
  private Child child;

  @Id @Column(name = "GRANDCHILD_ID")
  private String id;
  private String name;
  ...
}

//손자 ID
public class GrandChildld implements Serializable {
  private ChildId child; //GrandChild.child 매핑
  private String id; //GrandChild.id 매핑

  //equals, hashCode
	...
}

@EmbeddedId와 식별 관계
@EmbeddedId로 식별 관계를 구성할 때는 @MapsId를 사용해야 한다.

//부모
@Entity
public class Parent {
  @Id @Column(name = "PARENT_ID")
  private String id;

  private String name;
}

//자식
@Entity
public class Child {
  @EmbeddedId
  private ChildId id;

  @MapsId("parentId") //ChildId.parentId 매핑
  @ManyToOne
  @JoinColumn(name = "PARENT_ID")
  public Parent parent;

  private String name;
}

//자식 ID
@Embeddable
public class ChildId implements Serializable {
  private String parentId; //@MapsId("parentId")로매핑
  
  @Column(name = "CHILD_ID")
  private String id;

  //equals, hashCode
  ...
}

//손자
@Entity
public class GrandChild {
  @EmbeddedId
  private GrandChildId id;

  @MapsId("childId") //GrandChildId.childId 매핑
  @ManyToOne
  @JoinColumns({
    @JoinColumn(name = "PARENT_ID"),
    @JoinColumn(name = "CHILD_ID")
  })
  private Child child;

  private String name;
	...
}

//손자 ID
@Embeddable
public class GrandChildld implements Serializable {
  private Childld childld; //@MapsId(”childld")로 매핑
  @Column(name = "GRANDCHILD_ID")
  private String id;

  //equals, hashCode
  ... 
}

비식별 관계로 구현

비식별 관계로 만든 테이블을 매핑해보자

//부모
@Entity
public class Parent {
  @Id @GeneratedValue
  @Column(name = "PARENT_ID")
  private Long id;
  private String name;
  ...
}

//자식
@Entity
public class Child {
  @Id @GeneratedValue
  @Column(name = "CHILD_ID")
  private Long id;
  private String name;

  @ManyToOne
  @JoinColumn(name = "PARENT_ID")
  private Parent parent;
  
  ...
}

//손자
@Entity
public class Grandchild {
  @Id @GeneratedValue
  @Column(name = "GRANDCHILD_ID")
  private Long id;
  private String name;

  @ManyToOne
  @JoinColumn(name = "CHILD_ID")
  private Child child;

  ...
}

식별 관계의 복합 키를 사용한 코드와 비교하면 매핑도 쉽고 코드도 단순하다. 그리고 복합 키를 없으므로 복합 키 클래스를 만들지 않아도 된다.

일대일 식별 관계

일대일 식별 관계는 자식 테이블의 기본 키 값으로 부모 테이블의 기본 키 값만 사용한다.

//부모
@Entity
public class Board {
  @Id @GeneratedValue
  @Column(name = "BOARD_ID")
  private Long id;
  private String titie;

  @OneToOne(mappedBy = "board")
  private BoardDetail boardDetail;
  ...
}

//자식
@Entity
public class BoardDetail {
  @Id
  private Long boardId;
  @MapsId //BoardDetail.boardId 매핑
  @OneToOne
  @JoinColumn(name="BOARD_ID")
  private Board board;
  private String content;
  ...
}

식별, 비식별 관계의 장단점

🔻 데이터베이스 설계 관점에서 비식별 관계를 선호하는 이유

  • 식별 관계는 부모 테이블의 기본 키를 자식 테이블로 전파하면서 자식 테이블의 기본 키 컬럼이 점점 늘어난다. 결국 조인할 때 SQL이 복잡해지고 기본 키 인덱스가 불필요하게 커질 수 있다.
  • 식별 관계는 2개 이상의 컬럼을 합해서 복합 기본 키를 만들어야하는 경우가 많다.
  • 비즈니스 요구사항은 시간이 지남에 따라 언젠가는 변한다. 식별 관계의 자연 키 컬럼들이 자식에 손자까지 전파되면 변경하기 힘들다
  • 식별 관계는 테이블 구조가 유연하지 못하다.

🔻 객체 관계 매핑 관점에서 비식별 관계를 선호하는 이유

  • JPA에서 복합 키는 별도의 복합 키 클래스를 만들어서 사용해야 한다.
  • JPA는 @GenerateValue처럼 대리 키를 생성하기 위한 편리한 방법을 제공한다. 그러나 식별 관계에서는 사용하기 힘들다.

조인 테이블

데이터베이스 테이블의 연관관계를 설계 방법은 크게 2가지가 있다.

  • 조인 컬럼 사용(외래키)
  • 조인 테이블 사용(테이블 사용)

🔻 조인 컬럼 사용
선택적 비식별 관계는 외래 키에 null을 허용 하므로 회원과 사물함을 조인할 때 외부 조인(OUTER JOIN)을 사용해야 한다. 실수로 내부 조인을 사용하면 사물함과 관계가 없는 회원은 조회되지 않는다. 그리고 회원과 사물함이 아주 가끔 관계를 맺는다면 외래 키 값 대부분이 null로 저장되는 단점이 있다.

🔻 조인 테이블 사용
이 방법은 조인 테이블이라는 별도의 테이블을 사용해서 연관관계를 관리한다. 따라서 MEMBER와 LOCKER에는 연관관계를 관리하기 위한 외래 키 컬럼이 없다. 단점은 조인 테이블을 하나 추가해야 한다는 점이다.

일대일 조인 테이블

일대일 관계를 만들려면 조인 테이블의 외래 키 컬럼 각각에 총 2개의 유니크 제약조건을 걸어야 한다. (PARNET_ID는 기본 키이므로 유니크 제약조건이 걸려 있다)

//부모
@Entity
public class Parent {
  @Id @GeneratedValue
  @Column(name = "PARENT_ID")
  private Long id;
  private String name;
  
  @OneToOne
  @JoinTable(name = "PARENT_CHILD",
    joinColumns = @JoinColumn(name = "PARENT_ID"),
    inverseJoinColumns = @JoinColumn(name = "CHILD_ID")
  )
  private Child child;
  ...
}

//자식
@Entity
public class ChiId {
  @Id @GeneratedValue
  @Column(name = "CHILD_ID")
  private Long id;
  private String name;
  ...
}

일대다 조인 테이블

일대다 관계를 만들려면 조인 테이블의 컬럼 중 다와 관련된 컬럼인 CHILD_ID에 유니크 제약조건을 걸어야 한다.

다대일 조인 테이블

다대일은 일대다에서 방향만 반대이다

//부모
@Entity
public class Parent {
  @Id @GeneratedValue
  @Column(name = "PARENT_ID")
  private Long id;
  private String name;
  
  @OneToMany(mappedBy = "parent")
  private List<Child> child = new ArrayList<Child>();
}

//자식
@Entity
public class Child {
  @Id @GeneratedValue
  @Column(name = ”CHILD_ID")
  private Long id;
  private String name;
  @ManyToOne(optional = false)
  @JoinTable(name = HPARENT_CHILD",
    joinColumns = @JoinColumn(name = "CHILD_ID"),
    inverseJoinColumns = @JoinColumn(name = "PARENT_ID")
  )
  private Parent parent;
}

다대다 조인 테이블

다대다 관계를 만들려면 조인 테이블의 두 컬럼을 합해서 하나의 복합 유니크 제약조건을 걸어야 한다.

//부모
@Entity
public class Parent {
  @Id @GeneratedValue
  @Column(name = "PARENT_ID")
  private Long id;
  private String name;

  @ManyToMany
  @JoinTable(name = "PARENT_CHILD",
    joinColumns = @JoinColumn(name = "PARENT_ID",
    inverseJoinColumns = @JoinColumn(name = "CHILD_ID")
  )
  private List<Child> child = new ArrayList<Child();
}

//자식
@Entity
public class Child {
  @Id @GeneratedValue
  @Column(name = "CHILD_ID")
  private Long id;
  private String name;
}

조인 테이블에 컬럼을 추가하면 @JoinTable 전략을 사용할 수 없다. 대신에 새로운 엔티티를 만들어서 조인 테이블과 매핑해야 한다.

엔티티 하나에 여러 테이블 매핑

잘 사용하지는 않지만 @SecondaryTable을 사용하면 한 엔티티에 여러 테이블을 매핑할 수 있다.

@Entity
@Table(name="BOARD")
@SecondaryTable (name = "BOARD_DETAIL" ,
  pkJoinColumns = SPrimaryKeyJoinColumn (name = "BOARD_DETAIL_ID"))
public class Board {
  @Id @GeneratedValue
  @Column(name = "BOARD_ID")
  private Long id;
  private String title;

  @Column(table = "BOARD_DETAIL")
  private String content;
  ...
}

@SecondaryTable 속성은 다음과 같다.

  • @SecondaryTable.name : 매핑할 다음 테이블 이름
  • @SecondaryTable.pkJoinColumns : 매핑할 다른 테이블의 기본 키 컬럼 속성

@SecondaryTable을 사용해서 두 테이블을 하나의 엔티티에 매핑하는 방법보다는 테이블당 엔티티를 각각 만들어서 일대일 매핑하는 것을 권장한다. 이 방법은 항상 두 테이블을 조회하므로 최적화하기 어렵다. 반면 일대일 매핑은 원하는 부분만 조회할 수 있고 필요하면 둘을 함께 조회하면 된다.

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@chhaewxn

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