[JPA] ORM, JPA

Coastby·2022년 11월 7일

JPA ORM

Daengnyang 프로젝트

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ORM (Object Relational Mapping)

ORM은 객체 관계 매핑을 의미한다. 자바와 같은 객체지향 언어에서 의미하는 객체와 RDB (Relational Database)의 테이블을 자동으로 매핑하는 방법이다.

클래스는 데이터베이스의 테이블과 매핑하기 위해 만들어진 것이 아니기 때문에 RDB 테이블과 불일치가 존재한다. ORM은 이 둘의 불일치와 제약사항을 해결하는 역할을 한다.

💡 ORM을 이용하면 쿼리문 작성이 아닌 코드 (메서드)로 데이터를 조작할 수 있다.

✅ 장점

1. ORM을 사용하면서 데이터베이스 쿼리를 객체지향적으로 조작할 수 있다.

쿼리문을 작성하는 양이 현저히 줄어 개발 비용이 줄어든다.
객체지향적으로 데이터베이스에 접근할 수 있어 코드의 가독성을 높인다.

2. 재사용 및 유지보수가 편리하다.

ORM을 통해 매핑된 객체는 모두 독립적으로 작성되어 있어 재사용이 용이하다.
객체들은 각 클래스로 나뉘어 있어 유지보수가 수월하다.

3. 데이터베이스에 대한 종속성이 줄어든다.

ORM을 통해 자동 생성된 SQL문은 객체를 기반으로 데이터베이스 테이블을 관리하기 때문에 데이터베이스에 종속적이지 않다.
데이터베이스를 교체하는 상황에서도 비교적 적은 리스크를 부담한다.

✅ 단점

1. ORM만으로 온전한 서비스를 구현하기에는 한계가 있다.

복잡한 서비스의 경우 직접 쿼리를 구현하지 않고 코드로 구현하기 어렵다.
복잡한 쿼리를 정확한 설계 없이 ORM만으로 구성하게 되면 속도 저하 등의 성능 문제가 발생할 수 있다.

2. 어플리케이션의 객체 관점과 데이터베이스의 관계 관점의 불일치가 발생한다.

Granularity (세분성) : ORM의 자동 설계 방법에 따라 데이터베이스에 있는 테이블의 수와 어플리케이션의 엔티티 클래스의 수가 다른 경우가 생긴다. (클래스가 테이블의 수보다 많아질 수 있다.)
Granularity Mismatch between Object Model and Relational Model

Inheritance or Sub-types (상속성) : 객체 지향언어에서 상속은 자연스러운 개념이지만 RDBMS에는 상속의 개념이 없다.

Identity (식별성) : RDBMS는 기본키 (Primary key)로 동일성을 정의한다. 하지만 자바는 두 객체의 값이 같아도 다르다고 판단할 수 있다. 식별과 동일성의 문제이다.

Associations (연관성) : 객체 지향언어는 객체를 참조함으로써 연관성을 나타내지만 RDBMS에서는 외래키 (Foreign key)를 삽입함으로써 연관성을 표현한다. 또한 객체지향 언어에서 객체를 참조할 때는 방향성이 존재하지만 RDBMS에서 외래키를 삽입하는 것은 양방향 관계를 가지기 때문에 방향성이 없다.

Navigation (탐색) : 자바와 RDBMS는 어떤 값 (객체)에 접근하는 방식이 다르다. 자바에서는 특정 값에 접근하기 위해 객체 참조 같은 연결수단을 사용한다. 이 방식은 객체를 연결하고 또 연결해서 접근하는 그래프 형태의 접근 방식이다. (예, 어떤 멤버의 회사 주소를 구하기 위해 member.getOrganization().getAddress()와 같이 접근한다.) 반면 RDBMS에서는 쿼리를 최소화하고 조인 (JOIN)을 통해 여러 테이블을 로드하고 값을 추출하는 접근 방식을 채택하고 있다.

JPA (Java Persistence API)

💡 JPA는 자바 진영의 ORM 기술 표준으로 채택된 인터페이스 모음이다.

ORM이 큰 개념이라면 JPA는 더 구체화된 스펙을 포함한다.

개발자가 직접 JDBC를 구현하면 SQL에 의존하게 되는 문제 등이 있어 개발 효율이 떨어져, JPA는 이러한 문제를 보완하기 위해 1) 적절한 SQL을 생성하고 2) 데이터베이스를 조작해서 3) 객체를 자동 매핑하는 역할을 수행한다.

JPA 기반 구현체는 세 가지가 있다.

Hibernate (하이버네이트) 👉 가장 많이 사용
EclipseLink (이클립스 링크)
DataNucleus (데이터 뉴클리어스)

Hibernate (하이버네이트)

하이버네이트는 자바의 ORM 프레임워크로 JPA가 정의하는 인터페이스를 구현하고 있는 JPA 구현체 중 하나이다.

🗂 Spring Data JPA

Spring Data JPA는 JPA(하이버네이트)를 편리하게 사용할 수 있도록 모듈화한 스프링 하위 프로젝트 중 하나이다.

CRUD 처리에 필요한 인터페이스를 제공하며, 하이버네이트의 엔티티 매니저 (EntityManager)를 직접 다루지 않고 리포지토리를 정의해 사용함으로써 스프링이 적합한 쿼리를 동적으로 생성하는 방식으로 데이터베이스를 조작한다.

영속성 컨텍스트 (Persistence Context)

영속성 컨텍스트는 어플리케이션과 데이터베이스 사이에서 엔티티와 레코드의 괴리를 해소하는 기능과 객체를 보관하는 기능을 수행한다. 엔티티 객체가 영속성 컨텍스트에 들어오면 JPA는 엔티티 객체의 매핑 정보를 데이터베이스에 반영하는 작업을 수행한다.

📎 영속 객체 (Persistence Object) : 엔티티 객체가 영속성 컨텍스트에 들어와 JPA의 관리 대상이 되는 시점부터 해당 객체를 영속 객체라 한다.

영속성 컨텍스트는 세션 단위의 생명주기를 가진다. 데이터베이스에 접근하기 위한 세션이 생성되면 영속성 컨텍스트가 만들어지고, 세션이 종료되면 영속성 컨텍스트도 없어진다.

엔티티매니저는 이러한 일련의과정에서 영속성 컨텍스트에 접근하기 위한 수단으로 사용된다.

✅ EntityManager (엔티티 매니저)

💡 엔티티 매니저는 엔티티를 관리하는 객체로, 데이터베이스에 접근해서 CRUD 작업을 수행한다.

Spring Data JPA를 사용하면 리포지토리를 이용해서 데이터베이스에 접근하는데, 실제 내부 구현체인 SimpleJpaRepository 엔티티 매니저를 사용한다.

💡 엔티티 매니저는 엔티티를 영속성 컨텍스트에 추가해서 영속 객체로 만드는 작업을 수행하고, 영속성 컨텍스트와 데이터베이스를 비교하면서 실제 데이터베이스를 대상으로 작업을 수행한다.

엔티티 매니저는 엔티티 매니저 팩토리 (EntityManagerFactory)가 만든다. 엔티티 매니저 팩토리는 데이터베이스에 대응하는 객체로서 스프링 부트에서는 자동 설정 기능이 있기 때문에 application.properties에서 작성한 최소한의 설정만으로도 동작하지만 JPA의 구현체 중 하나인 하이버네이트에서는 persistence.xml이라는 설정 파일을 구성하고 사용해야 하는 객체이다.

엔티티 매니저 팩토리는 어플리케이션에서 단 하나만 생성되며, 모든 엔티티가 공유해서 사용한다.