[JPA 기본] 연관 관계 매핑 기초 👨‍💻

홍정완·2022년 10월 30일
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JPA

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엔티티들은 대부분 다른 엔티티와 연관관계가 있다.
그런데 객체는 참조를 사용해서 관계를 맺고 테이블은 외래 키를 사용해서 관계를 맺는다.
ORM에서 가장 어려운 부분이 객체 연관관계테이블 연관관계를 매핑하는 것이다.


방향(Direction)

  • 단반향 / 양방향이 있다.
  • 단방향 : 둘 중 하나만 참조
  • 양방향 : 양쪽 모두 서로를 참조
  • 방향은 객체 관계에서만 존재하고 테이블 관계는 항상 양방향이다.

다중성(Multiplicity)

  • N:1, 1:N, 1:1, N:M 다중성이 있다.

연관관계의 주인(Owner)

  • 객체를 양방향 관계로 만들면 연관관계의 주인을 정해야 한다.



단방향 연관관계


연관관계의 필요성

  • 객체지향 설계의 목표는 자율적인 객체들의 협력 공통체를 만드는 것이다.



객체를 테이블에 맞춰 데이터 중심으로 모델링 하면, 협력 관계를 만들 수 없다.


객체를 테이블에 맞추어 모델링 - 연관관계가 없는 객체

@Entity
public class Member {
    
    @Id @GeneratedValue
    private Long id;
    
    @Column(name = "USERNAME")
    private String name;
    
    @Column(name = "TEAM_ID")
    private Long teamId;
}

@Entity
public class Team{

    @Id @GeneratedValue
    private Long id;
    
    private String name;
}



객체를 테이블에 맞춰 모델링 했을 경우 DB에 저장 & 조회하는 로직

public class JpaMain {

    public static void main(String[] args) {
        EntityManagerFactory emf = Persistence.createEntityManagerFactory("hello");
        EntityManager em = emf.createEntityManager();
        EntityTransaction tx = em.getTransaction();

        tx.begin();
        try{
			/* 팀과 멤버를 저장하는 로직 */
            Team team = new Team();
            team.setName("teamA");
            em.persist(team);

            Member member = new Member();
            member.setName("mamber1");
            member.setTeamId(team.getId());
            em.persist(member);
            tx.commit();
        }catch(Exception e ){
            tx.rollback();
        }finally {
            em.close();
        }

    }
}

  • 외래 키 식별자를 직접 다룰 경우 문제는 ❓

    	→ 조회할 때 역시 해당 외래 키를 가지고 조인 쿼리를 직접 짜야 한다.

  • member1 이 소속된 팀 정보를 조회하려면 어떻게 해야 하는가 ❓
Member findMember = em.find(Member.class, member.getId());
Long findTeamId = findMember.getTeamId();
Team findTeam = em.find(Team.class, findTeamId);

  • 매번 member를 조회한 뒤 외래 키를 뽑아 팀의 정보를 조회해야 한다.

    	→ 협력관계를 만들 수 없다.

✅ 결론

외래 키를 직접 관리하는 테이블에 맞춘 객체 모델링은 객체 간의 협력관계를 만들 수 없고, 객체가 참조를 통해 연관 객체를 찾는다는 사상을 적용할 수 없다. 이 말은 객체지향 프로그래밍의 패러다임을 정면으로 반박하는 것.



객체 지향 모델링 - 객체 연관관계 사용


객체 지향적으로 엔티티 설계 - 객체 연관관계 사용

@Entity
public class Member {

    @Id @GeneratedValue
    private Long id;

    @Column(name = "USERNAME")
    private String name;
    
    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "team_id")
    private Team team;
		
		... getter, setter
}

  • @ManyToOne, @JoinColumn을 통해 Member에서 Team을 참조하도록 했다.

try{
    Team team = new Team();
    team.setName("teamA");
    em.persist(team);

    Member member = new Member();
    member.setName("mamber1");
    member.setTeam(team);
    em.persist(member);
		
		em.flush();
		em.clear();

    Member findMember = em.find(Member.class, member.getId());
    Team findTeam = member.getTeam();
    
    tx.commit();
}catch(Exception e){
    tx.rollback();
}finally {
    em.close();
}



양방향 연관관계와 연관관계의 주인 1 - 기본



  • 단방향에서 양방향이 된다는 것의 의미는 양측에서 서로를 참조할 수 있다는 것이다. 기존 단방향에서는 Member에서는 getTeam()을 통해 Team 엔티티를 참조할 수 있지만 Team에서는 Member를 참조할 수 없었다.
    하지만 테이블 연관관계에서는 외래 키를 가지고 양측에서 서로를 참조할 수 있다.

  • Team 객체에 members라는 List를 추가해서 양방향 연관관계를 만들어준다.
@Entity
public class Team{
		...
		@OneToMany(mappedBy = "team")
		private List<Member> members = new ArrayList<>();
		...
}

  • 이제 반대 방향으로도 객체 그래프 탐색이 가능해졌다.



객체와 테이블이 관계를 맺는 차이란 ❓

  • 객체 연관관계 = 2개
    • 회원 → 팀 연관관계 1개 (단방향)
    • 팀 → 회원 연관관계 1개 (단방향)
  • 테이블 연관관계 = 1개
    • 회원 <-> 팀의 연관관계 1개 (양방향)



결국 양방향 관계란

  • 객체의 양방향 관계는 사실 양방향 관계가 아니라 서로 다른 단방향 관계 2개다.

  • 객체를 양방향으로 참조하려면 단방향 연관관계를 2개 만들어야 한다.

    • A → B(a.getB())
    • B → A(b.getA())

  • 테이블에서 양방향으로 참조하려면 외래 키 하나로 연관관계를 가진다. (양쪽으로 조인할 수 있다.)
SELECT * FROM MEMBER M JOIN TEAM T ON M.TEAM_ID = T.TEAM_ID
SELECT * FROM TEAM T JOIN MEMBER M ON T.TEAM_ID = M.TEAM_ID



둘 중 하나를 외래 키로 관리해야 한다.

  • 두 객체에서 서로가 서로를 참조하는 값을 만들어 놓은 상황

    • 여기서 뭘로 DB에서 외래 키를 만들어 관리해야 하는가 ❓ → 연관관계의 주인(Owner)를 정해야 한다.



연관관계의 주인(Owner)

→ 양방향 매핑 규칙

  • 객체의 두 관계 중 하나를 연관관계의 주인으로 지정
  • 연관관계의 주인만이 외래 키를 관리(등록, 수정)
  • 주인이 아닌 쪽은 읽기만 가능
  • 주인은 mappedBy 속성을 사용하지 않는다.
  • 주인이 아니면 mappedBy 속성으로 주인을 지정한다.



누구를 주인으로 하는가 ❓

  • 외래 키가 있는 곳을 주인으로 정하라.
  • 여기서는 Member.team이 연관관계의 주인
  • Team에서 외래 키를 관리하는 것은 불가능한가 ❓

    	가능은 하다. 하지만 Team에서 members를 수정하면 Team이 아닌 Member에 업데이트 쿼리가 날아가는 불일치 현상 발생. 

✅ 결론 : 외래 키가 있는 곳을 주인(Owner)로 결정하라.



양방향 연관관계와 연관관계의 주인 1 - 주의점



양방향 매핑 시 가장 많이 하는 실수

  • (연관관계 주인에 값을 입력하지 않음)
Member member = new Member();
member.setName("mamber1");
em.persist(member);

Team team = new Team();
team.setName("teamA");
team.getMembers().add(member);
em.persist(team);

  • 실행 결과

✅ 결론

양방향 매핑 시 연관관계의 주인에 값을 입력해야 한다.
순수한 객체 관계를 고려하면 양쪽 다 값을 입력해야 한다.


Team team = new Team();
team.setName("teamA");
em.persist(team);

Member member = new Member();
member.setName("mamber1");

team.getMembers().add(member);
member.setTeam(team); // 연관관계의 주인에 값 입력

em.persist(member);

  • 만약 여기서 team.getMembers().add(member);을 넣지 않는다면 어떤 문제가 있을까 ❓
DB에 반영하는데 문제는 생기지 않는다. 
하지만, 영속화 컨텍스트의 1차 캐시에 저장된 team에서는 members에 해당 Member가 추가되지 않은 상태이다. 
이런 상황에서 team.members를 사용하게 된다면 DB에서 조회하는 게 아닌 1차 캐시에서 꺼내 사용하기 때문에 
해당 member가 추가되지 않은 결과가 반환 될 것이고, 문제가 생기게 된다.

그렇기 때문에 양쪽에 모두 값을 세팅해 주는게 맞다.



✅ TIP : 연관관계 편의 메서드를 생성하자

public void changeTeam(Team team) {
    this.team = team;
    team.getMembers().add(this);
}
  • 이제 Team을 세팅해 주는 시점에서 해당 team에 Member도 같이 추가가 된다.

  • (Optional) 연관관계 편의 메서드 같은 옵셔널 메서드는 관례적으로 쓰이는 Getter, Setter가 아닌 사용자 정의 메서드명(임의)으로 정의해 주는 게 좋다.



양방향 매핑 시 무한 루프를 조심하자. (순환 참조)

  • ex) toString(), lombk, JSON 생성 라이브러리
@Entity
public class Member {
		...
    @Override
    public String toString() {
        return "Member{" +
                "id=" + id +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", team=" + team +
                '}';
    }
		...
}

@Entity
public class Team{
    ...
    @Override
    public String toString() {
        return "Team{" +
                "id=" + id +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", members=" + members +
                '}';
    }
		...
}



실행 결과



양방향 매핑 정리

  • 단방향 매핑만으로도 이미 연관관계 매핑은 완료
  • 양방향 매핑은 반대 방향으로 조회(객체 그래프 탐색) 기능이 추가된 것뿐
  • JPQL에서 역방향으로 탐색할 일이 많음
  • 단방향 매핑을 잘 하고 양방향은 필요할 때 추가해도 됨
    (테이블에 영향을 주지 않는다.)
  • 연관관계의 주인은 외래 키의 위치를 기준으로 정해야 함.
    • 비즈니스 로직을 기준으로 연관관계의 주인을 선택하면 안 된다.
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습관이 전부다.

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