김영한 개발자님의 스프링 DB 2편 강의를 수강하고 중요한 내용을 정리했습니다.

5. 데이터 접근 기술 - JPA

5.1. JPA 시작

스프링과 JPA는 자바 엔터프라이즈(기업) 시장의 주력 기술이다.
스프링이 DI 컨테이너를 포함한 애플리케이션 전반의 다양한 기능을 제공한다면, JPA는 ORM 데이터 접근 기술을 제공한다.

JdbcTemplate이나 MyBatis 같은 SQL 매퍼 기술은
SQL을 개발자가 직접 작성해야 하지만, JPA를 사용하면 SQL도 JPA가 대신 작성하고 처리해준다.

실무에서는 JPA를 더욱 편리하게 사용하기 위해 스프링 데이터 JPA와 Querydsl이라는 기술을 함께 사용한다.

5.2. ORM 개념

객체와 관계형 데이터베이스의 차이는 상속, 연관관계, 데이터 타입, 데이터 식별방법 등이 있는데, 객체답게 모델링 할수록 매핑 작업만 늘어난다. 객체를 자바 컬렉션에 저장 하듯이 DB에 저장할 수는 없을까?

Object-relational mapping(객체 관계 매핑)

• 객체는 객체대로 설계
• 관계형 데이터베이스는 관계형 데이터베이스대로 설계
• ORM 프레임워크가 중간에서 매핑
• 대중적인 언어에는 대부분 ORM 기술이 존재

JAP의 장점

• SQL 중심적인 개발에서 객체 중심으로 개발
• 생산성
• 유지보수
• 패러다임의 불일치 해결 (상속, 연관관계, 객체 그래프 탐색, 비교)
• 성능
• 데이터 접근 추상화와 벤더 독립성
• 표준

5.3. JPA 설정

build.gradle

// JDBC를 주석처리하고 JPA, 스프링 데이터 JPA 추가
implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-jpa'
//implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-jdbc'

application.properties

//하이버네이트가 생성하고 실행하는 SQL을 확인할 수 있다.
logging.level.org.hibernate.SQL=DEBUG
//SQL에 바인딩 되는 파라미터를 확인할 수 있다.
logging.level.org.hibernate.type.descriptor.sql.BasicBinder=TRACE

5.4. JPA 적용

JPA에서 가장 중요한 부분은 객체와 테이블을 매핑하는 것이다.

@Data
@Entity
public class Item {
 	@Id @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
 	private Long id;
 	@Column(name = "item_name", length = 10) // 생략가능
 	private String itemName;    
 	private Integer price;
 	private Integer quantity;
    
 	public Item() {}
 
 	public Item(String itemName, Integer price, Integer quantity) {
 		this.itemName = itemName;
 		this.price = price;
 		this.quantity = quantity;
 	}
}

• @Entity : JPA가 사용하는 객체라는 뜻이다. 이 에노테이션이 있어야 JPA가 인식할 수 있다.
• @Id : 테이블의 PK와 해당 필드를 매핑한다.
• @Column : 객체의 필드를 테이블의 컬럼과 매핑한다. (itemName -> item_name 자동 변환 가능 -> 생략가능)
• JPA는 public 또는 protected 의 기본 생성자가 필수이다.

코드를 보며 알아보자.

@Slf4j
@Repository
@Transactional
public class JpaItemRepositoryV1 implements ItemRepository {
 	private final EntityManager em;
    
 	public JpaItemRepositoryV1(EntityManager em) {
 		this.em = em;
 	
    }
    
 	@Override
 	public Item save(Item item) {
 		em.persist(item);
 		return item;
 	}
    
 	@Override
 	public void update(Long itemId, ItemUpdateDto updateParam) {
 		Item findItem = em.find(Item.class, itemId);
 		findItem.setItemName(updateParam.getItemName());
 		findItem.setPrice(updateParam.getPrice());
 		findItem.setQuantity(updateParam.getQuantity());
 	}
    
 	@Override
 	public Optional<Item> findById(Long id) {
 		Item item = em.find(Item.class, id);
 		return Optional.ofNullable(item);
 	}
    
 	@Override
 	public List<Item> findAll(ItemSearchCond cond) {
 		String jpql = "select i from Item i";
 		//동적 쿼리 생략
 		TypedQuery<Item> query = em.createQuery(jpql, Item.class);
 		return query.getResultList();
    }
}

스프링을 통해 엔티티 매니저(EntityManager) 라는 것을 주입받은 것을 확인할 수 있다. JPA의 모든 동작은 엔티티 매니저를 통해서 이루어진다. 엔티티 매니저는 내부에 데이터소스를 가지고 있고, 데이터베이스에 접근할 수 있다.

@Transactional : JPA의 모든 데이터 변경(등록, 수정, 삭제)은 필수적으로 트랜잭션 안에서 이루어져야 한다. 따라서 리포지토리에 트랜잭션을 걸어주었다.

예제에서는 복잡한 비즈니스 로직이 없어서 서비스 계층에서 트랜잭션을 걸지 않고 리포지토리에 걸었지만, 일반적으로는 비즈니스 로직을 시작하는 서비스 계층에 트랜잭션을 걸어주는 것이 맞다.

5.5. 리포지토리 분석

위 코드를 보면서 분석해보자.

save() - 저장

JPA에서 객체를 테이블에 저장할 때는 엔티티 매니저가 제공하는 em.persist() 메서드를 사용하면 된다.

update() - 수정

em.update()같은 메서드는 전혀 호출하지 않았다.
JPA는 트랜잭션이 커밋되는 시점에, 변경된 엔티티 객체가 있는지 확인한다. 특정 엔티티 객체가 변경된 경우에는 UPDATE SQL을 실행한다.

findById() - 단건 조회

JPA에서 엔티티 객체를 PK를 기준으로 조회할 때는 find() 를 사용하고 조회 타입과, PK 값을 주면 된다.

JPQL

JPA는 JPQL(Java Persistence Query Language)이라는 객체지향 쿼리 언어를 제공한다.

• 주로 여러 데이터를 복잡한 조건으로 조회할 때 사용한다.
• SQL이 테이블을 대상으로 한다면, JPQL은 엔티티 객체를 대상으로 SQL을 실행한다 생각하면 된다.
• 엔티티 객체를 대상으로 하기 때문에 from 다음에 Item 엔티티 객체 이름이 들어간다.
• 엔티티 객체와 속성의 대소문자는 구분해야 한다.
• JPQL은 SQL과 문법이 거의 비슷하기 때문에 개발자들이 쉽게 적응할 수 있다.

JPQL을 실행하면 그 안에 포함된 엔티티 객체의 매핑 정보를 활용해서 SQL을 만들게 된다.

실행된 JPQL

select i from Item i
where i.itemName like concat('%',:itemName,'%')
 	and i.price <= :maxPrice

JPQL을 통해 실행된 SQL

select
 	item0_.id as id1_0_,
 	item0_.item_name as item_nam2_0_,
 	item0_.price as price3_0_,
 	item0_.quantity as quantity4_0_
from item item0_
where (item0_.item_name like ('%'||?||'%'))
 	and item0_.price<=?

JPQL에서 파라미터 입력 : where price <= :maxPrice
파라미터 바인딩 : query.setParameter("maxPrice", maxPrice)

JPA를 사용해도 동적 쿼리 문제가 남아있는데, Querydsl이라는 기술을 활용하면 매우 깔끔하게 사용할 수 있다.

5.6. JPA 적용2 - 예외 변환

EntityManager 는 순수한 JPA 기술이고, 스프링과는 관계가 없어 JPA 예외가 발생하게 된다

JPA는 PersistenceException 과 그 하위 예외를 발생시킨다. JPA 예외를 스프링 예외 추상화로 추상화시키기 위해선 @Repository가 필요하다.

@Repository의 기능

• @Repository 가 붙은 클래스는 컴포넌트 스캔의 대상과 예외 변환 AOP의 적용 대상이 된다.
• 스프링과 JPA를 함께 사용하는 경우 스프링은 JPA 예외 변환기
  (PersistenceExceptionTranslator)를 등록한다.
• 예외 변환 AOP 프록시는 JPA 관련 예외가 발생하면 JPA 예외 변환기를 통해 발생한 예외를 스프링 데이터 접근 예외로 변환한다.