[Spring] 영속성 컨텍스트란? / JPA

📍영속성 컨텍스트란?

• Persistence를 한글로 번역하면 영속성, 지속성이라는 뜻입니다.

  Persistence를 객체의 관점으로 해석해 보자면 ‘객체가 생명(객체가 유지되는 시간)이나 공간(객체의 위치)을 자유롭게 유지하고 이동할수 있는 객체의 성질’을 의미합니다.

• 영속성 컨텍스트를 좀 더 쉽게 표현해 보자면 Entity 객체를 효율적으로 쉽게 관리하기 위해 만들어진 공간입니다.
  
• 개발자들은 이제 직접 SQL을 작성하지 않아도 JPA를 사용하여 DB에 데이터를 저장하거나 조회할 수 있으며 수정, 삭제 또한 가능합니다.(CRUD)
  
• 이러한 일련의 과정을 효율적으로 처리하기 위해 JPA는 영속성 컨텍스트에 Entity 객체들을 저장하여 관리하면서 DB와 소통합니다.

📍EntityManager

• 영속성 컨텍스트에 접근하여 Entity 객체들을 조작하기 위해서는 EntityManager가 필요합니다.

  EntityManager는 이름 그대로 Entity를 관리하는 관리자입니다.

• 개발자들은 EntityManager를 사용해서 Entity를 저장하고 조회하고 수정하고 삭제할 수 있습니다.
• EntityManager는 EntityManagerFactory를 통해 생성하여 사용할 수 있습니다.

📍EntityManagerFactory

• EntityManagerFactory는 일반적으로 DB 하나에 하나만 생성되어 애플리케이션이 동작하는 동안 사용됩니다.
• EntityManagerFactory를 만들기 위해서는 DB에 대한 정보를 전달해야합니다.
  • 정보를 전달하기 위해서는 /resources/META-INF/ 위치에 persistence.xml 파일을 만들어 정보를 넣어두면 됩니다.

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<persistence version="2.2"
             xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/persistence" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
             xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/persistence http://xmlns.jcp.org/xml/ns/persistence/persistence_2_2.xsd">
    <persistence-unit name="memo">
        <class>com.sparta.entity.Memo</class>
        <properties>
            <property name="jakarta.persistence.jdbc.driver" value="com.mysql.cj.jdbc.Driver"/>
            <property name="jakarta.persistence.jdbc.user" value="root"/>
            <property name="jakarta.persistence.jdbc.password" value="{비밀번호}"/>
            <property name="jakarta.persistence.jdbc.url" value="jdbc:mysql://localhost:3306/memo"/>

            <property name="hibernate.hbm2ddl.auto" value="create" />

            <property name="hibernate.show_sql" value="true"/>
            <property name="hibernate.format_sql" value="true"/>
            <property name="hibernate.use_sql_comments" value="true"/>
        </properties>
    </persistence-unit>
</persistence>

EntityManagerFactory emf = Persistence.createEntityManagerFactory("memo");
EntityManager em = emf.createEntityManager();

• EntityManagerFactory emf = Persistence.createEntityManagerFactory("memo");
• 해당 코드를 호출하면 JPA는 persistence.xml 의 정보를 토대로 EntityManagerFactory를 생성합니다.
• EntityManager em = emf.createEntityManager(); 코드를 호출하면 EntityManagerFactory를 사용하여 EntityManager를 생성할 수 있습니다.
  

📍JPA의 트랜잭션

트랜잭션이란?

• 트랜잭션은 DB 데이터들의 무결성과 정합성을 유지하기 위한 하나의 논리적 개념입니다.
  • 쉽게 표현하자면 DB의 데이터들을 안전하게 관리하기 위해서 생겨난 개념입니다.
• 가장 큰 특징은 여러 개의 SQL이 하나의 트랜잭션에 포함될 수 있다는 점입니다.
• 이때, 모든 SQL이 성공적으로 수행이 되면 DB에 영구적으로 변경을 반영(commit 꼭 해줘야 함!) 하지만 SQL 중 단 하나라도 실패한다면 모든 변경을 되돌립니다.
• MySQL에서 직접 트랜잭션을 사용해 보겠습니다.

START TRANSACTION; # 트랜잭션을 시작합니다.

INSERT INTO memo (id, username, contents) VALUES (1, 'Robbie', 'Robbie Memo');
INSERT INTO memo (id, username, contents) VALUES (2, 'Robbert', 'Robbert Memo');
SELECT * FROM memo;

COMMIT; # 트랜잭션을 커밋합니다.

SELECT * FROM memo;

• JPA는 DB의 이러한 트랜잭션 개념을 사용하여 효율적으로 Entity를 관리하고 있습니다.

JPA의 트랜잭션

• 영속성 컨텍스트에 Entity 객체들을 저장했다고 해서 DB에 바로 반영 되지는 않습니다.
  
• DB에서 하나의 트랜잭션에 여러 개의 SQL을 포함하고 있다가 마지막에 영구적으로 변경을 반영하는 것처럼 JPA에서도 영속성 컨텍스트로 관리하고 있는 변경이 발생한 Entity 객체들의 정보를 쓰기 지연 저장소에 전부 가지고 있다가 마지막에 SQL을 한번에 DB에 요청해 변경을 반영합니다.

EntityTransaction 성공 테스트

@Test
@DisplayName("EntityTransaction 성공 테스트")
void test1() {
    EntityTransaction et = em.getTransaction(); // EntityManager 에서 EntityTransaction 을 가져옵니다.

    et.begin(); // 트랜잭션을 시작합니다.

    try { // DB 작업을 수행합니다.

        Memo memo = new Memo(); // 저장할 Entity 객체를 생성합니다.
        memo.setId(1L); // 식별자 값을 넣어줍니다.
        memo.setUsername("Robbie");
        memo.setContents("영속성 컨텍스트와 트랜잭션 이해하기");

        em.persist(memo); // EntityManager 사용하여 memo 객체를 영속성 컨텍스트에 저장합니다.

        et.commit(); // 오류가 발생하지 않고 정상적으로 수행되었다면 commit 을 호출합니다.
        // commit 이 호출되면서 DB 에 수행한 DB 작업들이 반영됩니다.
    } catch (Exception ex) {
        ex.printStackTrace();
        et.rollback(); // DB 작업 중 오류 발생 시 rollback 을 호출합니다.
    } finally {
        em.close(); // 사용한 EntityManager 를 종료합니다.
    }

    emf.close(); // 사용한 EntityManagerFactory 를 종료합니다.
}

• JPA에서 이러한 트랜잭션의 개념을 적용하기 위해서는 EntityManager에서 EntityTransaction을 가져와 트랜잭션을 적용할 수 있습니다.
  • EntityTransaction et = em.getTransaction();
  • 해당 코드를 호출하여 EntityTransaction을 가져와 트랜잭션을 관리할 수 있습니다.
• et.begin();
  • 트랜잭션을 시작하는 명령어입니다.
• et.commit();
  • 트랜잭션의 작업들을 영구적으로 DB에 반영하는 명령어입니다.
• et.rollback();
  • 오류가 발생했을 때 트랜잭션의 작업을 모두 취소하고, 이전 상태로 되돌리는 명령어입니다.

EntityTransaction 실패 테스트

@Test
@DisplayName("EntityTransaction 실패 테스트")
void test2() {
    EntityTransaction et = em.getTransaction(); // EntityManager 에서 EntityTransaction 을 가져옵니다.

    et.begin(); // 트랜잭션을 시작합니다.

    try { // DB 작업을 수행합니다.

        Memo memo = new Memo(); // 저장할 Entity 객체를 생성합니다.
        memo.setUsername("Robbert");
        memo.setContents("실패 케이스");

        em.persist(memo); // EntityManager 사용하여 memo 객체를 영속성 컨텍스트에 저장합니다.

        et.commit(); // 오류가 발생하지 않고 정상적으로 수행되었다면 commit 을 호출합니다.
        // commit 이 호출되면서 DB 에 수행한 DB 작업들이 반영됩니다.
    } catch (Exception ex) {
        System.out.println("식별자 값을 넣어주지 않아 오류가 발생했습니다.");
        ex.printStackTrace();
        et.rollback(); // DB 작업 중 오류 발생 시 rollback 을 호출합니다.
    } finally {
        em.close(); // 사용한 EntityManager 를 종료합니다.
    }

    emf.close(); // 사용한 EntityManagerFactory 를 종료합니다.
}

• 식별자 값을 넣어주지 않아 오류가 발생했습니다. (auto Increment면 넣어주지 않아도 된다.)
• 따라서 et.rollback(); 코드가 호출이되어 트랜잭션 작업 내용들이 취소되었습니다.
  • DB를 확인해보면 해당 작업이 반영되어있지 않은 것을 확인할 수 있습니다.