[JPA] 고급 매핑

Lee Seung Jae·2021년 7월 5일
JPAJava
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자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍

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이번 장에서 다루는 내용들이다.

  • 상속 관계 매핑
  • @MappedSuperclass
  • 복합 키와 식별 관계 매핑
  • 조인 테이블
  • 엔티티 하나에 여러 테이블 매핑하기

상속 관계 매핑

RDBMS에는 객체지향 언어처럼 상속이라는 개념이 없다.

대신 그림과 같이 슈퍼타입 서브타입 관계 라는 모델링 기법이 상속 개념과 유사하다.
ORM에서의 상속 관계 매핑은 객체의 상속 구조와 DB의 슈퍼타입 서브타입 관계를 매핑하는 것이다.

이 슈퍼타입 서브타입 논리 모델을 실제 테이블로 구현할 때는 3가지 방법중 하나를 선택할 수 있다.

  • 각각의 테이블로 변환
    • 모두 테이블로 만들고 조회할 때 조인을 사용한다. JPA에서는 조인 전략이라고 한다.
  • 통합 테이블로 변환
    • 테이블을 하나만 사용하여 통합한다. JPA에서는 단일 테이블 전략이라고 한다.
  • 서브타입 테이블로 변환
    • 서브 타입마다 하나의 테이블을 만든다. JPA에서는 구현 클래스마다 테이블 전략 이라고 한다.

조인 전략

조인 전략은 엔티티 각각을 모두 테이블로 만들고 자식 테이블이 부모 테이블의 기본 키를 받아서 기본 키 + 외래 키로 사용하는 전략이다. 따라서 조회할 때 조인을 자주 사용한다.

❗️ 주의 사항

  • 객체는 타입으로 구분할 수 있지만 테이블은 타입의 개념이 없다.
    • 타입을 구분하는 컬럼을 추가해야 한다. 여기서는 DTYPE 컬럼을 구분 컬럼으로 사용한다.

예제 코드

@Entity
@Inheritance(strategy = InheritanceType.JOINED) //1
@DiscriminatorColumn(name = "DTYPE") //2
public abstract class Item {
    @Id
    @GeneratedValue
    @Column(name = "ITEM_ID")
    private Long id;

    private String name;
    private int price;
}

@Entity
@DiscriminatorValue("A") // 3
public class Album extends Item{
    private String artist;
}

@Entity
@DiscriminatorValue("M") // 3
public class Movie extends Item{
    private String director;
    private String actor;
}
  • @Inheritance(strategy = InheritanceType.JOINED)
    • 상속 매핑은 부모 클래스에 @Inheritance 를 사용해야 한다. 그리고 매핑 전략 중 조인 전략을 사용해서 JOINED를 사용
  • @DiscriminatorColumn(name = "DTYPE")
    • 부모 클래스에 구분 컬럼 지정.
    • 이 컬럼으로 자식 테이블 구분 가능.
    • 기본값이 DTYPE이므로 생략 가능하다.
  • @DiscriminatorValue("M")
    • 엔티티를 저장할 때 구분 컬럼에 입력할 값을 지정
    • 어떤 엔티티를 저장하면 구분 컬럼인 DTYPE에 Value 설정한 값이 들어간다.

기본값으로 자식 테이블은 부모 테이블의 ID 컬럼명을 그대로 사용하는데, 만약 자식 테이블의 기본 키 컬럼명을 변경하고 싶으면 @PrimaryKeyJoinColumn 을 사용하면 된다.

조인전략 정리

  • 장점
    • 테이블이 정규화됨
    • 외래 키 참조 무결성 제약조건 활용 가능
    • 저장공간 효율적으로 사용
  • 단점
    • 조회할 때 조인이 많이 사용되므로 성능 저하 우려됨
    • 조회 쿼리가 복잡함
    • 데이터를 등록할 INSERT SQL을 두번 실행한다.
  • 특징
    • JPA 표준 명세는 구분 컬럼을 사용하도록 하지만 Hibernate를 포함한 몇 구현체는 구분 컬럼 없이도 동작한다.
  • 관련 어노테이션
    • @PrimaryKeyJoinColumn
    • @DiscriminatorColumn
    • @DiscriminatorValue

단일 테이블 전략

이름 그대로 테이블을 하나만 사용
구분 컬럼으로 어떤 자식 데이터가 저장됐는지 구분한다. 조회할 때 조인을 사용하지 않으므로 일반적으로 가장 빠르다.

❗️ 주의사항

자식 엔티티가 매핑한 컬럼은 모두 null을 허용해야 한다.

사용법은 @Inheritance(strategy = InheritanceType.SINGLE_TABLE 을 사용하면 단일 테이블 전략을 사용한다. 테이블 하나에 모든 것을 통합하므로 구분 컬럼을 필수로 사용해야 한다.

단일 테이블 전략 정리

  • 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. 그러므로 상황에 따라서는 조회 성능이 오히려 느려질 수 있다.
  • 특징
    • 구분 컬럼을 꼭 사용해야 한다.
    • @DiscriminatorValue를 지정하지 않으면 기본으로 엔티티 이름을 사용한다.

구현 클래스마다 테이블 전략

자식 엔티티마다 테이블을 만든다. 그러면서 자식 테이블 각각에 필요한 컬럼이 모두 있다.

@Inheritance(strategy = InheritanceType.TABLE_PER_CLASS) 를 사용
일반적으로 추천하지 않는 전략

  • 장점
    • 서브 타입을 구분해서 처리할 때 효과적
    • not null 제약조건 사용 가능
  • 단점
    • 여러 자식 테이블을 함께 조회할 때 성능이 느리다(SQL의 UNION을 사용해야 한다)
    • 자식 테이블을 통합해서 쿼리하기 어렵다.
  • 특징
    • 구분 컬럼을 사용하지 않는다.

추천하지 않는 방법이므로, 조인이나 단일 테이블 전략을 고려하자

@MappedSuperclass

상속 관계는 부모,자식 클래스 모두 DB테이블에 매핑 시켰는데 이것은 부모 클래스는 매핑하지 않고 상속받은 자식 클래스에게 매핑 정보만 제공하고 싶을때 사용하는 것이다.
@Entity 와는 다르게 실제 테이블과 매핑되지 않는다.

@MappedSuperclass의 특징

  • 테이블과 매핑되지 않고 자식 클래스에 엔티티의 매핑 정보를 상속하기 위해 사용
  • @MappedSuperclass로 지정한 클래스는 엔티티가 아니므로 em.find()나 JPQL에서 사용할 수 없다.
  • 직접 사용할 일이 없으므로 추상 클래스로 만들자.

@MappedSuperclass 를 사용하면 등록일자, 수정일자, 등록자, 수정자 같은 여러 엔티티에서 공통으로 사용하는 속성을 효과적으로 관리할 수 있다.

복합 키와 식별관계 매핑

식별관계 vs 비식별관계

DB 테이블 사이의 관계는 외래 키가 기본 키에 포함되는지 여부에 따라 식별, 비식별로 구분된다.

식별관계

식별 관계는 부모 테이블의 기본 키를 내려 받아 자식 테이블의 기본키 + 외래키로 사용하는 관계

비식별관계

비식별 관계는 부모 테이블의 기본 키를 받아서 자식 테이블의 외래 키로만 사용하는 관계다.
비식별 관계는 외래키에 NULL을 허용하는지에 따라 필수적, 선택적으로 갈린다.

  • 필수적 비식별 관계
    • 외래 키에 NULL 허용 ❌
    • 연관관계를 필수적으로 맺어야함
  • 선택적 비식별 관계
    • 외래 키에 NULL 허용 ⭕️
    • 연관관계를 맺을지 말지 선택 가능

최근 동향은 DB테이블 설계할 때 비식별 관계를 주로 사용하며 꼭 필요한 곳에만 식별 관계를 사용하는 추세이다. JPA는 모두 지원한다.

복합키 : 비식별 관계 매핑

식별자 필드가 2개 이상이면 별도의 식별자 클래스를 만들고 equals와 hashcode를 override해야 한다.
JPA는 복합키를 지원하기 위해 @IdClass, @EmbeddedId 2가지 방법을 제공하는데 전자는 관계형 DB에 가까운 방법이고 후자는 좀 더 객체지향에 가까운 방법이다.

@IdClass

@Entity
@IdClass(ParentId.class)
public class Parent {
    @Id
    @Column(name = "PARENT_ID1")
    private String id1;
    
    @Id
    @Column(name = "PARENT_ID2")
    private String id2;
    
    private String name;
}

public class ParentId implements Serializable {
    private String id1;
    private String id2;
    
    public ParentId() {
    }
    
    public ParentId(String id1, String id2) {
        this.id1 = id1;
        this.id2 = id2;
    }
    
    @Override
    public boolean equals(Object o) {...}
    
    @Override
    public int hashCode() {...}
}

@IdClass를 사용할 때 식별자 클래스는 다음 조건을 만족해야 한다.

  • 식별자 클래스의 속성명과 엔티티에서 사용하는 식별자의 속성명이 같아야 한다.
  • Serializable 인터페이스를 구현해야 한다.
    • equals, hashCode를 구현해야 함.
  • 기본 생성자가 있어야 한다.
  • 식별자 클래스는 public이어야 한다.

위와같이
Parent.id1, Parent.id2 값을 사용해서 식별자 클래스인 ParentId를 생성하고 영속성 컨텍스트의 키로 사용한다.

복합키로 조회하는건 아래와 같다.

식별자 클래스인 ParentId를 사용하여 엔티티를 조회함.

@EmbeddedId

다음 조건을 만족해야 한다.

  • @Embeddable 어노테이션을 붙여주어야 함.
  • Serializable 인터페이스 구현해야 함.
  • equals, hashCode 구현해야 함
  • 기본 생성자가 있어야함
  • 식별자 클래스는 public이어야 한다.

복합키와 equals(), hashCode()

영속성 컨텍스트는 엔티티의 식별자로 키를 사용해서 엔티티를 관리한다. 식별자를 비교하는 것으로는 equals, hashCode가 있다. 식별자 객체의 동등성이 지켜지지 않으면, 다른 엔티티가 조회되거나 엔티티를 찾을 수 없는 등 영속성 컨텍스트가 엔티티를 관리하는데 심각한 문제가 발생한다.
그래서 복합키는 equals, hashCode를 필수로 구현해야 한다.

@IdClass와 식별관계

필요한 키만큼 JoinColumn으로 자식에서 필요하다면 불러오면 된다.

@EmbeddableId와 식별관계

@MapsId 사용
Id클래스의 변수값을 @MapsId("childId") 식으로 매핑

비식별 관계 구현

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

@Entity
public class Child {
    @Id
    @GeneratedValue
    @Column(name = "CHILD_ID")
    private Long id;
    private String name;
    
    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "PARENT_ID")
    private Parent parent;
}

식별관계 복합 키를 사용한 코드에 비하면 코드가 단순하다.

일대일 식별 관계

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

식별, 비식별 관계의 장단점

DB설계 관점에서 보면 비식별 관계를 선호하는데 이유는 다음과 같다.

  • 식별 관계는 부모 테이블의 기본 키를 자식 테이블로 전파하면서 자식 테이블의 기본 키 컬럼이 점점 늘어난다. 조인할 때 SQL이 복잡해지고 기본 키 인덱스가 불필요하게 커질 수 있다.
  • 식별 관계는 2개 이상의 컬럼을 합해서 복합 기본 키를 만들어야 하는 경우가 많다.
  • 식별 관계를 사용할 때 기본 키로 비즈니스 의미가 있는 자연 키 컬럼을 조합하는 경우가 많다.
  • 식별 관계는 부모 테이블의 기본 키를 자식 테이블의 기본 키로 사용하므로 비식별 관계보다 테이블 구조가 유연하지 못하다.
  • 일대일 관계를 제외하고 식별 관계는 2개 이상의 컬럼을 묶은 복합 키를 사용한다. JPA에서 복합 키는 별도의 복합 키 클래스를 만들어서 사용해야 한다.
  • 비식별 관계의 기본 키는 대리 키를 사용하는데 JPA는 @GeneratedValue처럼 대리 키를 생성하기 위한 편리한 방법을 제공한다.

ORM 신규 프로젝트 진행 시 될 수 있으면 비식별 관계를 사용하고 기본 키는 Long 타입의 대리 키를 사용❗️

그리고 선택적 비식별 관계보다는 필수적 비식별 관계를 사용하자
이유 - 선택적 비식별 관계는 null허용이므로 외부 조인을 사용해야 한다.

조인 테이블

DB테이블의 연관관계 설계 방법

  • 조인 컬럼 사용(외래 키)
    • 테이블 간의 관계는 주로 조인 컬럼이라 부르는 외래 키 컬럼을 사용하여 관리
  • 조인 테이블 사용(테이블 사용)
    • 연관관계를 관리하는 조인 테이블을 추가하고 조인하려는 두 테이블의 외래 키를 가지고 연관관계를 관리함

일대일 조인

일대일 관계를 만드려면 조인 테이블의 외래 키 컬럼 각각에 유니크 제약조건을 걸어야 함.

@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;
}

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

@JoinTable의 속성

  • name : 매핑할 조인 테이블 이름
  • joinColumns : 현재 엔티티를 참조하는 외래 키
  • inverseJoinColumns : 반대방향 엔티티를 참조하는 외래 키

일대다 조인 테이블

일대다 관계를 만드려면 조인 테이블의 컬럼중 N과 관련된 컬럼에 유니크 제약조건을 걸어야한다.

다대일 조인 테이블

일대다 에서 방향만 반대이므로 생략하도록 하겠다.

다대다 조인 테이블

다대다 관계를 만드려면 조인 테이블의 두 칼럼을 합해서 하나의 복합 유니크 제약조건을 걸어주어야 한다.


엔티티 하나에 여러 테이블 매핑

@SecondaryTable 을 사용해서 @Table 로 먼저 매핑해주고 난다음 추가로 매핑할 수 있다.

속성

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

여러 테이블에 접목하려면 @Column(table = "두번째 테이블") 로 이어주면 된다.
더 많은 테이블을 매핑하려면 @SecondaryTables 사용

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