JPA란?

정은영·2022년 10월 9일

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JPA는 자바에서 ORM(Object-Relational Mapping) 기술 표준으로 사용되는 인터페이스의 모음입니다.
즉, 실제적으로 구현된 것이 아닌 구현된 클래스와 매핑을 해주기 위해 사용되는 프레임워크입니다.
JPA를 구현한 대표적인 오픈소스로는 Hibernate가 있습니다.

먼저 ORM에 대해 알아보겠습니다.

ORM(Object-Relational Mapping)

ORM은 프로그래밍 언어의 객체와 관계형 데이터베이스의 데이터를 자동으로 매핑(연결)해주는 도구입니다.
ORM은 객체와 데이터베이스의 관계를 매핑해주는 도구입니다.
ORM은 MVC 패턴에서 모델(Model)을 기술하는 도구입니다.
ORM은 객체와 모델 사이의 관계를 기술하는 도구입니다.

→ 즉, 애플리케이션 Class와 RDB(Relational DataBase)의 테이블을 매핑한다는 뜻이며, 기술적으로는 어플리케이션의 객체를 RDB 테이블에 자동으로 영속화 해주는 것이라고 보면 됩니다.

영속화(영원히 지속하다): JAVA라는 것은 JVM이라는 세상에 존재하게 됩니다. 즉, JVM 밖에서는 지속될 수 없는 것입니다. JVM 이 사라지면 JAVA 객체도 사라지게 되는데 JPA는 JVM 밖에서도 유지하고 싶었던 것입니다. 그래서 JVM에 있던 객체를 JVM 밖에서도 지속하고 싶다는 생각으로 영속화라는 개념이 나오게 되었습니다. 그게 데이터베이스가 될 수도 텍스트 파일이 될 수도 있는데 중요한 것은 JVM 외부에서 객체를 유지하고 싶다는 것입니다.

장점

SQL문이 아닌 Method를 통해 DB를 조작할 수 있어서, 개발자는 객체 모델을 이용하여 비즈니스 로직을 구성하는데에만 집중할 수 있습니다. (내부적으로는 쿼리를 생성하여 DB를 조작하지만 개발자가 이를 신경 쓰지 않아도 됩니다.)
선언문, 할당 등의 부수적인 코드가 줄어들어, 각종 객체에 대한 코드를 별도로 작성하여 코드의 가독성을 높일 수 있습니다.
객체지향적인 코드 작성이 가능합니다. 오직 객체지향적 접근만 고려하면 되기 때문에 생산성이 증대됩니다.
매핑하는 정보가 Class로 명시 되었기 때문에 ERD를 보는 의존도를 낮출 수 있고 유지보수 및 리팩토링에 유리합니다.
- e.g.) 기존 방식에서 MySQL 데이터베이스를 사용하다가 PostgreSQL로 변환한다고 가정하면, 새로 쿼리를 짜야하는 경우가 생깁니다. 이런 경우에 ORM을 사용하면 쿼리를 수정할 필요가 없습니다.

단점

프로젝트의 규모가 크고 복잡하여 설계가 잘못된 경우, 속도 저하 및 일관성을 무너뜨리는 문제점이 생길 수 있습니다.
복잡하고 무거운 Query는 속도를 위해 별도의 튜닝이 필요하기 때문에 결국 SQL문을 써야할 수 도 있습니다.

JPA(Java Persistence API)

Java 진영에서 ORM(Object-Relational Mapping) 기술 표준으로 사용하는 인터페이스 모음입니다.
자바 어플리케이션에서 관계형 데이터베이스를 사용하는 방식을 정의한 인터페이스입니다.
인터페이스이기 때문에 Hibernate, OpenJPA 등이 JPA를 구현합니다.

왜 JPA를 사용해야 할까?

JPA는 반복적인 CRUD SQL을 처리해주고 매핑된 관계로 SQL을 생성하고 실행합니다.
- 개발자가 반복적인 CRUD SQL을 작성하고 객체를 SQL에 매핑하는데 시간을 쓰지 않아도 됩니다.
- 추가적으로 JPA는 네이티브 SQL이란 기능을 제공하는데 관계 매핑이 어렵거나 성능에 대한 이슈가 우려되는 경우 SQL을 직접 작성하여 사용할 수 있습니다.
SQL이 아닌 객체 중심으로 개발할 수 있습니다.
- 생산성이 증대되고 유지보수도 수월합니다.
패러다임의 불일치를 해결합니다.
- e.g.) JAVA에서는 부모 클래스와 자식 클래스의 관계 (상속관계)가 존재하는데 데이터베이스에서는 이러한 객체의 상속관계를 지원하지 않습니다. 이런 상속관계를 JPA는 아래와 같은 방식으로 해결하였습니다.
- 위의 구조에서 Album 클래스를 저장한다고 가정해봅시다.
```
// Album 객체저장
jpa.persist(album);
```
- JPA는 위의 코드를 다음과 같은 쿼리로 변환해서 실행합니다.
```
INSERT INTO ITEM (ID, NAME, PRICE) .....
INSERT INTO ALBUM (ARTIST) .....
```
- 조회할 때는 두 테이블을 엮어서 가져오게 됩니다.
```
```java
  // JAVA 코드
  String albumId = "id100";
  Album album = jpa.find(Album.class, albumId);
  
  // 변환된 쿼리
  SELECT I.*, A.*
    FROM ITEM I
    JOIN ALBUM A ON I.ITEM_ID = A.ITEM_ID
```
```
- 객체지향에는 연관관계도 있습니다. 이것은 Class에서 또 다른 Class Type을 필드 변수로 가지고 있는 것을 말합니다. 객체관계와 이를 테이블 구조로 나타낸 아래 그림을 보겠습니다.
- Member 클래스가 Team 타입의 team 필드 변수를 가지고 있는 형태인데 코드로 나타내면 아래와 같습니다.
```
class Member {
 String id;
 Team team;
 String username;
}

class Team {
 Long id;
 String name;
}
```
- 여기서 Team 객체를 참조하는 필드를 가지고 있는 Member 객체는 어떻게 저장할까요? 위에서 봤던 상속구조와 똑같습니다.
```
Member member = new Member();
member.setId("100");
member.setUsername("dbjh");

Team team = new Team();
team.setName("dev_team");

member.setTeam(team);
jpa.persist(member);
```
- MemBer 객체의 team 필드에 Team 객체를 set하고 Member 객체를 DB에 저장하게 되면 JPA는 아래와 같은 코드를 데이터베이스에서 실행합니다.
```
INSERT INTO MEMBER (ID, TEAM_ID, USERNAME) ....
INSERT INTO TEAM (ID, NAME) ....
```
- 이렇게 저장 후 Member 객체만 조회하면, Team 객체 정보도 가져와서 Member 객체의 team 필드에 주입해주기 때문에 아래와 같이 사용할 수 있습니다.
```
// JAVA 코드
Member member = jpa.find(Member.class, memberId);
Team team = member.getTeam();

// 변환된 쿼리
SELECT M.*, T.*
 FROM MEMBER M
 JOIN TEAM T ON M.TEAM_ID = T.TEAM_ID
	```
      
```