이 글은 김영한님께서 지으신 '자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍'의 내용을 바탕으로 작성하였습니다.
1. 엔티티 매니저 팩토리와 엔티티 매니저
엔티티 매니저 팩토리
//공장 만들기, 비용이 아주 많이 든다.
EntityManagerFactory emf = Persistence.createEntityManagerFactory("jpabook");- 데이터베이스를 하나만 사용하는 애플리케이션은 일반적으로 하나만 생성한다.
- 비용이 매우 많이 들기 때문에 한 개만 만들어서 애플리케이션 전체에서 공유하도록 설계되어 있다.
- 여러 스레드가 동시에 접근해도 안전하므로 서로 다른 스레드 간에 공유해도 된다.
엔티티 매니저
//공장에서 엔티티 매니저 생성, 비용이 거의 안 든다.
EntityManager em = emf.createEntityManager();- 비용이 거의 들지 않는다.
- 여러 스레드가 동시에 접근하면 동시성 문제가 발생하므로 스레드 간에 절대 공유하면 안 된다.
- 데이터베이스 연결이 꼭 필요한 시점까지 커넥션을 얻지 않는다.
2. 영속성 컨텍스트란?
- JPA를 이해하는 데 가장 중요한 용어로, '엔티티를 영구 저장하는 환경'이라는 뜻이다.
- 엔티티 매니저로 엔티티를 저장하거나 조회하면 엔티티 매니저는 영속성 컨텍스트에 엔티티를 보관하고 관리한다.(엔티티를 저장할 때 썼던 persist() 메소드는 엔티티 매니저를 사용해서 회원 엔티티를 영속성 컨텍스트에 저장한다.)
- 논리적인 개념에 가까워 눈에 보이지도 않는다.
- 엔티티 매니저를 생성할 대 하나 만들어지고 엔티티 매니저를 통해서 접근할 수 있고, 관리할 수 있다.
3. 엔티티의 생명주기
1) 비영속(new/transient)
영속성 컨텍스트와 전혀 관계가 없는 상태.
//객체를 생성한 상태(비영속)
Member member = new Member();
member.setId("member1");
member.setUsername("회원1");엔티티 객체를 생성했으나 순수한 객체 상태이며 아직 저장하지 않았다. 이는 영속성 컨텍스트나 데이터베이스와는 전혀 관련이 없다.
2) 영속(managed)
영속성 컨텍스트에 저장된 상태
//객체를 저장한 상태(영속)
em.persist(member);엔티티 매니저를 통해서 엔티티를 영속성 컨텍스트에 저장했다.
영속 상태라는 것은 영속성 컨텍스트에 의해 관리된다는 뜻이다.
3) 준영속(detached)
영속성 컨텍스트에 저장되었다가 분리된 상태
//회원 엔티티를 영속성 컨텍스트에서 분리, 준영속 상태
em.detach(member);
//영속성 컨텍스트 닫기, 준영속 상태
em.close();
//영속성 컨텍스트 초기화, 준영속 상태
em.clear();영속성 컨텍스트가 관리하던 영속 상태의 엔티티를 관리하지 않는 상태.
4) 삭제(removed)
삭제된 상태
//객체를 삭제한 상태(삭제)
em.remove(member);엔티티를 영속성 컨텍스트와 데이터베이스에서 삭제
4. 영속성 컨텍스트의 특징
영속성 컨텍스트와 식별자 값
영속성 컨텍스트는 엔티티를 식별자 값(@Id로 테이블의 기본 키와 매핑한 값)으로 구분하기 때문에 반드시 식별자 값이 존재해야 한다.
영속성 컨텍스트와 데이터베이스 저장
JPA는 보통 트랜잭션을 커밋하는 순간 영속성 컨텍스트에 새로 저장된 엔티티를 데이터베이스에 반영하고 이것을 플러시(flush)라 한다.
영속성 컨텍스트가 엔티티를 관리하면 생기는 장점
- 1차 캐시
- 동일성 보장
- 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연
- 변경 감지
- 지연 로딩
1) 엔티티 조회
영속성 컨텍스트는 내부에 캐시를 가지고 있는데 이것을 1차 캐시라 한다. 영속 상태의 엔티티는 모두 이곳에 저장된다.
//엔티티를 생성한 상태(비영속)
Member member = new Member();
member.setId("member1");
member.setUsername("회원1");
//엔티티를 영속
em.persist(member);위 코드를 실행하면 1차 캐시에 회원 엔티티를 저장하는데 아직 데이터베이스에는 저장되지 않았다.
영속성 컨텍스트에 데이터를 저장하고 조회하는 모든 기준은 데이터베이스 기본 키 값이다.
//엔티티 조회
Member member = em.find(Member.class, "member1");
//EntityManager.find() 메소드 정의
public <T> T find(Class<T> entityClass, Object primaryKey);find() 메소드를 보면 첫 번째 파라미터는 엔티티 클래스의 타입이고, 두 번째는 조회할 엔티티의 식별자 값이다.
Member member = new Member();
member.setId("member1");
member.setUsername("회원1");
//1차 캐시에 저장됨
em.persist(member);
//1차 캐시에서 조회 -> 엔티티 확인 -> 엔티티 반환
Member findMember = em.find(Member.class, "member1");
//1차 캐시에서 조회 -> 엔티티 없음 -> DB에서 조회 후 엔티티 생성 -> 1차 캐시 저장 -> 엔티티 반환
Member findMember2 = em.find(Member.class, "member2");em.find()를 호출하면 먼저 1차 캐시에서 엔티티를 찾고 만약 찾는 엔티티가 1차 캐시에 없으면 데이터베이스에서 조회해서 엔티티를 생성하고 1차 캐시에 저장한 후에 영속 상태의 엔티티를 반환한다. 이는 당연히 데이터베이스를 매번 조회하는 것보다 성능상 이점을 누릴 수 있다.
영속 엔티티의 동일성 보장
Member a = em.find("Member.class, "member1");
Member b = em.find("Member.class, "member1");
System.out.println(a == b); //truea와 b 모두 동일한 식별자 값으로 조회했기 때문에 1차 캐시에 있는 같은 엔티티 인스턴스이다. 영속성 컨텍스트는 엔티티의 동일성을 보장한다.
동일성과 동등성
동일성(identity) : 실제 인스턴스가 같다. == 비교의 값이 같다.
동등성(equality) : 인스턴스가 가지고 있는 값이 같다. equals() 메소드로 비교
2) 엔티티 등록
EntityManager em = emf.createEntityManager();
Entitytransaction transaction = em.getTransaction();
//엔티티 매니저는 데이터 변경 시 트랜잭션을 시작해야 한다.
transaction.begin(); //[트랜잭션] 시작
em.persist(memberA);
em.persist(memberB);
//여기까지 INSERT SQL을 데이터베이스에 보내지 않는다.
//커밋하는 순간 데이터베이스에 INSERT SQL을 보낸다.
transaction.commit(); //[트랜잭션] 커밋엔티티 매니저는 트랜잭션을 커밋하기 직전까지 데이터베이스에 엔티티를 저장하지 않고 내부 쿼리 저장소에 SQL을 차곡차곡 모아둔 뒤 커밋할 때 모아둔 쿼리를 데이터베이스에 보내는데 이것을 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연(transactional write-behind)이라 한다.
트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연이 가능한 이유
어떻게든 커밋 직전에만 데이터베이스에 SQL을 전달하면 된다.
3) 엔티티 수정
SQL 수정 쿼리의 문제점
프로젝트가 점점 커지고 요구사항이 늘어나면 수정 쿼리도 추가 된다. 이런 개발 방식은 수정 쿼리가 많아지는 것은 물론이고 비즈니스 로직을 분석하기 위해 SQL을 계속 확인해야 한다. 결국 직접적이든 간접적이든 비즈니스 로직이 SQL에 의존하게 된다.
변경 감지
EntityManager em = emf.createEntityManager();
EntityTransaction transaction = em.getTransaction();
transaction.begin(); //[트랜잭션] 시작
//영속 엔티티 조회
Member memberA = em.find(Member.class, "memberA");
//영속 엔티티 데이터 수정
memberA.setUsername("hi");
memberA.setAge(10);
//em.update(member) 이런 코드가 있어야 하지 않을까?
transaction.commit(); //[트랜잭션] 커밋JPA로 엔티티를 수정할 때는 단순히 엔티티를 조회해서 데이터만 변경하면 된다. 이처머 엔티티의 변경사항을 데이터베이스에 자동으로 반영하는 기능을 변경 감지(dirty checking)라 한다.
JPA는 엔티티를 영속성 컨텍스트에 보관할 때, 최초 상태를 복사해서 저장해두는데 이것을 스냅샷이라 한다. 그리고 플러시 시점에 스냅샷과 엔티티를 비교해서 변경된 엔티티를 찾는다.
변경 감지는 영속성 컨텍스트가 관리하는 영속 상태의 엔티티에만 적용된다. 영속성 컨텍스트의 관리를 받지 못하는 엔티티는 값을 변경해도 데이터베이스에 반영되지 않는다.
4) 엔티티 삭제
Member memberA = em.find(Member.class, "memberA"); //삭제 대상 엔티티 조회
em.remove(memberA); //엔티티 삭제em.remove()에 삭제 대상 엔티티를 넘겨주면 삭제 쿼리를 쓰기 지연 SQL 저장소에 등록 후 트랜잭션을 커밋해서 플러시를 호출하면 실제 데이터베이스에 삭제 쿼리를 전달한다.
em.remove(memberA)를 호출하는 순간 memberA는 영속성 컨텍스트에서 제거된다. 이렇게 삭제된 엔티티는 재사용하지 말고 자연스럽게 가비지 컬렉션의 대상이 되도록 두는 것이 좋다.
