김영한님의 인프런 강의 '자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍'을 참고했습니다.

엔티티 매니저 팩토리와 엔티티 매니저

엔티티 매니저 : 엔티티를 저장하고, 수정하고, 삭제하고, 조회하는 등 엔티티와 관련된 모든 일을 처리한다. 이름 그대로 엔티티를 관리하는 관리자다. 동시성 문제로 인하여 스레드 간에 절대 공유하면 안된다.

엔티티 매니저 팩토리 : 엔티티 매니저를 만드는 공장으로서 한 개만 만들어서 애플리케이션 전체에 공유한다. 여러 스레드가 동시에 접근 가능하다.

영속성 컨텍스트란?

EntityManager.persist(entity);

위 코드의 entity는 db에 저장되는 것이 아니라 영속성 컨텍스트에 저장된다. 즉 엔티티 매니저로 엔티티를 저장하거나 조회하면 엔티티 매니저는 영속성 컨텍스트에 엔티티를 보관하고 관리한다. 추가로 영속성 컨텍스트는 엔티티 매니저를 생성할 때 하나 만들어진다.

여러 엔티티 매니저가 같은 영속성 컨텍스트에 접근할 수도 있다 -> 나중에 배운다.

엔티티의 생명주기

엔티티에는 4가지 상태가 존재한다.

비영속

영속성 컨텍스트와 전혀 관계가 없는 새로운 상태를 의미한다. 여기서 엔티티는 영속성 컨텍스트나 db와 전혀 관련이 없다.

//객체를 생성한 상태(비영속) 
Member member = new Member(); 
member.setId("member1"); 
member.setUsername("회원1");

영속

엔티티 매니저를 통해 영속성 컨텍스트에 엔티티를 저장해서 영속성 컨텍스트가 관리하는 엔티티를 영속 상태에 있다고 한다.

//객체를 생성한 상태(비영속) 
Member member = new Member(); 
member.setId("member1"); 
member.setUsername(“회원1”);

EntityManager em = emf.createEntityManager();
em.getTransaction().begin();
//객체를 저장한 상태(영속)
em.persist(member);

준영속

영속성 컨텍스트가 관리하던 영속 상태의 엔티티를 영속성 컨텍스트가 관리하지 않으면 준영속 상태가 된다.

• em.detach(entity) : 특정 엔티티만 준영속 상태로 전환.
• em.clear() : 영속성 컨텍스트를 완전히 초기화.
• em.close() : 영속성 컨텍스트를 종료.

삭제

엔티티가 영속성 컨텍스트와 db에서 삭제된 상태.

//객체를 삭제한 상태(삭제) 
em.remove(member);

영속성 컨텍스트의 이점

영속성 컨텍스트가 엔티티를 관리하면 다음과 같은 이점이 있다.

1차 캐시에서 조회

Member member = new Member();
member.setId("member1");
member.setUsername("회원1");
//1차 캐시에 저장됨
em.persist(member);
//1차 캐시에서 조회
Member findMember = em.find(Member.class, "member1");

em.find()를 호출하면 우선 1차 캐시에서 식별자 값으로 엔티티를 찾는다.

• case1 : if 찾는 엔티티가 없으면,
  db에서 엔티티를 조회한 후 1차 캐시에 저장한 후 반환한다.

• case2: if 찾는 엔티티가 1차 캐시에 있으면,
  db를 조회하지 않고 메모리에 있는 1차 캐시에서 엔티티를 조회한다.

성능상 이점이 크진 않다. 개념 정도 알아두자!

영속 엔티티의 동일성 보장

Member a = em.find(Member.class, "member1"); 
Member b = em.find(Member.class, "member1");
System.out.println(a == b); //동일성 비교 true

em.find(Member.class, "member1")를 반복해서 호출해도 영속성 컨텍스트는 1차 캐시에 있는 같은 엔티티 인스턴스를 반환한다.

트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연(엔티티 등록)

엔티티 매니저는 트랜잭션을 커밋하기 직전까지 db에 엔티티를 저장하지 않고 내부 쿼리 저장소에 insert sql을 차곡차곡 모아둔다. 그리고 트랜잭션을 커밋 할 때 모아둔 쿼리를 db에 보내는데 이것을 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연이라 한다. 이 기능을 잘 활용하면 모아둔 insert 쿼리들을 db에 한 번에 전달해서 성능을 최적화할 수 있다.

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.

//커밋 하는 순간 데이터베이스에 INSERT SQL을 보낸다.
transaction.commit(); // [트랜잭션] 커밋

쓰기 지연 SQL 저장소에 SQL문들을 모은다.

commit하면 SQL 저장소에 모인 쿼리들을 db에 보낸다.

변경감지(엔티티 수정)

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] 커밋

JPA로 엔티티를 수정할 때는 단순히 엔티티를 조회해서 데이터만 변경하면 된다. 트랜잭션 커밋 직전에 주석으로 처리된 em.update()같은 코드는 필요 없다. 이렇게 엔티티의 변경사항을 db에 자동으로 반영하는 기능을 변경 감지(dirty checking)라 한다.

• 트랜잭션을 커밋하면 엔티티 매니저 내부에서 먼저 플러시가 호출된다.
• 엔티티와 스냅샷을 비교해서 변경된 엔티티를 찾는다.
• 변경된 엔티티가 있으면 수정 쿼리를 생성해서 쓰기 지연 sql 저장소에 보낸다.
• 쓰기 지연 저장소의 sql을 db에 보낸다.
• db에 트랜잭션을 커밋한다.

스냅샷 : 엔티티를 영속성 컨텍스트에 보관할 때 최초 상태의 복사본

지연 로딩

나중에 자세히 배움!!

플러시

플러시에 대해 좀더 자세히 알아보자. 플러시는 영속성 컨텍스트의 변경 내용을 db에 반영한다. 플러시를 실행하면 구체적으로 다음과 같은 일이 일어난다.

• 변경 감지가 동작해서 영속성 컨텍스트에 있는 모든 엔티티를 스냅샷과 비교해서 수정된 엔티티를 찾는다. 수정된 엔티티는 수정 쿼리를 만들어 쓰기 지연 저장소에 등록한다.

• 쓰기 지연 sql 저장소의 쿼리를 db에 전송한다(등록, 수정, 삭제 쿼리).

플러시하는 방법

영속성 컨텍스트를 플러시하는 방법은 3가지이다.

1. 직접 호출
em.flush를 직접 호출해서 영속성 컨텍스트를 강제로 플러시한다. 테스트나 다른 프레임워크와 jpa를 함께 사용할 때를 제외하고 거의 사용하지 않는다.

2. 트랜잭션 커밋 시 플러시 자동 호출
트랜잭션을 커밋 할 때 플러시를 자동으로 호출한다.

3. jpql 쿼리 실행 시 플러시 자동 호출
jpql 실행 시 플러시를 자동으로 호출한다. 왜 jpql 쿼리를 실행할 때 플러시가 자동 호출될까?

em.persist(memberA);
em.persist(memberB);
em.persist(memberC);
//중간에 JPQL 실행
query = em.createQuery("select m from Member m", Member.class);
List<Member> members= query.getResultList();

만약에 jpql이 플러시를 자동으로 호출하지 않는다고 가정했을때 jpql을 실행하면 어떻게 될까? jpql은 sql로 변환되어 db에서 엔티티를 조회한다. 그런데 memberA, memberB, memberC는 아직 db에 없으므로 쿼리 결과로 조회되지 않는다. 따라서 실행하기 직전에 영속성 컨텍스트를 플러시해서 변경 내용을 db에 반영해야 한다. jpa는 이런 문제를 예방하기 위해 jpql을 실행할때 플러시를 자동 호출한다.

플러시 모드 옵션

• FlushModeType.AUTO
커밋이나 쿼리를 실행할 때 플러시 (기본값)

• FlushModeType.COMMIT
커밋할 때만 플러시