[ 김영한 스프링 DB 2편 - 데이터 접근 활용 기술 #6 ] 데이터 접근 기술 - 스프링 데이터 JPA

김수호·2023년 10월 24일

김영한 스프링 DB 2편 - 데이터 접근 활용 기술

이번 섹션에서는 [데이터 접근 기술 - 스프링 데이터 JPA]에 대해서 알아보자.

👉 목차는 다음과 같다.

1) 스프링 데이터 JPA 주요 기능
2) 스프링 데이터 JPA 적용1
3) 스프링 데이터 JPA 적용2
4) 정리

바로 하나씩 알아보자.

1) 스프링 데이터 JPA 주요 기능

스프링 데이터 JPA는 JPA를 편리하게 사용할 수 있도록 도와주는 라이브러리이다.
수많은 편리한 기능을 제공하지만 가장 대표적인 기능은 다음과 같다.

공통 인터페이스 기능
쿼리 메서드 기능

공통 인터페이스 기능

참고)
- JpaRepository 인터페이스를 통해서 기본적인 CRUD 기능을 제공한다.
- 공통화 가능한 기능이 거의 모두 포함되어 있다.
- CrudRepository 에서 fineOne() -> findById() 로 변경되었다.

JpaRepository 사용법
- JpaRepository 인터페이스를 인터페이스 상속 받고, 제네릭에 관리할 <엔티티, 엔티티ID> 를 주면 된다.
- 그러면 JpaRepository 가 제공하는 기본 CRUD 기능을 모두 사용할 수 있다.

스프링 데이터 JPA가 구현 클래스를 대신 생성
- JpaRepository 인터페이스만 상속받으면 스프링 데이터 JPA가 프록시 기술을 사용해서 구현 클래스를 만들어준다. 그리고 만든 구현 클래스의 인스턴스를 만들어서 스프링 빈으로 등록한다.
- 따라서 개발자는 구현 클래스 없이 인터페이스만 만들면 기본 CRUD 기능을 사용할 수 있다.

쿼리 메서드 기능
스프링 데이터 JPA는 인터페이스에 메서드만 적어두면, 메서드 이름을 분석해서 쿼리를 자동으로 만들고 실행해주는 기능을 제공한다.

순수 JPA 리포지토리
- 순수 JPA를 사용하면 직접 JPQL을 작성하고, 파라미터도 직접 바인딩 해야 한다.

스프링 데이터 JPA
- 스프링 데이터 JPA는 메서드 이름을 분석해서 필요한 JPQL을 만들고 실행해준다. 물론 JPQL은 JPA가 SQL로 번역해서 실행한다.
- 물론 그냥 아무 이름이나 사용하는 것은 아니고 다음과 같은 규칙을 따라야 한다.

스프링 데이터 JPA가 제공하는 쿼리 메소드 기능
- 조회: find…By , read…By , query…By , get…By
- COUNT: count…By 반환타입 long
- EXISTS: exists…By 반환타입 boolean
- 삭제: delete…By , remove…By 반환타입 long
- DISTINCT: findDistinct , findMemberDistinctBy
- LIMIT: findFirst3 , findFirst , findTop , findTop3
- (참고) 쿼리 메소드 필터 조건
  - 스프링 데이터 JPA 공식 문서 참고
    - https://docs.spring.io/spring-data/jpa/docs/current/reference/html/#jpa.query-methods.query-creation
    - https://docs.spring.io/spring-data/jpa/docs/current/reference/html/#repositories.limit-query-result

JPQL 직접 사용하기
- 쿼리 메서드 기능 대신에 직접 JPQL을 사용하고 싶을 때는 @Query 와 함께 JPQL을 작성하면 된다. 이때는 메서드 이름으로 실행하는 규칙은 무시된다.
- 참고로 스프링 데이터 JPA는 JPQL 뿐만 아니라 JPA의 네이티브 쿼리 기능도 지원하는데, JPQL 대신에 SQL을 직접 작성할 수 있다.

✔️ 중요

스프링 데이터 JPA는 JPA를 편리하게 사용하도록 도와주는 도구이다. 따라서 JPA 자체를 잘 이해하는 것이 가장 중요하다.

2) 스프링 데이터 JPA 적용1

스프링 데이터 JPA를 프로젝트에 적용해보자.

설정
스프링 데이터 JPA는 spring-boot-starter-data-jpa 라이브러리를 넣어주면 된다.

build.gradle 추가
- 그런데 이미 앞에서 JPA를 설정하면서 spring-boot-starter-data-jpa 라이브러리를 넣어주었다. 여기에는 JPA , 하이버네이트, 스프링 데이터 JPA( spring-data-jpa ), 그리고 스프링 JDBC 관련 기능도 모두 포함되어 있다.
- 따라서 스프링 데이터 JPA가 이미 추가되어있으므로 별도의 라이브러리 설정은 하지 않아도 된다.

스프링 데이터 JPA 적용

SpringDataJpaItemRepository 생성: src > main > java > hello > itemservice > repository > jpa 패키지 내부에 SpringDataJpaItemRepository 인터페이스를 생성하자.
- 스프링 데이터 JPA가 제공하는 JpaRepository 인터페이스를 인터페이스 상속 받으면 기본적인 CRUD 기능을 사용할 수 있다.
- 그런데 이름으로 검색하거나, 가격으로 검색하는 기능은 공통으로 제공할 수 있는 기능이 아니다. 따라서 쿼리 메서드 기능을 사용하거나 @Query 를 사용해서 직접 쿼리를 실행하면 된다.
- 여기서는 데이터를 조건에 따라 4가지로 분류해서 검색한다.
  - 모든 데이터 조회
  - 이름 조회
  - 가격 조회
  - 이름 + 가격 조회
- 동적 쿼리를 사용하면 좋겠지만, 스프링 데이터 JPA는 동적 쿼리에 약하다. 이번에는 직접 4가지 상황을 스프링 데이터 JPA로 구현해보자. 그리고 이 문제는 이후에 Querydsl에서 동적 쿼리로 깔끔하게 해결하겠다.
- (참고) 스프링 데이터 JPA도 Example 이라는 기능으로 약간의 동적 쿼리를 지원하지만, 실무에서 사용하기는 기능이 빈약하다. 실무에서 JPQL 동적 쿼리는 Querydsl을 사용하는 것이 좋다.

✔️ 코드 설명

findAll()
- 코드에는 보이지 않지만 JpaRepository 공통 인터페이스가 제공하는 기능이다.
- 모든 Item 을 조회한다.
- 다음과 같은 JPQL이 실행된다.
  - select i from Item i
findByItemNameLike()
- 이름 조건만 검색했을 때 사용하는 쿼리 메서드이다.
- 다음과 같은 JPQL이 실행된다.
  - select i from Item i where i.name like ?
findByPriceLessThanEqual()
- 가격 조건만 검색했을 때 사용하는 쿼리 메서드이다.
- 다음과 같은 JPQL이 실행된다.
  - select i from Item i where i.price <= ?
findByItemNameLikeAndPriceLessThanEqual()
- 이름과 가격 조건을 검색했을 때 사용하는 쿼리 메서드이다.
- 다음과 같은 JPQL이 실행된다.
  - select i from Item i where i.itemName like ? and i.price <= ?
findItems()
- 메서드 이름으로 쿼리를 실행하는 기능은 다음과 같은 단점이 있다.
  - 1) 조건이 많으면 메서드 이름이 너무 길어진다.
  - 2) 조인 같은 복잡한 조건을 사용할 수 없다.
  - 메서드 이름으로 쿼리를 실행하는 기능은 간단한 경우에는 매우 유용하지만, 복잡해지면 직접 JPQL 쿼리를 작성하는 것이 좋다.
- 쿼리를 직접 실행하려면 @Query 애노테이션을 사용하면 된다.
- 메서드 이름으로 쿼리를 실행할 때는 파라미터를 순서대로 입력하면 되지만, 쿼리를 직접 실행할 때는 파라미터를 명시적으로 바인딩 해야 한다.
- 파라미터 바인딩은 @Param("itemName") 애노테이션을 사용하고, 애노테이션의 값에 파라미터 이름을 주면 된다.

3) 스프링 데이터 JPA 적용2

JpaItemRepositoryV2 생성: src > main > java > hello > itemservice > repository > jpa 패키지 내부에 JpaItemRepositoryV2 클래스를 생성하자.

의존관계와 구조

ItemService 는 ItemRepository 에 의존하기 때문에 ItemService 에서 SpringDataJpaItemRepository 를 그대로 사용할 수 없다.
물론 ItemService 가 SpringDataJpaItemRepository 를 직접 사용하도록 코드를 고치면 되겠지만, 우리는 ItemService 코드의 변경없이 ItemService 가 ItemRepository 에 대한 의존을 유지하면서 DI를 통해 구현 기술을 변경하고 싶다.
따라서 조금 복잡하지만, 새로운 리포지토리를 만들어서 이 문제를 해결해보자. 여기서는 JpaItemRepositoryV2 가 ItemRepository 와 SpringDataJpaItemRepository 사이를 맞추기 위한 어댑터 처럼 사용된다.

클래스 의존 관계

참고)
- JpaItemRepositoryV2 는 ItemRepository 를 구현한다. 그리고 SpringDataJpaItemRepository 를 사용한다.

런타임 객체 의존 관계

참고)
- 런타임의 객체 의존관계는 다음과 같이 동작한다.
- itemService -> jpaItemRepositoryV2 -> springDataJpaItemRepository(프록시 객체)

이렇게 중간에서 JpaItemRepositoryV2 가 어댑터 역할을 해준 덕분에 ItemService 가 사용하는 ItemRepository 인터페이스를 그대로 유지할 수 있고 클라이언트인 ItemService 의 코드를 변경하지 않아도 되는 장점이 있다.

👉 다음으로 기능에 대해서 알아보자.

save()
- repository.save(item)
- 스프링 데이터 JPA가 제공하는 save() 를 호출한다.
update()
- 스프링 데이터 JPA가 제공하는 findById() 메서드를 사용해서 엔티티를 찾는다.
- 그리고 데이터를 수정한다.
- 이후 트랜잭션이 커밋될 때 변경 내용이 데이터베이스에 반영된다. (JPA가 제공하는 기능이다.)
findById()
- repository.findById(itemId)
- 스프링 데이터 JPA가 제공하는 findById() 메서드를 사용해서 엔티티를 찾는다.
findAll()
- 데이터를 조건에 따라 4가지로 분류해서 검색한다.
  - 모든 데이터 조회
  - 이름 조회
  - 가격 조회
  - 이름 + 가격 조회
- 모든 조건에 부합할 때는 findByItemNameLikeAndPriceLessThanEqual() 를 사용해도 되고, repository.findItems() 를 사용해도 된다. 그런데 보는 것 처럼 조건이 2개만 되어도 이름이 너무 길어지는 단점이 있다. 따라서 스프링 데이터 JPA가 제공하는 메서드 이름으로 쿼리를 자동으로 만들어주는 기능과 @Query 로 직접 쿼리를 작성하는 기능 중에 적절한 선택이 필요하다.
- 추가로 코드를 잘 보면 동적 쿼리가 아니라 상황에 따라 각각 스프링 데이터 JPA의 메서드를 호출해서 상당히 비효율적인 코드인 것을 알 수 있다. 앞서 이야기했듯이 스프링 데이터 JPA는 동적 쿼리 기능에 대한 지원이 매우 약하다. 이 부분은 이후에 Querydsl을 사용해서 개선해보자.

👉 기능을 모두 개발했으니, 설정하고 실행해보자.

SpringDataJpaConfig 생성: src > main > java > hello > itemservice > config 패키지 내부에 SpringDataJpaConfig 클래스를 생성하자.
- SpringDataJpaItemRepository 는 스프링 데이터 JPA가 프록시 기술로 만들어주고 스프링 빈으로도 등록해준다.

ItemServiceApplication - 변경: 다음과 같이 적용하자.
- SpringDataJpaConfig 를 사용하도록 변경했다.

테스트 실행 - 먼저 ItemRepositoryTest 를 통해서 리포지토리가 정상 동작하는지 확인해보자.
- 실행해보면 findItems 에서 오류가 발생한다. 아래 주의! - 하이버네이트 버그를 참고하자.
- 수정 후 다시 실행해보면 정상적으로 실행되는 것을 확인할 수 있다.

애플리케이션 실행 - ItemServiceApplication 를 실행해서 애플리케이션이 정상 동작하는지 확인해보자.
- 정상적으로 실행되는 것을 확인할 수 있다.

(참고) 예외 변환
- 스프링 데이터 JPA도 스프링 예외 추상화를 지원한다. 스프링 데이터 JPA가 만들어주는 프록시에서 이미 예외 변환을 처리하기 때문에, @Repository 와 관계없이 예외가 변환된다.

✔️ 주의! - 하이버네이트 버그

하이버네이트 5.6.6 ~ 5.6.7 을 사용하면 Like 문장을 사용할 때 다음 예외가 발생한다.
- java.lang.IllegalArgumentException: Parameter value [\] did not match expected type [java.lang.String (n/a)]
- 스프링 부트 2.6.5 버전은 문제가 되는 하이버네이트 5.6.7 을 사용한다.

build.gradle에 다음을 추가해서 하이버네이트 버전을 문제가 없는 5.6.5.Final 로 맞추자.
- ext["hibernate.version"] = "5.6.5.Final"

4) 정리

스프링 데이터 JPA의 대표적인 기능을 알아보았다. 스프링 데이터 JPA는 이 외에도 정말 수 많은 편리한 기능을 제공한다. 심지어 우리가 어렵게 사용하는 페이징을 위한 기능들도 제공한다. 스프링 데이터 JPA는 단순히 편리함을 넘어서 많은 개발자들이 똑같은 코드로 중복 개발하는 부분을 개선해준다. (스프링 데이터 JPA는 실무에서 기본으로 선택하는 기술이다.)

강의를 듣고 정리한 글입니다. 코드와 그림 등의 출처는 김영한 강사님께 있습니다.

김수호

현실에서 한 발자국

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