[JPA] 프록시와 로딩 전략

ttaho·2023년 12월 21일
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JPA

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JPA에서의 Proxy(프록시)란 무엇일까?
앞서 프록시가 등장하게 된 배경에 대해 알아보자.

등장배경

객체는 객체 그래프로 연관된 객체들을 자유롭게 탐색할 수 있다. 하지만 데이터베이스 매핑을 하는 엔티티 객체는 자유도가 떨어진다. 왜냐하면 연관된 테이블의 데이터를 조회하기 위해서는 JOIN을 사용하여 조회를 진행하기 때문이다.

한 테이블을 조회할때 그 테이블과 연관된 모든 테이블을 조회하는 것은 많은 비용이 발생한다. 이 문제를 해결하기 위해 프록시가 등장했다.

프록시를 이용하면 처음부터 연관된 객체를 조회하는 것이 아니라, 사용하는 시점에 조회하게 된다 => 지연로딩
또한 자주 함께 사용하는 객체는 사용하는 시점이 아닌 해당 객체를 조회했을 때 바로 가져올 수 있게 할 수 있다 => 즉시로딩

프록시란?

  • 프록시는 실제 엔티티 객체가 아닌 가짜 객체이다.
  • 프록시 객체는 실제 엔티티 클래스를 상속받아 만들어진다.
  • 가짜 객체이지만 실제 엔티티의 동작을 할 수 있으므로 우리같은 개발자들은 실제 엔티티처럼 사용하면 된다.

  • 프록시 객체는 실제 객체의 참조(target)를 보관한다.
  • 프록시 객체를 호출하면 프록시 객체는 실제 객체의 메소드를 호출한다.

위의 그림을 보고 프록시 객체의 초기화에 대해 알아보자.
1. getName() 메소드를 호출한다.
2. 영속성 컨텍스트에 있는지 확인하고 없으면 DB에서 가져와서 실제 Entity를 생성한다.
3. target.getName()을 통해서 실제 Entity인 Member의 getName 메소드를 실행.

코드로 확인해보자.

Member member = new Member();
member.setName("이름이름");
entityManager.persist(member);

entityManager.flush();
entityManager.clear();

Member reference = entityManager.getReference(Member.class, member.getId());

System.out.println("프록시 객체에서 메소드 호출 시작");
reference.getName();
System.out.println("프록시 객체에서 메소드 호출 끝");

위의 코드와 결과를 보면 프록시 객체의 getName() 메소드를 실행시켜야 엔티티를 조회하는 쿼리가 실행되는 것을 알 수 있다.

프록시의 특징

  • 프록시 객체는 처음 사용할 때 한 번만 초기화
  • 프록시 객체를 초기화 할 때, 프록시 객체가 실제 엔티티로 바뀌는 것은 아님, 초기화되면 프록시 객체를 통해서 실제 엔티티에 접근 가능
  • 프록시 객체는 원본 엔티티를 상속받은 객체이므로 타입 체크 시 주의 해야함
  • 영속성 컨텍스트에 이미 존재한다면 데이터베이스 조회가 필요 없고 프록시 객체 사용 필요성이 없으므로 프록시 객체가 아닌 실제 엔티티 객체를 반환한다.
  • 영속성 컨텍스트에 찾는 엔티티가 이미 있으면 entityManager.getReference()를 호출해도 실제 엔티티를 반환한다.
  • 영속성 컨텍스트의 도움을 받을 수 없는 준영속 상태일 때, 프록시를 초기화하면 문제 발생 -> 하이버네이트는 LazyInitializationException 예외를 터트림

프록시 확인

  • 프록시 인스턴스의 초기화 여부 확인 : PersistenceUnitUtil.isLoaded(Object entity) Boolean 타입
  • 프록시 클래스 이름 확인 : entity.getClass().getName()

즉시 로딩과 지연 로딩

프록시의 등장배경에서 언급했던 즉시 로딩과 지연 로딩에 대해 알아보자.

즉시 로딩

Member를 조회할 때 Team의 정보도 함께 필요한 경우를 가정해보자
이러한 비즈니스 로직에서는 Member 조회 시, Team도 함께 조회해야 한다.

해당 상황에서 엔티티를 조회할 때, 그와 연관관계에 있는 엔티티를 함께 조회하는 방법인 즉시 로딩 전략을 사용한다.

  @Entity 
  public class Member { 
 
    @Id 
    @GeneratedValue 
    private Long id; 

    @Column(name = "USERNAME") 
    private String name; 

    @ManyToOne(fetch = FetchType.EAGER)
    @JoinColumn(name = "TEAM_ID") 
    private Team team;
 }

즉시 로딩을 사용하기 위해서는 연관관계를 매핑시킨 어노테이션에서 fetch 속성을 FetchType.EAGER 로 지정한다. JPA 구현체는 즉시 로딩을 최적화하기 위해 가능하면 조인 쿼리를 사용한다.

지연 로딩

Member를 조회할 때 Team의 정보가 필요없는 상황을 가정해보자.
단순히 member 정보만 필요한 비즈니스 로직에서는 Member 조회 시, Team을 조회할 필요가 없다.

이 경우에 Team을 프록시로 가져오는 것이다!

  @Entity 
  public class Member { 
 
    @Id 
    @GeneratedValue 
    private Long id; 

    @Column(name = "USERNAME") 
    private String name; 

    @ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY) 
    @JoinColumn(name = "TEAM_ID") 
    private Team team;
 }

fetch 옵션을 FetchType.LAZY로 설정을 하게되면 Member 조회시에는 Team을 조회하지 않고, 실제 Team 객체를 사용하는 시점에 초기화를 한다( 조회 쿼리문이 실행된다 )

프록시와 즉시로딩의 주의점

  1. 가급적 지연 로딩만 사용
  2. 즉시 로딩을 적용하면 예상치 못한 SQL이 발생한다.
  3. 즉시 로딩은 JPQL에서 N+1 문제를 일으킨다.
  4. @ManyToOne, @OneToOne은 default가 즉시 로딩이므로 LAZY로 설정해주자.
  5. @OneToMany, @ManyToMany는 default가 지연 로딩이다.

N+1 문제

간단하게 N+1문제를 알아보자.
N+1이란, 객체를 조회할 때(1번의 select 쿼리문) 그와 연관된 객체들(N번의 select 쿼리문)도 조회되는 문제를 N+1 문제라고 한다.

우리의 예시에서는 Member 객체를 조회하기 위해 select 쿼리문을 날리는데,
Member와 연관된 Team을 조회하는 쿼리문도 날리는 경우로 생각해볼 수 있다.

이를 해결하기 위해 지연로딩을 사용할 수 있다.
Member 객체의 정보만을 조회할 때는 Member만 조회할 수 있게 지연 로딩을 사용하자.

좀 더 자세한 내용은 뒤에 JPA를 추가로 학습해보면서 살펴보자.

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