영속성 관리

김영한님의 자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 책으로 공부하면서 정리했습니다.

엔티티 매니저 팩토리와 엔티티 매니저

• 엔티티 매니저 팩토리는 여러 스레드가 동시에 접근해도 안전하므로 서로 다른 스레드 간에 공유해도 된다.
• 하지만 엔티티 매니저는 여러 스레드가 동시에 접근하면 동시성 문제가 발생하므로 스레드 간에 절대 공유하면 안된다.

영속성 컨텍스트

• 엔티티를 영구 저장하는 환경
• 엔티티 매니저로 엔티티를 저장하거나 조회하면 엔티티 매니저는 영속성 컨텍스트에 엔티티를 보관하고 관리한다.
• 영속성 컨텍스트는 엔티티 매니저를 새성할 때 하나 만들어진다.
• 엔티티 매니저를 통해서 영속성 컨텍스트에 접근할 수 있고, 영속성 컨텍스트를 관리할 수 있다.
• 여러 엔티티 매니저가 같은 영속성 컨텍스트에 접근할 수도 있다.

엔티티의 생명주기

• 비영속
  - 순수한 객체 상태
• 영속
  - 엔티티 매니저를 통해서 엔티티를 영속성 컨텍스트에 저장했을 때
  - 영속성 컨텍스트에 의해 관리되는 상태
  - em.find() 나 JPQL을 사용해서 조회한 엔티티도 영속성 컨텍스트가 관리하는 영속상태다.
• 준영속
  - 영속성 컨텍스트가 관리하던 영속 상태의 엔티티를 영속성 컨텍스트가 관리하지 않으면 준영속 상태가 된다.
  - 준영속 상태일 때는 영속성 컨텍스트가 지원하는 변경 감지가 동작하지 않는다.
  - em.detach(), em.close(), em.clear()
  - em.detach() 메소드를 호출하는 순간, 1차 캐시부터 쓰기 지연 SQL 저장소까지 해당 엔티티를 관리하기 위한 모든 정보가 제거된다.
  - em.close() 는 영속성 컨텍스트를 초기화해서 해당 영속성 컨텍스트의 모든 엔티티를 준영속 상태로 만든다.
  - em.clear() 는 영속성 컨텍스트를 종료시킨다.
• 삭제
  - 엔티티를 영속성 컨텍스트와 데이터베이스에서 삭제한다.
  - em.remove()

영속성 컨텍스트 특징

• 영속성 컨텍스트와 식별자 값
  - 영속 상태는 식별자 값이 반드시 있어야 함
  - 영속성 컨텍스트가 식별자 값으로 엔티티를 구분하기 때문
• 영속성 컨텍스트가 엔티티를 관리할 때의 장점
  - 1차 캐시
  - 동일성 보장
  - 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연
  - 변경 감지
  - 지연 로딩

엔티티 조회

• 1차 캐시
• 영속성 컨텍스트 내부에 Map이 하나 있는데 키는 @Id 로 매핑한 식별자고, 값은 엔티티 인스턴스다.
• 영속성 컨텍스트는 데이터베이스를 조회하지 않고 1차 캐시에서 바로 불러올 수 있는 성능상의 이점과 엔티티의 동일성을 보장한다는 특징이 있다.

• 동일성 identity: 실제 인스턴스가 같다. 따라서 참조 값을 비교하는 == 비교의 값이 같다.
• 동등성 equality: 실제 인스턴스는 다를 수 있지만 인스턴스가 가지고 있는 값이 같다. 자바에서 동등성 비교는 equals() 메소드를 구현해야 한다.

쓰기 지연 transactional write-behind

• 엔티티 매니저는 트랜젝션을 커밋하기 직전까지 데이터베이스에 엔티티를 저장하지 않고 내부 쿼리 저장소에 INSERT SQL을 차곡차곡 모아둔다. 그리고 트랜젝션을 커밋할 때 모아둔 쿼리를 데이터베이스에 보내느데 이를 쓰기 지연이라고 한다.
• 쓰기 지연이 가능한 이유는?
  - 1. 쿼리를 그때 그때 데이터베이스에 전달하는 경우
  - 2. 쿼리를 모아놓고 한 번에 전달하는 경우
  - 위 두 가지 경우 모두 트랜젝션이 커밋되어야 저장되고, 롤백 시 저장되지 않는다.
  - 즉, 어떻게든 커밋 직전에만 데이터베이스에 SQL을 전달하면 되기 때문!

변경 감지 dirty checking

• JPA로 엔티티를 수정할 때는 단순히 엔티티를 조회해서 데이터만 변경하면 된다.

어떻게 엔티티의 데이터만 변경했는데 데이터베이스에 반영되는걸까?

• 우선 엔티티의 변경사항을 데이터베이스에 자동으로 반영하는 기능을 변경 감지라고 한다.
• JPA는 엔티티를 영속성 컨택스트에 보관할때, 최초 상태를 복사해서 저장해두는데 이것을 스냅샷이라 한다. 그리고 플러시 시점에 스냅샷과 엔티티를 비교해서 변경된 엔티티를 찾는다.
• 변경된 엔티티가 있으면 수정 쿼리를 생성해서 쓰기 지연 SQL 저장소에 보낸다.
• 쓰기 지연 저장소의 SQL을 데이터베이스에 보낸다.
• 데이터베이스 트랜잭션을 커밋한다.

변경 감지는 영속성 컨텍스트가 관리하는 영속 상태의 엔티티에만 적용된다.

플러시

• 영속성 컨텍스트의 변경 내용을 데이터베이스에 반영한다.
  - 영속성 컨텍스트의 변경 내용을 데이터베이스에 동기화하는 것

데이터베이스와 통기화를 최대한 늦추는 것이 가능한 이유는 트랜잭션이라는 작업 단위가 있기 때문. 트랜젝션 커밋 직전에만 변경 내용을 데이터베이스에 보내 동기화하면 된다.

준영속 상태 특징

• 영속성 컨텍스트가 관리하지 않기 때문에 1차 캐시, 쓰기 지연, 변경 감지, 지연 로딩을 포함한 영속성 컨텍스트가 제공하는 어떠한 기능도 동작하지 않는다.
• 식별자 값을 가지고 있다.
  - 이미 한 번 영속 상태였으므로!
• 지연로딩을 할 수 없다.
  - 지연로딩: 실제 객체 대신 프록시 객체를 로딩해두고 해당 객체를 실제 사용할 때 영속성 컨텍스트를 통해 데이터를 불러오는 방법
  - 그런데 준영속 상태는 영속성 컨텍스트가 더는 관리하지 않으므로 지연 로딩 시 문제가 발생한다.