[Spring] JPA VS MyBatis

무1민·2023년 12월 31일

JPA MyBatis Spring

Spring

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트렌드 차이

Persistence(영속성)

데이터들이 프로그램이 종료되어도 사라지지 않고 어떤 곳에 저장되는 개념
자바에서는 데이터의 영속성을 위한 JDBC를 지원해주는데, 매핑 작업을 개발자가 일일히 수행해야 하는 번거로움이 있다.
- Connection, Statement, ResultSet 모두 설정해야함
Persistence Layer에 JDBC가 있음

Persistence Framework

개발자가 직접 JDBC 프로그래밍을 하지 않도록 기능을 제공해주는 것
- SQL Mapper
- ORM

SQL Mapper

Object와 SQL의 필드를 매핑하여 데이터를 객체화하는 기술
- 객체와 테이블 간의 관계를 매핑하는 것이 아님
- SQL문을 직접 작성하고 쿼리 수행 결과를 어떠한 객체에 매핑할지 바인딩하는 방법
- DBMS에 종속
- JDBCTemplate
- MyBatis

ORM

Object와 DB테이블을 매핑하여 데이터를 객체화하는 기술
- 개발자가 반복적인 SQL을 직접 작성하지 않음
  - RDB의 데이터 그 자체와 매핑
- DBMS에 종속적이지 않음
  - 무슨 DBMS를 쓰던간에 어차피 JPA 문법을 따름
- 복잡한 쿼리의 경우 JPQL을 사용하거나 SQL Mapper를 혼용하여 사용
- JPA

MyBatis

자바에서 SQL Mapper를 지원해주는 프레임워크
SQL문을 이용해서 RDB에 접근, 데이터를 객체화시켜줌
SQL을 직접 작성하여 쿼리 수행 결과를 객체와 매핑
쿼리문을 xml로 분리 가능
- mapper inerface와 mapper 구현체인 xml을 1대1 매칭
복잡한 쿼리문 작성 가능
데이터 캐싱 기능으로 성능 향상
- JPA, Hibernate도 있음
객체와 쿼리문 모두 관리해야함. CRUD 메소드 직접 다 구현해야함
장점
- SQL 쿼리를 직접 작성하므로 최적화된 쿼리를 구현할 수 있다.
- 엔티티에 종속받지 않고 다양한 테이블을 조합할 수 있다.
- 복잡한 쿼리도 SQL 쿼리만 작성할 수 있다면 손쉽게 작성할 수 있다.
단점
- 스키마 변경시 SQL 쿼리를 직접 수정해주어야 한다.
- 반복된 쿼리가 발생하여 반복 작업이 있다.
- 런타임에 오류를 확인해야 한다.
- 테이블 필드 변경 시 이와 관련된 모든 DAO의 SQL문, 객체의 필드 등 수정해야 한다.
- 쿼리를 직접 작성하기 때문에 데이터베이스에 종속된 쿼리문이 발생한다.
  - 데이터베이스 변경시 로직을 함께 수정해야 한다.
  - DB에 종속적이지 않기 위함이 JDBC의 목적이었는데, 의존성이 너무 강해졌다.
- 패러다임 불일치
  - 객체지향은 추상화, 상속, 다형성을 따르는 반면,
  - RDB테이블은 데이터 중심의 테이블 구조를 따른다.
  - 각자 지향하는 목적이 다르기 때문에 사용방법과 표현 방식에 차이가 생긴다.
    - RDB 테이블은 객체의 상속개념이 없다.
    - 객체는 참조를 사용해 다른 객체와 연관관계를 가지지만, 테이블은 외래키를 사용해서 가진다.

JPA

자바 ORM의 기술 표준
대표적인 오픈소스로 Hibernate
- JPA는 단순히 명세이기 때문에 구현이 없다.
  - 그렇기 때문에 JPA만 가지고는 어떤 구현 기술을 사용할 수 없다.
- 대부분 interface, annotation으로 이루어져 있다.
```
package javax.persistence;

import ... 

public interface EntityManager {
     public void persist(Object entity);
     public <T> T merge(T entity);
     public void remove(Object entity);
     public <T> T find(Class<T> entityClass, Object primaryKey);
     // More interface methods...
}
```
- 그래서 JPA를 사용하기 위해서 JPA를 구현한 Hibernate같은 ORM 프레임워크를 사용해야 한다.
CRUD 메소드 기본 제공
쿼리를 만들지 않아도 됨
1차 캐싱, 변경 감지, 지연 로딩 제공
MyBatis는 쿼리가 수정되어 데이터 정보가 바뀌면 그에 사용되고 있던 DTO와 함께 수정해주어야 하는 반면에, JPA는 객체만 바꾸면 된다.
- 객체 중심으로 개발 가능
복잡한 쿼리는 해결이 어렵다.
1차 캐시
- EntityManager 인스턴스는 자체 1차 캐시를 가지고 있다.
  - 같은 트랜잭션 내에서 엔티티를 반복적으로 조회할 때 데이터베이스에 대한 추가 쿼리를 줄여주는 것
  - EntityManager가 엔티티를 처음 조회하면, 그 엔티티는 1차 캐시에 저장된다.
  - 이후, 같은 EntityManager 내에서 동일한 엔티티를 다시 조회하려고 할 때, JPA는 데이터베이스에 쿼리를 보내지 않고 1차 캐시에서 해당 엔티티 반환
  - 다른 EntityManager 인스턴스와 캐시 공유하지 않음
  - EntityManager 가 닫히면 1차 캐시와 같이 제거

Hibernate

JPA의 구현체 중 하나(EclipseLink, DataNucleus …)
쓰기 지연 지원
- JPA에 의한게 아니라 Hibernate에 의한 것
2차 캐시 지원
- EntityManager 인스턴스간에 공유 가능
- 세션에서 엔티티를 요청할 때 Hibernate는 먼저 1차 캐시를 확인한다.
- 1차 캐시에 데이터가 없는 경우, 2차 캐시를 확인하고, 거기에도 없으면 db조회
- 데이터베이스에서 데이터를 가져온 후, 1차 캐시에 먼저 저장되고, 설정에 따라 2차 캐시에도 저장
- 1차 캐시는 빈번한 데이터 접근과 변경을 위한 세션 수준에서의 최적화
- 2차 캐시는 애플리케이션 전반의 성능 최적화
Hibernate는 SQL을 사용하지 않고 직관적인 코드를 사용해 데이터를 조작할 수 있다.
SQL을 직접 사용하지 않는다고 JDBC API를 사용하지 않는 것이 아니다.
- Hibernate가 지원하는 메소드 내부에서 JDBC API가 동작하고 있으며, 단지 개발자가 직접 SQL을 작성하지 않을 뿐이다.
JPA와 Hibernate는 마치 자바의 interface와 해당 interface를 구현한 class와 같은 관계

JPA의 핵심인 EntityManagerFactory, EntityManager, EntityTransaction을 Hibernate에서 각각 SessionFactory, Session, Transaction으로 상속받고 각각 Impl로 구현하고 있음을 확인할 수 있다.
쓰기 지연(Write-Behind)
- 영속성 컨텍스트에 변경이 발생했을 때, 바로 데이터베이스로 쿼리를 보내지 않고 SQL쿼리를 버퍼에 모아놨다가, 영속성 컨텍스트가 flush하는 시점에 모아둔 SQL 쿼리를 데이터베이스로 보내는 기능
- flush되는 시점
  - 직접 flush() 호출
  - jpql 실행
  - 트랜잭션 commit() 호출
변경 감지(Dirty-Checking)
- 데이터베이스에서 엔티티를 조회하면 해당 엔티티는 영속성 컨텍스트에 저장된다.
  - 이때, 영속성 컨텍스트는 엔티티의 원본 상태를 스냅샷으로 보관한다.
- 애플리케이션에서 이 엔티티의 상태를 변경한다.
- 애플리케이션이 트랜잭션을 커밋할 때, 영속성 컨텍스트는 모든 영속성 상태의 엔티티를 검사한다.
  - 이때, 엔티티의 현재 상태와 스냅샷을 비교한다.
- 변경된 필드가 있는 경우, JPA는 거기에 맞는 UPDATE SQL문을 생성한다.
- 생성된 UPDATE SQL은 쓰기 지연 SQL 저장소에서 저장되었다가 트랜잭션이 커밋되는 시점에 데이터베이스로 전송한다.

지연 로딩

엔티티와 관련된 다른 엔티티나 컬렉션이 실제로 사용될 때까지 로드되지 않는 기법
관련 데이터의 로드를 연기함으로써 초기 로딩 시간을 단축하고, 불필요한 데이터베이스 접근을 줄인다.

Member조회할 때 Team도 조회되는 것을 막는 것

@Entity
@Getter
public class Member extends BaseEntity {    
	@Id    
	@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)    
	private Long id;

	// 패치 타입 LAZY 설정    
	@ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)    
	@JoinColumn(name = "team_id", insertable = false, updatable = false)    
	private Team team;
	public void changeTeam(Team team) {        
		this.team = team;        
		this.team.getMembers().add(this);    
	}
}

장점
- 1차 캐시, 쓰기 지연, 변경 감지, 지연로딩을 제공하여 성능상 이점을 얻을 수 있다.
- 코드 레벨로 관리 되므로 사용하기 용이하고 생산성이 높다.
- 컴파일 타임에 오류를 확인할 수 있다.
- 데이터베이스에 종속적이지 않으므로 특정 쿼리를 사용하지 않아 추상적으로 기술 구현이 가능하다.
- 엔티티로 관리되므로 스키마 변경 시 엔티티만 수정하게 되면 엔티티를 사용하는 관련 쿼리는 자동으로 변경된 내역이 반영된다.
- 개발 초기에는 쿼리에 대한 이해가 부족해도 코드 레벨로 어느 정도 커버가 가능하다.
- 객체 지향적으로 데이터를 관리할 수가 있다.
  - SQL과 연결되어 있는게 아니라 RDB의 데이터 자체와 연결되어 있기 때문
단점
- JPA만 사용하여 복잡한 연산을 수행하기에는 다소 무리가 있다.
  - JPQL을 사용한다.
- 초기에는 생산성이 높을 수 있으나 사용하다 보면 성능상 이슈가 발생할 수 있다.
  - N+1, FetchType, Proxy, 연관관계
- 고도화될수록 학습 곡선이 높아진다.
  - 성능 이슈의 해결 방안에 따라 복잡한 내부 로직을 이해해야 할 필요가 있다.

Spring Data JPA

Spring에서 제공하는 모듈 중 하나로 JPA를 쉽고 편하게 사용할 수 있도록 도와준다.
기존의 JPA를 사용하려면 EntityManager를 주입받아 사용해야 하지만, Spring Data JPA는 JPA를 한 단계 더 추상화 시킨 Repository 인터페이스를 제공한다.
JPA

import javax.persistence.EntityManager;
import javax.persistence.EntityManagerFactory;
import javax.persistence.Persistence;

public class JpaExample {
    public static void main(String[] args) {
        EntityManagerFactory emf = Persistence.createEntityManagerFactory("my-persistence-unit");
        EntityManager em = emf.createEntityManager();

        em.getTransaction().begin();
        
        // 엔티티 조회
        User user = em.find(User.class, userId);
        
        em.getTransaction().commit();
        em.close();
    }
}

Spring Data JPA

import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository;

public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
    // CRUD 메서드 및 페이징/정렬 기능이 자동으로 제공됩니다.
}

// 서비스 또는 컨트롤러에서 사용
public class UserService {
    private final UserRepository userRepository;

    public UserService(UserRepository userRepository) {
        this.userRepository = userRepository;
    }

    public User getUser(Long userId) {
        return userRepository.findById(userId).orElse(null);
    }
}

컴파일 타임 오류?

DB 테이블 컬럼에 name 컬럼이 없고 username 컬럼이 있다면…
JPA

//컴파일 오류
import javax.persistence.Entity;
import javax.persistence.Id;

@Entity
public class User {
    @Id
    private Long id;
    
    private String name; // 데이터베이스에는 'username'이라는 컬럼이 있어야 한다.

    // 기타 getter 및 setter 생략
}

MyBatis
메서드를 실행할 때 오류

//런타임 오류
public interface UserMapper {
    @Select("SELECT id, name FROM users")
    User findUserById(Long id);
}

⇒ JPA는 컴파일 시점에 오류가 발생하고 MyBatis는 해당 함수를 호출했을 때 런타임 오류가 발생함

코드 비교

MyBatis

public interface UserMapper {
  @Insert("INSERT INTO users (name, email) VALUES (#{name}, #{email})")
  @Options(useGeneratedKeys = true, keyProperty = "id")
  int insert(User user);
}

public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Integer> {
  User save(User user);
}

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