JPA 학습정리 - 연관관계 매핑

DragonTiger·2021년 12월 28일

JPA

연관 관계 정의

연관 관계를 매핑할 때, 생각해야 할 것은 방향, 연관관계 주인, 다중성 있습니다.

방향 : 단방향, 양방향 (객체 참조)
연관 관계의 주인 : 양방향일 때, 연관 관계에서 관리 주체
다중성 : 다대일(N:1), 일대다(1:N), 일대일(1:1), 다대다(N:M)

단방향, 양방향

테이블

외래키 하나로 양쪽 조인 가능.
방향이란 개념이 없다.

객체

참조용 필드가 있는 쪽으로만 참조 가능
한쪽만 참조하면 단방향
양쪽이 서로 참조하면 양방향

테이블은 조인을 할때 외래키 하나로 모든 테이블을 양쪽으로 조인 할 수 있는반면에,
객체는 참조용 필드가 있는 객체만 다른 객체를 참조하는 것이 가능합니다.

그렇기 때문에 두 객체 사이에 하나의 객체만 참조용 필드를 갖고 참조하면 단방향 관계, 두 객체 모두가 각각 참조용 필드를 갖고 참조하면 양방향 관계라고 합니다.

여기서 객체의 양방향 관계라는 말은 사실 두 객체가 각각 단방향을 가지고 있어서 양방향이라고 하는거지 사실은 서로 단방향 관계이다.

JPA를 사용하여 데이터베이스와 패러다임을 맞추기 위해서 객체는 단방향 연관 관계를 가질지, 양방향 연관 관계를 가질지 선택해야합니다.

선택은 비즈니스 로직에서 두 객체가 참조가 필요한지 여부를 고민해보면 됩니다.

비즈니스 로직에 맞게 선택했는데 두 객체가 서로 단방향 참조를 했다면 양방향 연관 관계가 되는 것입니다.

연관관계의 주인(Owner)

양방향 매핑 규칙

객체 양방향 관계는 참조가 2군데 있음. 둘중 테이블의 외래 키
를 관리할 곳을 지정해야함
객체의 두 관계중 하나를 연관관계의 주인으로 지정
연관관계의 주인만이 외래 키를 관리(등록, 수정)
주인이 아닌쪽은 읽기만 가능
주인은 mappedBy 속성 사용X
주인이 아니면 mappedBy 속성으로 주인 지정

연관관계의 주인을 정하는 기준

비즈니스 로직을 기준으로 연관관계의 주인을 선택하면 안됨
연관관계의 주인은 외래 키의 위치를 기준으로 정해야함.

다중성

다대일: @ManyToOne // 제일 많이 쓰임
일대다: @OneToMany
일대일: @OneToOne
다대다: @ManyToMany

데이터베이스를 기준으로 다중성을 결정합니다.

연관 관계는 대칭성을 갖습니다.
일대다 ↔ 다대일
일대일 ↔ 일대일
다대다 ↔ 다대다

Member와 Team의 관계로 예를 들겠습니다.(멤버는 하나의 팀만 가집니다.)

하나의 팀에 여러멤버가 소속될수있고, 많은팀에는 하나의 멤버가 소속되지못함
여러멤버는 하나의 팀을 가질수있고, 하나의 멤버는 여러팀에 소속되지못함.

데이터베이스를 기준으로 다중성(Member 'N' : Team '1')을 결정했습니다.

즉, 외래 키를 Member 'N'이 관리하는 일반적인 형태입니다. (참고로 데이터베이스는 무조건 다'N'쪽이 외래 키를 갖습니다.)

다대일: @ManyToOne 단방향

@Entity
public class Member {
    @Id @GeneratedValue
    @Column(name = "MEMBER_ID")
    private Long id;
    private String name;
    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "team_id")
    private Team team;
}
@Entity
public class Team {
    @Id @GeneratedValue
    private Long id;
    private String name;
}

다대일 단방향에서는 다 쪽인 Member에서 @ManyToOne 만 추가해준 것을 확인할 수 있습니다.

반대로 Team에서는 참조하지 않습니다. (단방향이기 때문)

다대일: @ManyToOne 양방향

@Entity
public class Member {
    @Id @GeneratedValue
    @Column(name = "MEMBER_ID")
    private Long id;
    private String name;
    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "team_id")
    private Team team;
}
@Entity
public class Team {
    @Id @GeneratedValue
    private Long id;
    private String name;
    @OneToMany(mappedBy = "team")
    private List<Member> members = new ArrayList<>();
}

다대일 양방향으로 만드려면 일(1) 쪽에 @OneToMany 를 추가하고 양방향 매핑을 사용했으니 연관 관계의 주인을 mappedBy 로 지정해줍니다.

mappedBy로 지정할 때 값은 대상이 되는 변수명을 따라 지정하면 됩니다. 여기서는 Member 객체의 team라는 이름의 변수이기 때문에 team로 지정했습니다.

일대다 @OneToMany 단방향

앞서 다대일의 기준은 연관관계의 주인 N 쪽에 둔 것이고 이번에 언급할 일대다의 기준은 연관관계의 주인을 1 쪽에 둔 것입니다.

참고로 실무에서는 일대다(1:N) 단방향은 잘 쓰지않는다.

→ 일대다(1:N) 단방향

데이터베이스 입장에서는 무조건 다(N)쪽에서 외래키를 관리합니다.

근데 일(1)쪽 객체에서 다(N) 쪽 객체를 조작(생성,수정,삭제)하는 방법입니다.

@Entity
public class Member {
    @Id @GeneratedValue
    @Column(name = "MEMBER_ID")
    private Long id;
    private String name;
}
@Entity
public class Team {
    @Id @GeneratedValue
    private Long id;
    private String name;
    @OneToMany
    @JoinColumn(name = "team_id")
    private List<Member> members = new ArrayList<>();
}

@OneToMany에 mappedBy가 없어집니다. 양방향이 아니기 때문입니다.

여기선 좋지않은 단점들이 나옵니다.

EntityManagerFactory emf = Persistence.createEntityManagerFactory("hello");

        EntityManager em = emf.createEntityManager();
        EntityTransaction tx = em.getTransaction();
        tx.begin();
        try {
            Member member = new Member();
            member.setName("DragonTiger");
            em.persist(member);
            Team team = new Team();
            team.setName("DragonTigerTeam");
            team.getMembers().add(member);
            em.persist(team);
            
            tx.commit();
        }catch (Exception e){
            tx.rollback();
        }finally {
            em.close();
        }
        emf.close();

Team 클래스가 연관관계의 주인인데 Member 테이블에 FK가 있기때문이다.

즉, team.getMembers().add(member); 이 코드는 자바세상에서만 적용가능하지 데이터베이스의 FK는 Member 테이블에 있기때문에 아래에 보면 팀테이블이 인서트 되고 업데이트 쿼리를 Member 테이블에 보낸다.

일만 수정한 것 같은데 다른 수정이 생겨 쿼리가 발생하는 것.
Team를 저장했는데 왜 Member가 수정이 되지? 이런 생각을 하게 만듦.
(위 문제는 규모가 작을땐 상관없는데 큰규모로 가게되면 매우 큰 단점이된다 직관적으로 파악하기 쉽지 않다. 이 문제가 가장 치명적이다.)
업데이트 쿼리 때문에 성능상 이슈는 그렇게 크지는 않음.
그렇기 때문에 TIP으로 일대다(1:N) 단방향 연관 관계 매핑이 필요한 경우는 그냥 다대일(N:1) 양방향 연관 관계를 매핑해버리는게 추후에 유지보수에 훨씬 수월하기 때문에 이 방식을 채택하는 것을 추천한다고 한다.

그런데 실무에서 사용을 금지하지 않는 이유는 되도록 피하는 게 좋지만, JPA 값 타입을 사용하는 것을 대신하여 사용할 때는 또 유용하다고 한다.

일대다 @OneToMany 양방향 (실무 사용 금지 ❌)

일대다 양방향은 공식적으로 존재하는 건 아니라서 생략하겠습니다.

키워드는 @JoinColumn(updatable = false, insertable = false) 이지만, 일대다 양방향을 사용해야할 때는 다대일 양방향 사용하도록 하는게 더 좋습니다.

결과적으로 일대다(1:N) 단방향, 양방향은 쓰지 말고 차라리 다대일(N:1) 양방향으로 쓰는 것이 맞다라고 단순화하여 결론 내리면 될 것 같습니다.

일대일 관계

일대일 관계는 그 반대도 일대일
주 테이블이나 대상 테이블 중에 외래 키 선택 가능
주 테이블에 외래 키
대상 테이블에 외래 키
외래 키에 데이터베이스 유니크(UNI) 제약조건 추가

일대일 @OneToOne 단방향

JPA에서는 아예 지원을 하지 않습니다.

일대일 @OneToOne 양방향

@Entity
public class Member {
    @Id @GeneratedValue
    private Long id;
    private String name;
    @OneToOne
    @JoinColumn(name = "Locker_id")
    private Locker locker;
}
@Entity
public class Locker {
    @Id @GeneratedValue
    private Long id;
    private String name;
    @OneToOne(mappedBy="locker")
    private Member member;
    
}

여기선 외래 키를 Member에서 관리하는 게 좋을 것인지, Locker에서 관리하는 게 좋을 것인지 생각을 해봐야합니다. 즉 테이블에 어디에 둘 것 인지를 생각해야합니다.

테이블은 한 번 생성되면 보통 굳어집니다. 변경이 어렵다는 얘기입니다.
그러나 비즈니스는 언제든 바뀔 수 있습니다.
하나의 멤버가 여러개의 Locker를 가진다고 변경이되면?
그러면 다(N)쪽인 Locker테이블에 외래 키가 있는 것이 변경에 유연합니다.
그러면 다(N)가 될 확률이 높은 테이블에 외래 키를 놓는게 무조건 좋을까? 그건 또 아니라고한다.
객체 입장에서 Member쪽(1)에서 외래 키를 갖게되면 Member를 조회할 때마다 이미 Locker의 참조를 갖고 있기 때문에 성능상 이득이 있습니다.

일대일 정리

주 테이블에 외래 키

주 객체가 대상 객체의 참조를 가지는 것 처럼
주 테이블에 외래 키를 두고 대상 테이블을 찾음
객체지향 개발자 선호
JPA 매핑 편리
장점: 주 테이블만 조회해도 대상 테이블에 데이터가 있는지 확인 가능
단점: 값이 없으면 외래 키에 null 허용

대상 테이블에 외래 키

대상 테이블에 외래 키가 존재
전통적인 데이터베이스 개발자 선호
장점: 주 테이블과 대상 테이블을 일대일에서 일대다 관계로 변경할 때 테이블 구조 유지
단점: 프록시 기능의 한계로 지연 로딩으로 설정해도 항상 즉시 로딩됨

다대다 @ManyToMany

사용 금지!!

중간 테이블이 숨겨져 있기 때문에 자기도 모르는 복잡한 조인의 쿼리(Query)가 발생하는 경우가 생길 수 있기 때문입니다.

다대다로 자동생성된 중간테이블은 두 객체의 테이블의 외래 키만 저장되기 때문에 문제가 될 확률이 높습니다. JPA를 해보면 중간 테이블에 외래 키 외에 다른 정보가 들어가는 경우가 많기 때문에 다대다를 일대다, 다대일로 풀어서 만드는 것(중간 테이블을 Entity로 만드는 것)이 추후 변경에도 유연하게 대처할 수 있습니다.