영속성 컨텍스트와 엔티티 CRUD

0taetae·2025년 1월 8일

JPA

📙영속성 컨텍스트

💡영속성 컨텍스트란?

객체를 저장하고 있는 메모리 공간
- DB에서 읽어온 객체
- 엔티티 매니저를 통해 저장하거나 읽어온 객체
영속 객체를 보관하고 있다가 커밋 시점에 컨텍스트의 객체와 실제 응용프로그램에서 사용한 객체 간에 변경 내역을 DB에 반영한다.
영속성 컨텍스트는 엔티티 매니저를 생성할 때 만들어진다.
엔티티 매니저를 통해서 영속성 컨텍스트에 접근할 수 있고, 영속성 컨텍스트를 관리할 수 있다.
(엔티티 타입, 식별자) -> 엔티티 객체

💡영속성 컨텍스트의 특징

영속 상태는 식별자 값이 반드시 있어야 한다.
- 영속성 컨텍스트는 엔티티를 식별자 값으로 구분한다.
- 식별자 값이 없으면 예외가 발생한다.
트랜잭션을 커밋하는 순간 영속성 컨텍스트에 새로 저장된 엔티티를 DB에 반영한다. (= flush)
영속성 컨텍스트가 엔티티를 관리할 경우 장점
- 1차 캐시
- 동일성 보장
- 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연
- 변경 감지
- 지연 로딩

📙엔티티의 생명주기

💡비영속

영속성 컨텍스트와 전혀 관계가 없는 상태이다.

즉, 엔티티 객체를 생성하였지만 단순한 객체 상태로 저장을 하지 않은 상태이다.

Member member = new Member();
member.setId("member1");
member.setUsername("회원1");

💡영속

영속성 컨텍스트에 저장된 상태이다.

즉, 엔티티가 영속성 컨텍스트에 의해 관리되는 상태이다.

em.persist(member);

💡준영속

영속성 컨텍스트에 저장되었다가 분리된 상태이다.

영속성 컨텍스트가 관리하던 영속 상태의 엔티티를 영속성 컨텍스트가 관리하지 않으면 준영속 상태가 된다.

em.detach(member);

💡삭제

엔티티를 영속성 컨텍스트와 DB에서 삭제한 상태이다.

em.remove(member);

📙엔티티 CRUD

💡엔티티 조회

영속 상태의 엔티티는 모두 1차 캐시에 저장된다.

✔️ 1차 캐시란❓

영속성 컨텍스트의 내부에 있는 캐시를 말한다.

1차 캐시의 키는 식별자 값이며, 식별자 값은 DB 기본 키와 매핑되어 있다.
-> 영속성 컨텍스트에 데이터를 저장하고 조회하는 기준은 DB 기본키 값이다.

영속성 컨텍스트 내부에 엔티티를 저장하여 반복적인 데이터베이스 접근을 줄인다.

다음은 1차 캐시에 회원 엔티티를 저장한 것이다. 이때, 회원 엔티티는 아직 DB에 저장되지 않았다.

// 엔티티 생성(비영속)
Member member = new Member();
member.setId("member1");
member.setUsername("회원1");
// 영속 
em.persist(member);

find(엔티티 클래스의 타입, 조회할 엔티티의 식별자 값)
find() 메소드를 반복해서 호출하면, 영속성 컨텍스트는 1차 캐시에 있는 같은 엔티티 인스턴스를 반환한다.
✔️ 영속성 컨텍스트는 성능상 이점과 엔티티의 동일성을 보장한다.

// EntityManager.find() 메소드 정의
public <T> T find(Class<T> entityClass, Object primaryKey);
// find() 메소드 호출 -> 1차 캐시에서 엔티티 조회
Member findMember = em.find(Member.class, "member1");

find() 메소드를 호출하면 먼저 1차 캐시에서 엔티티를 찾고 없으면 DB에서 조회한다.
DB에서 조회한 데이터로 엔티티를 생상해서 1차 캐시에 저장한다.
조회한 엔티티를 반환한다.

💡엔티티 등록

영속성 컨텍스트는 1차 캐시에 엔티티를 저장하면서 엔티티 정보로 등록 쿼리를 만든다.
- 엔티티 매니저는 트랜잭션을 커밋하기 직전까지 DB에 엔티티를 저장하지 않고 내부 쿼리 저장소에 INSERT SQL을 모아둔다.
만들어진 등록 쿼리를 쓰기 지연 SQL 저장소에 보관한다.
✔️ 트랜잭션을 커밋할 때 모아둔 쿼리를 DB에 보낸다(= 쓰기 지연)
트랜잭션을 커밋하면 엔티티 매니저는 영속성 컨텍스트를 플러시한다.
✔️ 플러시란❓
- 영속성 컨텍스트의 변경 내용을 DB에 동기화하는 작업
  즉, 등록/수정/삭제한 엔티티를 DB에 반영
실제 DB 트랜잭션을 커밋한다.

EntityManager em = emf.createEntityManager();
EntityTransaction transaction = em.getTransaction();
transaction.begin();
em.persist(memberA);
em.persist(memberB);
transaction.commit();

트랜잭션을 커밋하기 직전에만 DB에 SQL을 전달하면 되기 때문에, 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연이 가능하다.

💡엔티티 수정

엔티티를 수정할 때는 단순히 엔티티를 조회해서 데이터만 변경하면 된다.
엔티티의 변경사항을 DB에 자동으로 반영한다.(= 변경 감지)
- 변경 감지는 영속성 컨텍스트가 관리하는 영속 상태의 엔티티에만 적용된다.
- 트랜잭션 커밋 시점에 변경을 반영한다.

트랜잭션을 커밋하면 엔티티 매니저 내부에서 먼저 플러시가 호출된다.
엔티티와 스냅샷을 비교해서 변경된 엔티티를 찾는다.
✔️ 스냅샷이란❓
엔티티를 영속성 컨텍스트에 보관할 때, 최초 상태를 복사해서 저장해두는 것이다.
변경된 엔티티가 있으면 수정 쿼리를 생성해서 쓰기 지연 SQL 저장소에 보낸다.
쓰기 지연 저장소의 SQL을 DB에 보낸다.
DB 트랜잭션을 커밋한다.

org.hibernate.annotations.DynamicUpdate 어노테이션을 사용하면 수정된 데이터만 사용해서 동적으로 UPDATE SQL을 생성한다.

@DynamicInsert를 사용하면 데이터를 저장할 때 데이터가 존재하는(null이 아닌) 필드만으로 INSERT SQL을 동적으로 생성한다.

💡엔티티 삭제

삭제 대상 엔티티를 조회한다.
삭제 쿼리를 쓰기 지연 SQL 저장소에 등록한다.
트랜잭션을 커밋해서 플러시를 호출하면 실제 DB에 삭제 쿼리를 전달한다.
- em.remove(member)를 호출하는 순간 member는 영속성 컨텍스트에서 제거된다.

📙플러시

영속성 컨텍스트의 변경 내용을 DB에 반영(동기화)하는 것이다.

💡플러시 과정

변경 감지 동작
영속성 컨텍스트에 있는 모든 엔티티를 스냅샷과 비교하여 수정된 엔티티를 찾는다.
수정된 엔티티는 수정 쿼리를 만들어 쓰기 지연 SQL 저장소에 등록한다.
쓰기 지연 SQL 저장소의 쿼리를 DB에 전송한다.

💡플러시 방법

em.flush()를 직접 호출한다.
- 엔티티 매니저의 flush() 메소드를 직접 호출해서 영속성 컨텍스트를 강제로 플러시한다.
트랜잭션 커밋 시 플러시가 자동 호출된다.
- 트랜잭션을 커밋하기 전에 플러시를 호출해서 영속성 컨텍스트의 변경 내용을 DB에 반영해야 한다.
JPQL 쿼리 실행 시 플러시가 자동 호출된다.
- persist()를 호출하여 엔티티를 영속 상태로 만들었는데, 이 엔티티들은 영속성 컨텍스트에 있지만 아직 DB에 반영되지 않았다.
  이때, JPQL을 실행하면 JPQL은 SQL로 변환되어 DB에 엔티티를 조회하는데, 엔티티는 아직 DB에 없으므로 쿼리 결과로 조회되지 않는다.
  따라서 쿼리를 실행하기 직전에 영속성 컨텍스트를 플러시해서 변경 내용을 DB에 반영해야 한다.

💡플러시 모드 옵션

javax.persistence.FlushModeType

FlushModeType.AUTO
- 커밋이나 쿼리를 실행할 때 플러시한다.
- default
FlushModeType.COMMIT
- 커밋할 때만 플러시한다.
- 성능 최적화를 위해 사용
```
em.setFlushMode(FlushModeType.COMMIT)
```

📙준영속

영속성 컨텍스트가 관리하는 영속 상태의 엔티티가 영속성 컨텍스트에서 분리된 것이다.

준영속 상태의 엔티티는 영속성 컨텍스트가 제공하는 기능을 사용할 수 없다.

💡detach()

특정 엔티티만 준영속 상태로 전환한다.

엔티티 생성(비영속 상태)
엔티티 영속화
- 영속성 컨텍스트로부터 관리되는 상태
detach 메소드 호출
1차 캐시부터 쓰기 지연 SQL 저장소까지 해당 엔티티를 관리하기 위한 모든 정보 제거
-> 준영속 상태(영속성 컨텍스트로부터 분리된 상태)

// detach() 메소드 정의
public void detach(Object entity);

// detach() 테스트
public void testDetached() {
   // 회원 엔티티 생성, 비영속 상태 
   Member member = new Member();
   member.setId("member");
   member.setUsername("회원");
   // 회원 엔티티 영속 상태 
   em.persist(member);
   // 회원 엔티티를 영속성 컨텍스트에서 분리, 준영속 상태
   em.detach(member);
   // 트랜잭션 커밋 
   transaction.commit();

💡clear()

영속성 컨텍스트를 완전히 초기화한다.
✔️즉, 영속성 컨텍스트를 초기화하여 해당 영속성 컨텍스트의 모든 엔티티를 준영속 상태로 만든다.

// 엔티티 조회, 영속 상태
Member member = em.find(Member.class, "member");
// 영속성 컨텍스트 초기화
em.clear();
// 준영속 상태 -> DB에 반영되지 않는다.
member.setUsername("changeName");

💡close

영속성 컨텍스트를 종료한다.
-> 해당 영속성 컨텍스트가 관리하던 영속 상태의 엔티티가 모두 준영속 상태가 된다.

💡준영속 상태의 특징

영속성 컨텍스트가 관리하지 않으므로 1차 캐시, 쓰기 지연, 변경 감지, 지연 로딩을 포함한 영속성 컨텍스트가 제공하는 기능이 동작하지 않는다.
-> 거의 비영속 상태
준영속 상태는 이미 한 번 영속 상태였으므로 식별자 값을 가지고 있다.
준영속 상태는 영속성 컨텍스트가 관리하지 않으므로 지연 로딩 시 문제가 발생한다.
✔️ 지연 로딩이란 ❓
실제 객체 대신 프록시 객체를 로딩해두고 해당 객체를 실제 사용할 때 영속성 컨텍스트를 통해 데이터를 불러오는 방법이다.

💡merge()

준영속 상태의 엔티티를 받아서 그 정보로 새로운 영속 상태의 엔티티를 반환한다.
✔️ 이때, 파라미터로 넘어온 준영속 상태의 엔티티는 병합 후에도 준영속 상태로 남아있다.

// merge() 메소드 정의
public <T> T merge(T entity);
// merge()를 호출하여 준영속 상태의 member 엔티티를 영속성 컨텍스트가 관리하는 영속 상태로 변경 
Member mergeMember = em.merge(member);

merge는 비영속 엔티티도 영속 상태로 만들 수 있다.
병합은 파라미터로 넘어온 엔티티의 식별자 값으로 영속성 컨텍스트를 조회하고 찾는 엔티티가 없으면 DB에서 조회한다. 이때, DB에서도 발견하지 못하면 새로운 엔티티를 생성해서 병합한다.
식별자 값으로 엔티티를 조회할 수 있으면 불러서 병합하고, 조회할 수 없으면 새로 생성해서 병합한다.
-> 병합은 save or update 기능 수행

📙정리

영속 컨텍스트
- 엔티티를 메모리에 보관
- 변경을 추적해서 트랜잭션 커밋 시점에 DB에 반영
엔티티 생명주기
- 비영속
- 영속
- 준영속
- 삭제
영속성 컨텍스트의 주요 기능
- 1차 캐시
- 동일성 보장
- 쓰기 지연
- 변경 감지
- 지연 로딩
플러시
- 영속성 컨텍스트의 변경 내용을 DB에 동기화

0taetae

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