Back-End/JPA

[북스터디] 자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 : 영속성 관리

newny 2024. 5. 26. 21:13
반응형

엔티티 매니저

엔티티 관리자. 엔티티를 저장하고, 수정하고, 삭제하고, 조회하는 등 엔티티와 관련된 모든 일을 처리한다. 개발자 입장에서는 엔티티 매니저는 엔티티를 저장하는 가상의 데이터베이스로 생각하면 된다.

 

 

 

 

엔티티 매니저 팩토리와 엔티티 매니저

데이터베이스를 하나만 사용하는 애플리케이션은 일반적으로 EntityManagerFactory를 하나만 생성한다.

엔티티 매니저 팩토리는 생성 비용이 크기 때문에 한 개만 만들어서 애플리케이션 전체에서 공유 하도록 설계되어있다.

반면 엔티티 매니저는 생성 비용이 거의 들지 않는다.

엔티티 매니저 팩토리는 여러 스레드가 동시에 접근해도 안전하므로 서로 다른 스레드 간에 공유해도 되지만, 엔티티 매니저는 여러 스레드가 동시에 접근하면 동시성 문제가 발생하므로 스레드 간에 절대 공유해서는 안된다.

엔티티 매니저는 데이터베이스 연결이 꼭 필요한 시점까지 커넥션을 얻지 않는다. (보통 트랜잭션을 시작할 때 커넥션 획득)

 

 

 

 

영속성 컨텍스트란?

em.persist(member);

영속성 컨텍스트란 엔티티를 영구 저장하는 환경이다.

엔티티 메니저를 사용해서 회원 엔티티를 영속성 컨텍스트에 저장한다. 엔티티 매니저를 통해서 영속성 컨텍스트에 접근할 수 있다.

 

 

 

엔티티의 생명주기

비영속(new/transient)

영속성 컨텍스트와 전혀 관계가 없는 상태로, 순수한 객체 상태이며 아직 저장되지 않은 상태이다.

 

영속(managed)

영속성 컨텍스트에 저장된 상태로, 엔티티 매니저를 통해서 엔티티를 영속성 컨텍스트에 저장하는것을 뜻한다.

결국 영속 상태라는 것은 영속성 컨텍스트(entityManager)에 의해 관리된다는 뜻이다.

 

준영속(detached)

영속성 컨텍스트에 저장되었다가 분리된 상태로, 영속성 컨텍스트가 관리하던 영속 상태의 엔티티를 영속성 컨텍스트가 관리하지 않으면 준영속 상태가 된다.

em.detach()(영속성 컨텍트에서 분리) 또는 em.close()(영속성 컨텍스트 닫기) 또는 em.clear()(영속성 컨텍스트 초기화)를 호출하면 영속 상태의 엔티티는 준영속 상태가 된다.

 

삭제(removed)

삭제된 상태로, 엔티티를 영속성 컨텍스트와 데이터베이스에서 삭제하는것을 의미한다.

 

 

 

 

영속성 컨텍스트의 특징

영속성 컨텍스트와 식별자 값

영속성 컨텍스트는 엔티티를 식별자 값으로 구분하기에. 영속 상태는 식별자 값이 반드시 존재해야한다.

 

영속성 컨텍스트와 데이터베이스 저장

JPA는 보통 트랜잭션을 커밋하는 순간 영속성 컨텍스트에 새로 저장된 엔티티를 데이터베이스에 반영하는데 이것을 플러시(flush)라고 한다.

 

영속성 컨텍스트가 엔티티를 관리하면 다음과 같은 장점이 있다

  • 1차 캐시
  • 동일성 보장
  • 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연
  • 변경 감지
  • 지연 로딩

 

 

 

 

엔티티 조회

영속성 컨텍스트는 내부에 캐시를 가지고 있는데 이것을 1차 캐시라 한다. 영속 상태의 엔티티는 모두 이곳에 저장된다. 1차 캐시는 메모리에 위치하며, 그 구조는 키와 값으로된 Map 형태이다. 키는 @Id로 매핑한 식별자고 값은 엔티티 인스턴스이다.

 

 

1차 캐시에서 조회

엔티티 매니저는 데이터 조회시 먼저 1차캐시에서 엔티티를 찾고, 1차 캐시에 찾는 엔티티가 없다면 데이터베이스에서 조회한다. 데이터베이스에서 조회된 값을 엔티티로 생성하여 1차캐시에 저장한 후 영속 상태의 엔티티를 반환한다.

캐시에 저장되고 조회하므로 성능상 이점을 누릴 수 있다.

 

영속 엔티티의 동일성 보장

Member a = em.find(Member.class, "member1");
Member b = em.find(Member.class, "member1");
a == b // true

식별자가 같은 엔티티 인스턴스를 조회해서 비교해보자면, 1차 캐시에 있는 같은 엔티티 인스턴스를 반환하므로 두 인스턴스의 주소는 동일하다. 따라서 영속성 컨텍스트는 엔티티의 동일성을 보장한다.

 

 

 

 

엔티티 등록

트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연

엔티티 매니저는 트랜잭션을 커밋하기 직전까지 데이터베이스에 엔티티를 저장하지 않고 내부 쿼리 저장소에 INSERT SQL을 차곡차곡 모아둔다. 그리고 트랜잭션을 커밋할 때 모아둔 쿼리를 데이터베이스에 보내는데 이것을 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연(transactional write-behind)이라 한다. 쓰기 지연이 가능한 이유는 트랜잭션이라는 작업 단위가 있기 때문이다.

 

과정

  1. 두명의 회원 정보를 저장한다고 가정할 경우, 1차 캐시에 첫번째 회원 엔티티를 저장하면서 동시에 회원 엔티티 정보로 등록 쿼리를 만든다.
  2. 만들어진 등록 쿼리를 쓰기 지연 SQL 저장소에 보관한다.
  3. 두번째 회원의 엔티티도 위와 동일한 과정을 거친다.
  4. 트랜잭션을 커밋하면 엔티티 매니저는 우선 영속성 컨텍스트를 플러시(flush)한다. (쓰기 지연 SQL 저장소에 모인 쿼리를 데이터베이스에 보냄)
  5. 이렇게 영속성 컨텍스트의 변경 내용을 데이터베이스에 동기화 한 후 실제 데이터베이스 트랜잭션을 커밋한다.

 

 

 

 

엔티티 수정

변경 감지

엔티티의 변경사항을 데이터베이스에 자동으로 반영하는 기능을 변경 감지(dirty checking)라 한다.

JPA는 엔티티를 영속성 컨텍스트에 보관할 때, 최초 상태를 복사해서 저장해두는데 이것을 스냅샷이라 한다. 그리고 플러시 시점에 스냅샷과 엔티티를 비교해서 변경된 엔티티를 찾는다.

 

과정

  1. 트랜잭션을 커밋하면 엔티티 매니저 내부에서 먼저 플러시(flush)가 호출된다.
  2. 엔티티와 스냅샷을 비교해서 변경된 엔티티를 찾는다.
  3. 변경된 엔티티가 있으면 수정 쿼리를 생성해서 쓰기 지연 SQL 저장소에 보낸다.
  4. 쓰기 지연 저장소의 SQL을 데이터베이스에 보낸다.
  5. 데이터베이스 트랜잭션을 커밋한다.

 

변경감지는 영속성 컨텍스트가 관리하는 영속 상태의 엔티티에만 적용된다.

그리고 JPA는 UPDATE SQL을 생성할 때 엔티티의 모든 필드를 업데이트 한다. 필드가 많거나 저장되는 내용이 너무 크다면 수정된 데이터만 사용해서 동적으로 UPDATE SQL을 생성하는 전략을 선택하면되는데, 이때는 하이버네이트 확장 기능인 @org.hibernate.annotations.DynamicUpdate 어노테이션을 사용해야한다. 

💡 참고
컴럼이 대략 30개 이상이 되면 기본 방법인 정적 수정 쿼리보다 @DynamicUpdate를 사용한 동적 수정 쿼리가 빠르다고 한다. 추천하는 방법은 기본 전략을 사용하고, 최적화가 필요할 정도로 느리면 그때 전략을 수정하면 된다. 참고로 한 테이블에 컬럼이 30개 이상 된다는 것은 테이블 설계상 책임이 적절히 분리되지 않았을 가능성이 높다.

 

 

 

 

엔티티 삭제

em.remove()에 삭제 대상 엔티티를 넘겨주면 엔티티를 삭제한다. 물론 엔티티를 즉시 삭제하는것이 아니라 엔티티 등록과 비슷하게 삭제 쿼리를 쓰기 지연 SQL 저장소에 등록한다. 이후 트랜잭션을 커밋해서 플러시를 호출하면 실제 데이터베이스에 삭제 쿼리를 전달한다.

 

 

 

 

플러시

플러시의 동작 순서

  1. 변경 감지가 동작해서 영속성 컨텍스트에 있는 모든 엔티티를 스냅샷과 비교해서 수정된 엔티티를 찾는다. 수정된 엔티티는 수정 쿼리를 만들어 쓰기 지연 SQL 저장소에 등록한다.
  2. 쓰기 지연 SQL 저장소의 쿼리를 데이터베이스에 전송한다. (등록, 수정, 삭제 쿼리)

 

영속성 컨텍스트를 플러시하는 방법

  1. em.flush()를 직접 호출
  2. 트랜잭션 커밋 시 플러시 자동 호출
  3. JPQL 쿼리 실행 시 플러시 자동 호출 : JPQL 쿼리를 실행하면  먼저 플러시가 실행된 후 JPQL 쿼리가 실행된다. (예 : 트랜잭션 내부에서 아직 플러시 되지않은 엔티티들을 JPQL로 조회하는 경우)

 

 

 

 

플러시 모드 옵션

엔티티 매니저에 플러시 모드를 직접 지정하려면 javax.persistence.FlushModeType을 사용하면 된다.

em.setFlushMode(FlushModeType.COMMIT) // 플러시 모드 직접 설정
  • FlushModeType.AUTO : 커밋이나 쿼리를 실행할 때 플러시 (기본값)
  • FlushModeType.COMMIT : 커밋할 때만 플러시

플러시 모드를 별도로 설정하지 않으면 AUTO로 동작한다. 따라서 트랜잭션 커밋이나 쿼리 실행 시에 플러시를 자동으로 호출한다. 대부분 AUTO 기본 설정을 그대로 사용한다.

 

 

 

 

준영속

영속성 컨텍스트가 관리하는 영속 상태의 엔티티가 영속성 컨텍스트에서 분리된(detached)것을 준영속 상태라 한다. 준영속 상테의 엔티티는 영속성 컨텍스트가 제공하는 기능을 사용할 수 없다.

 

엔티티를 준영속 상태로 전환 : detach()

detach() 메소드를 실행하게 되면 엔티티의 영속상태를 준 영속 상태로 만들어준다. 따라서 1차 캐시, 쓰기지연 SQL 저장소, 스냅샷 까지 해당 엔티티를 관리하기 위한 모든 정보가 제거된다. 

 

영속성 컨텍스트 초기화 : clear()

clear() 메소드를 실행하게 되면 영속성 컨텍스트를 초기화해서 해당 영속성 컨텍스트의 모든 엔티티를 준영속 상태로 만든다.

 

영속성 컨텍스트 종료 : close()

영속성 컨텍스트를 종료하면 해당 영속성 컨텍스트가 관리하던 영속 상태의 엔티티가 모두 준영속 상태가 된다.

 

준영속 상태의 특징

  • 거의 비영속 상태에 가깝다
  • 식별자 값을 가지고 있다
  • 지연 로딩을 할 수 없다

 

병합 : merge()

준영속 상태의 엔티티를 다시 영속 상태로 변경하려면 병합을 사용하면 된다. merge() 메소드 준영속 상태의 엔티티를 받아서 그 정보로 새로운 영속 상태의 엔티티를 반환한다.

 

병합 과정

  1. merge()를 실행한다.
  2. 파라미터로 넘어온 준영속 엔티티의 식별자 값으로 1차 캐시에서 엔티티를 조회한다.
    1. 만약 1차 캐시에 엔티티가 없으면 데이터베이스에서 엔티티를 조회하고 1차 캐시에 저장한다.
  3. 조회한 영속 엔티티(mergeMember)에 member 엔티티의 값을 채워 넣는다.(member 엔티티의 모든 값을 mergeMember에 밀어넣는다. 이때 mergeMember의 "회원1"이라는 이름이 "회원명 변경"으로 바뀐다.
  4. mergeMember를 반환한다.

병합은 준영속, 비영속을 신경쓰지 않는다. 식별자 값으로 엔티티를 조회할 수 있으면 불러서 병합하고 조회할 수 없으면 새로 생성해서 병합한다. 따라서 병합은 save or update 기능을 수행한다.

 

 

 

 

출처

자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 - 김영한 지음 (에이콘 출판)

https://jddng.tistory.com/

https://ultrakain.gitbooks.io/jpa/content/chapter3/chapter3.6.html

반응형
저작자표시 비영리 변경금지