[SpringBoot] JPA란?

-- 목차 --
JPA 란
 - Hibernate
 - 영속성 컨텍스트
ORM 이란
JPA의 동작 과정
JPA를 사용해야 하는 이유(장,단점)

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JPA란

Java persistence API

현재 자바 진영의 ORM 기술 표준 스펙을 정의한다.

JPA의 스펙은 자바의 객체와 데이터베이스를 어떻게 매핑하고 동작해야 하는지를 정의하고 있다.

• 인터페이스의 모음이다.
• 즉, 실제로 구현되는 것이 아니라 구현된 클래스와 매핑을 해주기 위해 사용되는 프레임워크이다.
• 대표적인 Framework : Hibernate

과거 자바 표준(Entity Bean)으로, EJB라는 것이 있다.

JPA 이전의 ORM기술이다.

  단점

• 코드가 매우 지저분 하다.
• API의 복잡성이 높다. (interface를 많이 구현해야 함)
• 속도가 느리다.

 

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하이버네이트(Hibernate)

ORM Framework 중 하나. 'JPA 프로바이더' 라고도 부름

JPA의 실제 구현체 중 하나이며, 현재 JPA 구현체 중 가장 많이 사용됨.

( 다른 Framework는 EclipseLink, DataNucleus 등이 있음)

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영속성 컨텍스트(Persistence Context)

• 영속성 컨텍스트(Persistence Context)는 JPA가 관리하는 Entity 객체의 집합
• Entity 객체가 영속 컨텍스트에 들어오게 되면 JPA는 엔티티 객체의 매핑 정보를 가지고 DB에 반영함
• Entity 객체가 영속 컨텍스트에 들어오게 되어 관리 대상이 되면, 그 객체를 영속 객체라고 부름. (= 영속화 되었다)
• 영속성 컨텍스트에 접근하기 위해서 ! Entity Manager를 사용함!
• 서비스 별로 하나의 EntityManager Factory가 존재하며, Entity Manager Factory에서 DB에 접근하는 Transaction이 생길 때 마다 Thread별로 Entity Manager를 생성하여 영속성 컨텍스트에 접근한다.
• Entity는 Detach, Merge, Remove, Persist 라는 4가지 상태를 가진다.

Entity의 생명 주기

• 세션 단위로 생명주기를 갖고 있음 ( 세션이 생기면서 만들어 지고, 세션이 종료되면 없어짐 )
• Entity Manager는 하나의 세션으로 보고 아래와 같은 방식으로 동작을 구성함(Factory구조)

1. Entity Manager Factory를 통해 Entity Manager 생성

2. Entity Manager가 가지고 있는 트랜잭션(Transaction) 을 시작

3. Entity Manager를 통해 영속컨텍스트에 접근하고 객체를 작업 (CRUD)

4. Transaction을 commit 하여 DB에 반영

5. Entity Manager 종료

(자세한건 Hibernate JPA EntityManager 핵심 기능 정리 )

 

영속성 컨텍스트 1차 캐시

 

Entity Class

JPA annotation을 통해 정의

@Entity : 해당 클래스가 JPA Entity Class라고 정의

@Table : 해당 클래스가 데이터베이스의 어느 테이블에 매핑되는지 정의

@Id : DB테이블의 Primary Key 칼럼과 매핑

@Column : 매핑할 데이터베이스의 칼럼 이름과 필드 변수의 이름이 다를 경우 매핑하기 위해 사용

 

프록시구조로 객체들을 JPA가 관리 => Default Constructor 필요(@NoArgConstructor)

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ORM이란

Object-relational mapping

• 객체는 객체대로 설계하고, 관계형 데이터베이스는 관계형 데이터베이스대로 설계한다.
• Entity 객체와 관계형 데이터베이스(RDB) 사이에서 Mapping 해준다.
• 객체와 RDB 위에 있는 기술이다.

 

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JPA의 동작 과정

 JPA는 Application 과 JDBC사이에서 동작한다.

• JPA 내부에서 JDBC API를 사용하여 query를 호출하고 driver를 거쳐 DB와 통신한다.

 

저장 과정

조회 과정

- 1차 캐시에 조회하는 객체가 존재하는 경우

- 1차 캐시에 조회하는 객체가 존재하지 않는 경우

삭제 과정

수정 과정

실패 : Entity 객체를 수정해도 DB에는 update가 되지 않는다.

 - 1차 캐시 Entity 객체에만 업데이트 반영됨.

 - Usesr DB 에는 반영되지 않음

 - 객체와 DB 값 불일치

 

업데이트 방법

1. userRepository.save() 사용

2. @Transactional 추가

- 함수가 끝나는 시점에 변경된 부분을 알아서 업데이트 해줌 (Dirty Checking)

- 함수가 종료되는 시점에 save()를 해준다

추가 학습 내용 : 쓰기 지연 SQL 저장소, flush, commit ..

• Query를 JPA가 만들어 주기 때문에 Object 와 DB간의 패러다임 불일치를 해결 할 수 있다.
• JAVA 객체를 DB에 저장할 수 있다.
• DB 결과값(ResultSet)을 JAVA 객체에 매핑할 수 있다. 

 

1차 캐시 사용의 장점

1. DB 조회 횟수를 줄임

2. '1차 캐시' 를 사용해 DB row 1개당 객체 1개가 사용되는 것을 보장(객체 동일성 보장)

 

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JPA를 사용해야 하는 이유(장점)

1. SQL 문이 아닌 Method를 통해 DB를 조작 할 수 있어 비즈니스 로직을 구성하는데 집중할 수 있다.
2. SQL 중심적인 개발이 아닌 객체 중심 개발로 생산성을 높일 수 있다.
3. 매핑 정보가 Class로 명시되어 있기 때문에 ERD를 보는 의존도를 낮출 수 있고 유지보수 및 리팩토링이 편하다.
4. Object 와 RDB간의 패러다임 불일치를 해결해준다.
5. JPA 의 성능 최적화 기능이 있다.
6. 데이터 접근 추상화와 벤더 독립성
7. 표준..이닷

단점

• 프로젝트의 규모가 크고 복잡하여 설계가 잘못된 경우, 속도 저하 및 일관성을 무너뜨리는 문제점이 생길 수 있다.
• 복잡하고 무거운 Query는 속도를 위해 별도의 튜닝이 필요하기 때문에 결국 SQL문을 써야할 수도 있다. (Native sql 기능 사용)

 

 

Reference

자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 요약자료

[JPA] OSIV(Open-Session-In-View)

Hibernate JPA EntityManager 핵심 기능 정리

[Spring JPA] JPA란?

[JPA] JPA란