[Spring] JPA 영속성 관리

자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 - 기본편 강의 | 김영한 - 인프런

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1. 영속성 컨텍스트란?

[JPA에서 가장 중요한 2가지]

• 객체와 관계형 데이터베이스 매핑하기(ORM: Object Relational Mapping)
• 영속성 컨텍스트
  • 영속성 컨텍스트는 “엔티티를 영구 저장하는 환경”이라는 뜻
  • 영속성 컨텍스트는 논리적인 개념이며 눈에 보이지 않는다.
  • 엔티티 매니저를 통해서 영속성 컨텍스트에 접근 가능하다.

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2. 엔티티의 생명주기

• 비영속(new/transient): 영속성 컨텍스트와 전혀 관계가 없는 새로운 상태
• 영속(managed): 영속성 컨텍스트에 관리되는 상태
• 준영속(detached): 영속성 컨텍스트에 저장되었다가 분리된 상태
• 삭제(removed): 삭제된 상태

[엔티티 매니저 생성]

엔티티 매니저(EntityManager)는 JPA에서 영속성 컨텍스트를 관리하고, 데이터베이스와의 상호작용을 담당하는 핵심 객체이다. 영속성 컨텍스트를 통해 엔티티의 생명주기를 관리하고, 데이터베이스에 대한 데이터 조회, 삽입, 수정, 삭제 등의 작업을 수행한다.

EntityManagerFactory emf = Persistence.createEntityManagerFactory("Hello");
EntityManager em = emf.createEntityManager();

 

[비영속 상태]

비영속 상태는 생성한 객체를 영속 컨텍스트에서 관리하지 않는 상태를 의미

//객체를 생성한 상태(비영속) 
Member member = new Member(); 
member.setId("member1"); 
member.setUsername("회원1");

 

[영속 상태]

영속 상태는 생성한 객체를 영속 컨텍스트에서 관리되는 상태를 의미

//객체를 생성한 상태(비영속) 
Member member = new Member(); 
member.setId("member1"); 
member.setUsername(“회원1”);

EntityManager em = emf.createEntityManager();
em.getTransaction().begin();

//객체를 저장한 상태(영속)
em.persist(member);

 

[준영속 상태]

준영속 상태는 객체가 영속 컨텍스트에 저장되었다가 분리된 상태를 의미

 

- 준영속 상태로 만드는 방법 -

• em.detach(entity) 특정 엔티티만 준영속 상태로 전환
• em.clear() 영속성 컨텍스트를 완전히 초기화
• em.close() 영속성 컨텍스트를 종료

//회원 엔티티를 영속성 컨텍스트에서 분리, 준영속 상태 
em.detach(member);

[삭제]

엔티티를 영속 컨텍스트와 데이터베이스에서 삭제

//객체를 삭제한 상태(삭제) 
em.remove(member);

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3. 영속성 컨텍스트의 이점

• 1차 캐시
• 동일성(identity) 보장
• 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연(transactional write-behind)
• 변경 감지(Dirty Checking)
• 지연 로딩(Lazy Loading)

[엔티티 조회]

객체를 저장하고 조회 할 때 해당 데이터를 DB에서 먼저 찾아보는게 아니라 1차 캐시에서 먼저 조회(데이터베이스에 접근하는 비용을 감소한다.)

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

//1차 캐시에 저장됨
em.persist(member);

//1차 캐시에서 조회
Member findMember = em.find(Member.class, "member1");

만약 1차 캐시에 데이터가 없다면 데이터베이스에서 조회 후 1차 캐시에 저장하고 데이터를 반환

[영속 엔티티의 동일성 보장]

영속성 컨텍스트는 동일한 엔티티 식별자에 대해 항상 동일한 Java 객체 인스턴스를 반환하여 동일성을 보장한다. 이는 애플리케이션 내에서 객체 간의 비교 및 동등성 검사를 쉽게 만들어준다.

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

System.out.println(a == b); //동일성 비교 true

[트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연(엔티티 등록)]

트랜잭션이 시작되고 em.persist() 메서드를 통해 데이터를 데이터베이스에 저장을 한다고해도 INSERT SQL을 데이터베이스에 보내지 않는다.

해당 명령어들을 쓰기 지연 SQL 저장소에 저장해 놓은 뒤 커밋을 하는 순간 한번에 데이터베이스에 INSERT SQL을 보낸다.

EntityManager em = emf.createEntityManager();
EntityTransaction transaction = em.getTransaction();

//엔티티 매니저는 데이터 변경시 트랜잭션을 시작해야 한다.
transaction.begin(); // [트랜잭션] 시작

em.persist(memberA);
em.persist(memberB);
//여기까지 INSERT SQL을 데이터베이스에 보내지 않는다.

//커밋하는 순간 데이터베이스에 INSERT SQL을 보낸다.
transaction.commit(); // [트랜잭션] 커밋

[변경 감지]

엔티티를 수정할 때 em.update() 와 같은 메서드를 구현하지 않아도 변경 감지를 통해 자동으로 데이터베이스에 존재하는 데이터가 갱신된다(삭제도 동일함).

EntityManager em = emf.createEntityManager();
EntityTransaction transaction = em.getTransaction();
transaction.begin(); // [트랜잭션] 시작

// 영속 엔티티 조회
Member memberA = em.find(Member.class, "memberA");

// 영속 엔티티 데이터 수정
memberA.setUsername("hi");
memberA.setAge(10);

//em.update(member) 이런 코드가 있어야 하지 않을까?

transaction.commit(); // [트랜잭션] 커밋

[지연 로딩]

지연 로딩은 연관된 엔티티를 실제로 필요할 때까지 로딩하지 않고, 필요할 때 데이터베이스에서 로딩한다. 이는 불필요한 데이터의 로딩을 최소화하여 성능을 개선하는 데 도움을 준다.

Member 엔티티와 Team 엔티티는 ManytToOne 관계를 가지며 지연 로딩(FetchType.LAZY)으로 설정

@Entity
public class Member {
    @Id
    private Long id;
    
    private String username;
    
    @ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY) // 지연 로딩 설정
    private Team team;
    
    // getter, setter, 기타 메서드
}

@Entity
public class Team {
    @Id
    private Long id;
    
    private String name;
    
    // getter, setter, 기타 메서드
}

em.find(Member.class, memberId) 메서드를 호출할 때는 Member 엔티티만 조회된다.

EntityManager em = emf.createEntityManager();
EntityTransaction tx = em.getTransaction();
tx.begin();

// 회원 엔티티 조회 (지연 로딩 설정된 Team은 실제로 로딩되지 않음)
Member member = em.find(Member.class, memberId);

// 실제로 팀 정보가 필요한 시점에 데이터베이스에서 로딩됨 (지연 로딩 발생)
Team team = member.getTeam();

tx.commit();
em.close();

[플러시]

플러시(flush)란 영속 컨텍스트의 변경 내용을 데이터베이스에 반영하는 것을 의미

 

- 플러시 발생 과정 -

1. 변경 감지
2. 수정된 엔티티 쓰기 지연 SQL 저장소에 등록
3. 쓰기 지연 SQL 저장소의 쿼리를 데이터베이스에 전송(등록, 수정, 삭제 쿼리)\

- 영속 컨텍스트를 플러시하는 방법 3가지 -

1. em.flush(): 직접 호출
2. 트랜잭션 커밋: 플러시 자동 호출
3. JPQL 쿼리 실행: 플러시 자동 호출

[JPQL 쿼리 실행 시 플러시가 자동 호출 되는 경우]

아래 코드와 같이 객체들을 영속 컨텍스트에 저장한 직후에 해당 객체와 관련된 JPQL을 실행하면 플러시가 자동 호출되어 변경내용이 적용된 데이터베이싀 데이터를 반환할 수 있다.

em.persist(memberA);
em.persist(memberB);
em.persist(memberC);

//중간에 JPQL 실행
query = em.createQuery("select m from Member m", Member.class);
List<Member> members= query.getResultList();