[자바 표준 ORM JPA]8장 프록시와 연관관계

May 3, 2023

프록시와 연관관계 관리

프록시와 즉시로딩, 지연로딩
영속성 전이와 고아 객체

이번장에서는 위의 2가지에 대해서 다룬다.

프록시

엔티티를 조회할 떄 연관된 엔티티들이 항상 사용되는 것은 아니다. 만약 프록시 객체가 없으면 모든 엔티티를 조회하게되고 이와 같은 과정은 효율적이지 못하다. 따라서 JPA는 위 문제를 해결하기위해 엔티티가 실제 사용될 떄까지 데이터베이스를 조회하는 지연로딩이라는 방법을 제공한다. 지연 로딩이 가능하려면 실제 엔티티 객체 대신에 조회를 지연할 수 있는 가짜 객체 프록시 객체가 필요하다.

프록시 기초

EntityManager.find()는 영속성 컨텍스트에 엔티티가 없으면 데이터베이스를 조회한다.

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

이렇게 직접 조회하면 사용하든 안하든 데이터베이스를 조회한다. 엔티티를 실제 사용하는 시점까지 데이터베이스 조회를 미루고 싶다면 EntityManager.getReference()를 사용하면 된다.

Member member = em.getReference(Member.class, "member1");

이 메서드를 호출할 때 JPA는 데이터베이스를 조회하지 않고 실제 엔티티 객체도 생성하지 않는다. 대신에 데이터베이스 접근을 위임한 프록시 객체를 반환한다.

프록시의 특징

프록시 클래스는 실제 클래스를 상속 받아서 만들어지므로 실제 클래스와 겉 모양이 같다. 사용하는 입장에서는 진짜 객체인지 프록시 객체인지 구분하지 않고 사용하면 된다.

프록시 객체는 실제 객체에 대한 참조target를 보관한다. 프록시 객체의 메서드를 호출하면 프록시 객체는 실제 객체의 메서드를 호출한다.

프록시 객체의 초기화

프록시 객체는 member.getName() 처럼 실제 사용될 떄 데이터베이스를 조회해서 실제 엔티티 객체를 생성하는데 이것을 프록시 객체의 초기화라 한다.

즉시 로딩과 지연 로딩

즉시 로딩: 엔티티를 조회할 때 연관된 엔티티도 함께 조회한다.

설정 방법: @ManyToOne(fetch = FetchType.EAGER)

지연 로딩: 연관된 엔티티를 실제 사용할 때 조회한다.

설정 방법: @ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)

즉시 로딩

@Entity
public class Member {
  
  ...
  @ManyToOne(fetch = FetchType.EAGER)
  @JoinColumn(name = "team_id")
  private Team team;
  ...
    
}

Member member = em.find(Member.class, "member1");
Team team = member.getTeam();

JPA 구현체는 즉시 로딩을 최적화하기 위해 가능하면 조인 쿼리를 사용한다

SELECT
    M.MEMBER_ID AS MEMEBER_ID,
    M.TEAM_ID AS TEAM-ID,
    M.USERNAME AS USERNAME,
    T.TEAM_ID AS TEAM_ID,
    T.NAME AS NAME
FROM
    MEMBER M LEGT OUTER JOIN TEAM T
        ON M.TEAM_ID=T.TEAM_ID
WHERE
M.MEMBER_ID='member1'

회원과 조인해서 쿼리 한 번으로 조회한 것을 알 수 있다.

@JoinColumn(nullable = false)로 하면 외래키 값을 NULL을 허용하지 않고 inner join을 사용한다. nullable = true로 하면 외부조인을 사용한다. 내부 조인이 외부 조인보다 효율이 좋다.

지연 로딩

@Entity
public class Member {
  
  ...
  @ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)
  @JoinColumn(name = "team_id")
  private Team team;
  ...
    
}

Member member = em.find(Member.class, "member1");
Team team = member.getTeam();

em.find(Member.class, "member1")를 호출하면 회원만 조회하고 팀은 조회하지 않는다. 대신에 조회한 회원의 team 멤버 변수에 프록시 객체를 넣어둔다.

이 프록시 객체는 실제 사용될 때까지 데이터 로딩을 미룬다. 실제 사용될 때 데이터베이스를 조회해서 프록시 객체를 초기화한다.

SELECT * FROM MEMBER
WHERE MEMBER_ID = 'member1'

SELECT * FROM TEAM
WHERE TEAM_ID = 'team1'

조회 대상이 영속성 컨텍스트에 이미 있으면 프록시 객체를 사용할 이유가 없다. 따라서 프록시가 아닌 실제 객체를 사용한다.

정리하면

지연 로딩LAZY: 연관된 엔티티를 프록시로 조회한다. 프록시를 실제 사용할 때 초기화하면서 데이터베이스를 조회한다. 즉시 로딩EAGER: 연관된 엔티티를 즉시 조회한다. 하이버네이트는 가능하면 조인을 사용해서 한 번에 조회한다.

즉시 로딩 활용

회원은 팀 하나에만 소속할 수 있다. (N:1)
회원은 여러 주문내역을 가진다. (1:N)
주문내역은 상품정보를 가진다.(N:1)

애플리케이션 로직을 분석해본 결과,

Member와 Team은 자주 함께 사용되었다. 그래서 즉시 로딩으로 설정했다.
Order와 Product도 마찬가지다.
Member와 Order는 가끔 사용되었다. 그래서 지연 로딩으로 설정했다.

기본 패치 전략

@ManyToOne, @OneToOne: 즉시 로딩FetchType.EAGER
@OneToMany, @ManyToMany: 지연 로딩FetchType.LAZY

추천방법은 모든 연관관계에 지연 로딩을 사용하는 것이다. 그리고 애프릴케이션 개발이 어느정도 완료단계에 왔을 떄 실제 사용하는 상황을 보고 꼭 필요한 곳에만 즉시 로딩을 사용하도록 최적화

컬렉션에 FetchType.EAGER 사용 시 주의점

컬렉션을 하나 이상 즉시 로딩하는 것을 권장하지 않는다.

컬렉션 즉시 로딩은 항상 외부 조인을 사용한다.

영속성 전이: CASCADE

특정 엔티티를 영속 상태로 만들 때 연관된 엔티티도 함께 영속 상태로 만들고 싶으면 영속성 전이transitive persistence 기능을 사용하면 된다. JPA는 CASCADE 옵션으로 영속성 전이를 제공한다.

쉽게 말해서 부모 엔티티를 저장할 때 자식 엔티티도 함께 저장되는 것이다.

영속성 전이: 저장

@Entity
public class Parent {
  ...
  @OneToMany(mappedBy = "parent", cascade = CascadeType.PERSIST)
  private List<Child> children = new ArrayList<>();
  ...
}

이 옵션을 적용하면 간편하게 부모와 자식 엔티티를 한 번에 영속화할 수 있다.

private static void saveWithCascade(final EntityManager em) {
  Child child1 = new Child();
  Child child2 = new Child();
  
  Parent parent = new Parent();
  child1.setParent(parent);
  child2.setParent(parent);
  parent.getChildren().add(child1);
  parent.getChildren().add(child2);
  
  em.persist(parent); // 부모 저장, 연관된 자식들도 저장
}

영속성 전이는 연관관계를 매핑하는 것과는 관련이 없다. 단지 엔티티를 영속화할 때 연관된 엔티티를 같이 영속화하는 것이다. 그래서 예제에서도 양방향 연관관계를 직접 추가한 다음 영속 상태로 만든 것을 확인할 수 있다.

영속성 전이: 삭제

CascadeType.REMOVE로 설정하고 부모 엔티티만 삭제하면 연관된 자식 엔티티도 함께 삭제된다.

Parent findParent = em.find(Parent.class, 1L);
em.remove(findParent);

코드를 실행하면 DELETE SQL을 3번 실행하고 부모는 물론 연관된 자식도 모두 삭제한다. 삭제 순서는 외래 키 제약조건을 고려해서 자식을 먼저 삭제하고 부모를 삭제한다.

만약 CascadeType.REMOVE 옵션이 없다면 부모 엔티티만 삭제된다. 하지만 데이터베이스의 부모 로우를 삭제하는 순간 자식 테이블에 걸려 있는 외래 키 제약조건으로 인해, 외래 키 무결성 예외가 발생한다.

CASCADE의 종류

CascadeType enum 클래스

public enum CascadeType {
  ALL,      // 모두 적용
  PERSIST,  // 영속
  MERGE,    // 병합
  REMOVE,   // 삭제
  REFRESH,
  DETACH
}

cascade = {CascadeType.PERSIST, CascadeType.REMOVE} 처럼 사용할 수 있다.

참고로 CascadeType.PERSIST, REMOVE는 em.persist(), em.remove()를 실행할 때가 아니라 플러시를 호출할 때 전이가 발생한다.

고아 객체

JPA는 부모 엔티티와 연관관계가 끊긴 자식 엔티티를 자동 삭제하는 기능을 제공하는데 이것을 고아^ORPHAN 객체 제거라 한다.

부모 엔티티의 컬렉션에서 자식 엔티티의 차몾만 제거하면 자식 엔티티가 자동으로 삭제되도록 해보자.

@Entity
public class Parent {
  
  @Id @GeneratedValue
  private Long id;
  
  @OneToMany(mappedBy = "parent", orphanRemoval = true)
  private List<Child> children = new ArrayList<>();
  ...
}

Parent parent1 = em.find(Parent.class, id);
parent1.getChildren().remove(0); // 자식 엔티티를 컬렉션에서 제거

orphanRemoval 옵션으로 인해 컬렉션에서 엔티티를 제거하면 데이터베이스의 데이터도 삭제된다. 고아 객체 제거 기능은 영속성 컨텍스트를 플러시할 때 적용되므로 플러시 시점에 DELETE SQL이 실행된다.

고아 객체 제거는 참조가 제거된 엔티티는 다른 곳에서 참조하지 않는 고아 객체로 보고 삭제하는 기능이다. 따라서 이 기능은 특정 엔티티가 개인 소유하는 엔티티에만 적용해야 한다. 만약 삭제한 엔티티를 다른 곳에서도 참조한다면 문제가 발생할 수 있다. 이러한 이유로 oprphanRemoval은 @OneToOne, @OneToMany에만 사용할 수 있다.

고아 객체 제거는 개념적으로 볼 때 부모를 제거하면 자식은 고아가 되므로 부모를 제거하면 자식도 같이 제거된다. 이것은 CascadeType.REMOVE를 설정한 것과 같다.

영속성 전이 + 고아 객체, 생명 주기

일반적으로 엔티티는 EntityManager.persist()를 통해 영속화되고 EntityManager.remove()를 통해 제거된다. 이것은 엔티티 스스로 생명주기를 관리한다는 뜻이다. 여기서 CascadeType.ALL + orphanRemoval = true 를 동시에 활성화하면 부모 엔티티를 통해서 자식의 생명주기를 관리할 수 있다.

자식을 저장하려면 부모에 등록만 하면 된다

Parent parent = em.find(Parent.class, parentId);
parent.addChild(child1);

자식을 삭제하려면 부모에서 제거하면 된다

Parent parent = em.find(Parent.class, parentId);
parent.getChildren().remove(removeChild);

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프록시

프록시 기초

즉시 로딩과 지연 로딩

즉시 로딩

지연 로딩

정리하면

즉시 로딩 활용

기본 패치 전략

영속성 전이: CASCADE

영속성 전이: 저장

영속성 전이: 삭제

CASCADE의 종류

고아 객체

영속성 전이 + 고아 객체, 생명 주기

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