자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 3장

03 영속성 관리

엔티티 매니저 팩토리

• 애플리케이션에서 한 번만 생성한 후 공유한다.
  • 생성하는데 비용이 많이 든다.
• 서로 다른 스레드 간에 공유해도 된다.
  • 여러 스레드가 동시에 접근해도 안전하다.

엔티티 매니저

• 필요할 때마다 엔티티 매니저 팩토리에서 생성한다.
  • 생성하는데 비용이 거의 안 든다.
• 서로 다른 스레드 간에 공유하면 안된다.
  • 여러 스레드가 동시에 접근하면 동시성 문제가 발생한다.
• 데이터베이스 연결이 필요한 시점까지 커넥션을 얻지 않는다.

영속성 컨텍스트(Persistence Context)

엔티티를 영구 저장하는 환경

• 엔티티 매니저를 생성할 때 하나 만들어진다.
• 엔티티 매니저를 통해 영속성 컨텍스트에 접근할 수 있고, 관리할 수 있다.
• 애플리케이션과 데이터베이스 사이에서 객체를 보관하는 가상의 데이터베이스 같은 역할을 한다.

생명주기

• 비영속(new/transient)
  • 영속성 컨텍스트와 전혀 관계 없는 상태
  • 순수한 객체 상태
• 영속(managed)
  • 영속성 컨텍스트에 저장된 상태
  • 영속성 컨텍스트가 관리하는 엔티티
  • persist() 메소드는 엔티티 매니저를 사용해 엔티티를 영속성 컨텍스트에 저장한다.
• 준영속(detached)
  • 영속성 컨텍스트에 저장되었다가 분리된 상태
  • detach() 또는 close() 또는 clear()를 호출하면 준영속 상태가 된다.
    • detach(엔티티): 특정 엔티티만 준영속 상태로 전환한다.
    • clear(): 영속성 컨텍스트를 완전히 초기화한다.
    • close(): 영속성 컨텍스트를 종료한다.
• 삭제(removed)
  • 삭제된 상태
  • remove()를 호출해 영속성 컨텍스트에서 삭제하면 삭제 상태가 된다.

특징

• 영속 상태는 식별자 값이 반드시 있어야 한다.
  • 영속성 컨텍스트는 엔티티를 식별자 값으로 구분한다.
• 플러시(flush)
  • JPA는 보통 트랜잭션을 커밋하는 순간 영속성 컨텍스트에 새로 저장된 엔티티를 데이터베이스에 반영한다.
  • 영속성 컨텍스트의 변경 내용을 데이터베이스에 동기화하는 작업
    • 등록, 수정, 삭제한 엔티티를 데이터베이스에 반영한다.
    • 쓰기 지연 SQL 저장소에 모인 쿼리를 데이터베이스에 보낸다.

장점

1. 1차 캐시
   • 영속성 내부에 가지고 있는 캐시
   • 영속 상태의 엔티티가 저장된다.
   • 조회
     • 만약 찾는 엔티티가 1차 캐시에 있는 경우, 데이터베이스에서 조회하지 않고 메모리에 있는 1차 캐시에서 엔티티를 조회한다.
     • 만약 찾는 엔티티가 1차 캐시에 없는 경우, 데이터베이스에서 조회해 엔티티를 생성한다. 그 후 1차 캐시에 저장하고 영속 상태의 엔티티를 반환한다.
2. 동일성 보장
   • 식별자가 같은 엔티티 인스턴스 조회를 반복해서 호출하는 경우, 1차 캐시에 있는 같은 엔티티 인스턴스를 반환하기 때문에 동일성을 보장한다.
   • 트랜잭션 격리 수준 중 REPEATABLE READ 등급을 애플리케이션 차원에서 제공한다.
   • 동일성과 동등성
     • 동일성(identity)
       • 실제 인스턴스가 같다.
       • 참조 값을 비교하는 == 비교의 값이 같다.
     • 동등성(equality)
       • 실제 인스턴스는 다를 수 있지만 인스턴스가 가지고 있는 값이 같다.
       • equals() 메소드를 통해 비교할 수 있다.
3. 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연
   • 엔티티 매니저는 트랜잭션을 커밋하기 직전까지 데이터베이스에 엔티티를 저장하지 않고 내부 쿼리 저장소에 INSERT SQL을 모아둔다. 그 후 트랜잭션 커밋할 때 모아둔 쿼리를 데이터베이스에 보낸다.
   • 작동 순서
     1. persist(엔티티)를 호출하면, 1차 캐시에 엔티티를 저장하면서 INSERT 쿼리를 만든다.
     2. 해당 쿼리를 쓰기 지연 SQL 저장소에 보관한다.
     3. 트랜잭션을 커밋하면, 엔티티 매니저는 영속성 컨텍스트를 플러시한다.
        • 플러시를 통해 영속성 컨텍스트의 변경 내용을 데이터베이스에 동기화한다.
     4. 실제 데이터베이스 트랜잭션을 커밋한다.
   • 모아둔 등록 쿼리를 데이터베이스에 한 번에 전달해 성능을 최적화할 수 있다.
4. 변경 감지(dirty checking)
   • JPA에서 엔티티를 수정할 때는 단순히 엔티티를 조회해서 데이터만 변경하면 된다.
     • update() 메소드를 실행하지 않아도 된다.
   • JPA는 엔티티를 영속성 컨텍스트에 보관할 때, 스냅샷으로 최초 상태를 복사해서 저장한다. 그리고 플러시 시점에 스냅샷과 엔티티를 비교해 변경된 엔티티를 찾아 반영한다.
   • 작동 순서
     1. 트랜잭션 커밋하면, 엔티티 매니저 내부에서 먼저 플러시가 호출된다.
     2. 엔티티와 스냅샷을 비교해서 변경된 엔티티를 찾는다.
     3. 변경된 엔티티가 있으면 수정 쿼리를 생성해 쓰기 지연 SQL 저장소에 보낸다.
     4. 쓰기 지연 저장소의 SQL을 데이터베이스에 보낸다.
     5. 데이터베이스 트랜잭션을 커밋한다.
   • 영속성 컨텍스트가 관리하는 영속 상태의 엔티티에만 적용된다.
     • 비영속, 준영속 상태의 경우, 영속성 컨텍스트의 관리를 받지 못하는 엔티티로 값을 변경해도 데이터베이스에 반영되지 않는다.
   • JPA의 기본 전략은 엔티티의 모든 필드를 업데이트한다.
     • 단점
       • 데이터베이스에 보내는 데이터 전송량이 증가한다.
     • 장점
       • 모든 필드를 사용하면 수정 쿼리가 항상 같기 때문에 애플리케이션 로딩 시점에 수정 쿼리를 미리 생성한 후 재사용할 수 있다.
       • 데이터베이스에 동일한 쿼리를 보내면 데이터 베이스는 이전에 한 번 파싱된 쿼리를 재사용할 수 있다.
     • 수정된 데이터만 사용해 동적으로 UPDATE SQL을 생성하는 전략을 선택할 수도 있다.
       • 하이버네이트 확장 기능을 사용한다.
       • @org.hibernate.annotations.DynamicUpdate
5. 지연 로딩(Lazy Loading)
   • 실제 객체 대신 프록시 객체를 로딩해두고 해당 객체를 실제 사용할 때 영속성 컨텍스트를 토앻 데이터를 불러오는 방법

플러시(flush)

영속성 컨텍스트의 변경 내용을 데이터베이스에 반영하는 것으로 데이터베이스에 동기화하는 작업

• 동작 순서
  1. 변경 감지가 동작한다.
     • 영속성 컨텍스트에 있는 모든 엔티티를 스냅샷과 비교해 수정된 엔티티를 찾는다.
     • 수정된 엔티티는 수정 쿼리를 만들어 쓰기 지연 SQL 저장소에 등록한다.
  2. 쓰기 지연 SQL 저장소의 쿼리를 데이터베이스에 전송한다.
• flush하는 방법
  1. em.flush()를 직접 호출한다.
  2. 트랜잭션 커밋 시 플러시가 자동 호출된다.
  3. JPQL 쿼리 실행 시 플러시가 자동 호출된다.