(2) 패러다임의 불일치

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애플리케이션이 발전하면서 내부의 복잡성도 점점 커진다.
객체지향 프로그래밍은 추상화, 캡슐화, 정보은닉, 상속, 다형성 등 시스템의 복잡성을 제어할 수 있는 다양한 장치들을 제공한다.
객체는 속성(필드)과 기능(메소드)을 가진다.
자바는 특정 객체에서 참조하는 객체의 정보도 함께 저장하기 위해 객체를 파일로 저장하는 직렬화 기능과 저장된 파일을 객체로 복구하는 역 직렬화 기능을 지원한다.

=> 직렬화된 객체를 검색하기 어렵다는 문제, 현실성 X
따라서 현실적인 대안은 관계형 데이터베이스에 객체를 저장하는 것.
관계형 데이터베이스는 데이터 중심으로 구조화되어 있고, 집합적인 사고를 요구한다. 그리고 추상화, 상속 다형성 같은 개념이 없다

1.2 객체와 관계형 데이터베이스의 패러다임 불일치 문제

객체와 관계형 데이터베이스는 지향하는 목적이 서로 다르므로 둘의 기능과 표현 방법도 다르다.

1.2.1 상속

객체는 상속이라는 기능을 가지고 있지만 테이블은 상속이라는 기능이 없다.

객체 상속 모델

테이블 설계

객체 모델 코드

abstract class Item {
    Long id;
    String name;
    int price;
}
class Album extends Item {
    String artist;
}
class Movie extends Item {
    String director;
    String actor;
}
class Book extends Item {
    String author;
    String isbn;
}

저장 시 SQL

객체를 분해해서 두 SQL을 만들어야 한다.

// Album 객체 저장
INSERT INTO ITEM ...
INSERT INTO ALBUM ...
// Movie 객체 저장
INSERT INTO ITEM ...
INSERT INTO MOVIE ...

컬렉션 스타일로 바꾸면

부모 자식이나 타입에 대한 고민 없이 해당 컬렉션을 그냥 사용하면 된다.

list.add(album);
list.add(movie);
Album album = list.get(albumId);

JPA와 상속

JPA는 상속과 관련한 패러다임의 불일치 문제를 개발자 대신 해결해준다.

자바 컬렉션에 객체를 저장하듯이 JPA에게 객체를 저장한다.

JPA 저장

jpa.persist();

JPA는 다음 SQL을 실행해서 객체를 ITEM, ALBUM 두 테이블에 나누어 저장한다.

INSERT INTO ITEM ...
INSERT INTO ALBUM ...

JPA 조회

String albumId = "id100";
Album album = jpa.find(Album.class, albumId);

JPA는 ITEM과 ALBUM 두 테이블을 조인해서 필요한 데이터를 조회하고 결과를 반환한다.

SELECT I., A. FROM ITEM I JOIN ALBUM A ON I.ITEM_ID = A.ITEM_ID

1.2.2 연관관계

객체는 참조를 사용해서 다른 객체와 연관관계를 가지고 참조에 접근해서 연관된 객체를 조회한다.

테이블은 외래 키를 사용해서 다른 테이블과 연관관계를 가지고 조인을 사용해서 연관된 테이블을 조회한다.

객체는 참조가 있는 방향으로만 조회할 수 있지만, 테이블은 외래 키 하나로 양방향 조회가 가능하다.

객체를 테이블에 맞춰 모델링

관계형 데이터베이스 방식에 맞추면 Member 객체와 연관된 Team 객체를 참조를 통해서 조회할 수 없다.

좋은 객체 모델링은 기대하기 어렵고 결국 객체지향의 특징을 잃어버린다.

// 테이블에 맞춘 객체 모델
class Member {
    String id;      // MEMBER_ID 컬럼 사용
    Long teamId;    // TEAM_ID FK 컬럼 사용 -> Team 객체 참조 불가능
    String userName;
}
class Team {
    Long id;        // TEAM_ID PK 사용
    String name;
}

객체지향 모델링

객체지향 모델링을 사용하면 객체를 테이블에 저장하거나 조회하기는 쉽지 않다.

객체 모델은 외래 키가 필요 없고 단지 참조만 있으면 된다.

테이블은 참조가 필요 없고 외래 키만 있으면 된다.

결국, 개발자가 중간에서 변환 역활을 해야 한다.

// 참조를 사용하는 객체 모델
class Member {
    String id;
    Team team;          // 참조로 연관관계를 맺는다.
    String username;
    Team getTeam() {
        return team;
    }
}
class Team {
    Long id;
    String name;
}

JPA와 연관관계

JPA는 연관관계와 관련한 패러다임 불일치 문제 를 해결해준다.

member.setTeam(team); // 회원과 팀 연관관계 설정
jpa.persist(member); // 회원과 연관관계 함께 저장

객체를 조회할 때 외래 키를 참조로 변환하는 일도 JPA가 처리

Member member = jpa.find(Member.class, memberId);
Team team = member.getTeam();

개발자는 회원과 팀의 관계를 설정하고 회원 객체를 저장하면 된다.

1.2.3 객체 그래프 탐색

객체에서 회원이 소속된 팀을 조회할 때 참조를 사용해서 연관된 팀을 찾으면 되는데 이것을 객체 그래프 탐색 이라 한다.

member.getOrder().getOrderItem()... // 자유로운 객체 그래프 탐색

그러나 SQL을 직접 다루면 처음 실행하는 SQL에 따라 객체 그래프를 어디까지 탐색할 수 있을지 정해진다.

어디까지 객체 그래프 탐색이 가능한지 알려면 DAO 를 열어서 SQL을 직접 확인해야 가능한지 알 수 있다. (엔티티가 SQL에 논리적으로 종속되어서 발생하는 문제)

// 회원 조회 비지니스 로직
class MemberService {
    ...
    public void process() {
        Member member = memberDAO.find(memberId);
        member.getTeam();                   // member->team 객체 그래프 탐색이 가능한가?
        member.getOrder().getDelivery();    // ???
    }
}

그렇다고 member와 연관된 모든 객체 그래프를 데이터베이스에서 조회해서 애플리케이션 메모리에 올려두는 것은 현실성이 없다.

결국 MemberDAO에 회원을 조회하는 메소드를 상황에 따라 여러 벌 만들어서 사용해야 한다.

memberDAO.getMember(); //Member만 조회
memberDAO.getMemberWithTeam(); // Member와 Team 조회
memberDAO.getMemberWithOrderWithDelivery(); // Member와 Order와 Delivery 조회

JPA는 이러한 문제를 해결해준다.

JPA와 객체 그래프 탐색

JPA를 사용하면 객체 그래프를 마음껏 탐색할 수 있다.

member.getOrder().getOrderItem()... // 자유로운 객체 그래프 탐색

JPA는 연관된 객체를 사용하는 시점에 적절한 SELECT SQL 을 실행한다.

지연로딩 : 실제 객체를 사용하는 시점까지 데이타베이스 조회를 미룬다.

투명한 엔티티

class Member {
    private Order order;
    public Order getOrder() {
        return order;
    }
}

지연로딩 사용

// 처음 조회 시점에 SELECT MEMBER SQL
Member member = jpa.find(Member.class, memberId);
Order order = member.getOrder();
order.getOrderDate();   // Order를 사용하는 시점에 SELECT ORDER SQL

성능을 위해 Member를 조회하는 시점에 SQL 조인을 사용해서 Member 와 Order를 함께 조회할 수 있다.

=> JPA는 연관된 객체를 즉시 함께 조회할지, 실제 사용되는 시점에 지연해서 조회할지 간단한 설정으로 정의할 수 있다.

1.2.4 비교

데이터베이스 : 기본 키의 값으로 각 ROW를 구분한다.

객체
동일성(Identity) 비교
객체 인스턴스의 주소 값을 비교. (==)
동등성(Equality) 비교
객체 내부의 값을 비교. (equals())

// MemberDAO 코드
class MemberDAO {
    public Member getMember(String memberId) {
        String sql = "SELECT * FROM MEMBER WHERE MEMBER_ID = ?";
        ...
        // JDBC API, SQL실행
        return new Member(...);
    }
}
// 조회한 회원 비교하기
String memberId = "100";
Member member1 = memberDAO.getMember(memberId);
Member member2 = memberDAO.getMember(memberId);
member1 == member2;     //다르다.

member1과 member2는 같은 데이터베이스 로우에서 조회했지만, 객체 측면에서 볼 때 둘은 다른 인스턴스이다.

=> MemberDAO.getMember()를 호출할 때마다 new Member()로 인스턴스가 새로 생성된다.

만약 객체를 컬렉션에 보관했다면 다음과 같이 동일성 비교에 성공한다

Member member1 = list.get(0);
Member member2 = list.get(0);
member1 == member2; // 같다.

JPA와 비교

JPA는 같은 트랜잭션일 때 같은 객체가 조회되는 것을 보장한다.

// member1과 member2는 동일성 비교에 성공
String memberId = "100";
Member member1 = jpa.find(Member.class, memberId);
Member member2 = jpa.find(Member.class, memberId);
member1 == member2;     //같다.

정리

객체 모델과 관계형 데이터베이스 모델은 지향하는 패러다임이 서로 다르다.

객체지향 애플리케이션답게 정교한 객체 모델링을 할수록 패러다임의 불일치 문제가 더욱 커진다.

JPA는 이런 패러다임의 불일치 문제를 해결해주고 정교한 객체 모델링을 유지하게 도와준다.

(1) SQL을 직접 다룰 때 발생하는 문제점

(3) JPA란 무엇인가