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(4) 영속성 컨텍스트의 특징

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Last update: 9 months ago by nowwaterReading time: 4 min

1. 영속성 컨텍스트와 식별자 값

  • 엔티티를 식별자 값(@id로 테이블의 기본 키와 매핑한 값)으로 구분
  • 영속 상태는 식별자 값이 반드시 있어야 한다.
  • 식별자 값이 없으면 예외 발생.

2. 영속성 컨텍스트와 데이터베이스 저장

  • 플러시(flush) : JPA는 보통 트랜잭션을 커밋하는 순간 영속성 컨텍스트에 새로 저장된 엔티티를 데이터베이스에 반영한다.

3.영속성 컨텍스트가 엔티티를 관리하는 것의 장점

  • 1차 캐시
  • 동일성 보장
  • 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연
  • 변경 감지
  • 지연 로딩

3.4.1 엔티티 조회

  • 영속성 컨텍스트는 내부에 캐시를 가지고 있음 => 1차 캐시
  • 영속 상태의 엔티티는 모두 이곳에 저장된다.

영속성 컨텍스트 내부에 Map이 하나 있다.

키는 @Id 로 매핑한 식별자, 값은 엔티티 인스턴스를 갖는다.

// 엔티티를 생성한 상태(비영속)
Member member = new Member();
member.setId(100L);
member.setUsername("회원1");
// 엔티티 영속
em.persist(member);

image

  • 1차 캐시의 Key는 식별자 값. 이 값은 데이터베이스의 기본 키와 매핑된다.
  • 영속성 컨텍스트에 데이터를 저장하고 조회하는 모든 기준은 데이터베이스의 기본 키 값이다.
  • 이 상태에서 회원 엔티티는 아직 데이터베이스에 저장되지 않았다.

엔티티 조회

Member member = em.find(Member.class, 100L);

중요한 부분

em.find() 호출 -> 가장 먼저 1차 캐시에서 식별자 값으로 엔티티를 조회한다.

엔티티가 1차 캐시에 있으면 데이터베이스를 조회하지 않고, 없으면 데이터베이스에서 조회한다.

image

1차 캐시에 있는 엔티티 조회

Member member = new Member();
member.setId(100L);
member.setUsername("회원1");
// 1차 캐시에 저장됨
em.persist(member);
// 1차 캐시에서 조회
Member findMember = em.find(Member.class, 100L);

데이터베이스에서 조회

  • 엔티티가 1차 캐시에 없으면 엔티티 매니저는 데이터베이스를 조회해서 엔티티를 생성.
  • 1차 캐시에 저장한 후에 영속 상태의 엔티티를 반환.

image

  1. em.find(Member.class, 200L)를 실행

  2. member2가 1차 캐시에 없으므로 데이터베이스에서 조회

  3. 조회한 데이터로 member2 엔티티를 생성해서 1차 캐시에 저장한다.(영속상태)

  4. 조회한 영속 상태의 엔티티를 반환한다

영속 엔티티의 동일성 보장

Member a = em.find(Member.class, "member1");
Member b = em.find(Member.class, "member1");
System.out.println(a == b); // 동일성 비교, 결과는 true

둘은 같은 인스턴스이다.

영속성 컨텍스트는 성능상 이점과 엔티티의 동일성을 보장한다.

  • 동일성(identity) : 실제 인스턴스가 같다. 따라서 참조 값을 비교하는 == 비교의 값이 같다.
  • 동등성(equality) : 실제 인스턴스는 다를 수 있지만 인스턴스가 가지고 있는 값이 같다. 자바에서 동등성 비교는 equals() 메소드를 구현해야 한다.

JPA는 1차 캐시를 통해 반복 가능한 읽기(REPEATABLE READ) 등급의 트랜잭션 격리 수준을 데이터베이스가 아닌 애플리케이션 차원에서 제공한다는 장점이 있다.


3.4.2 엔티티 등록

엔티티 등록 코드

EntityManager em = emf.createEntityManager();
EntityTransaction transaction = em.getTransaction();
// 엔티티 매니저는 데이터 변경 시 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
  • 엔티티 매니저는 트랜잭션을 커밋하기 직전까지 데이터베이스의 엔티티를 저장하지 않는다.
  • 내부 쿼리 저장소에 INSERT SQL을 차곡차곡 모아둔다.
  • 트랜잭션을 커밋할 때 모아둔 쿼리를 데이터베이스에 보낸다. -> 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연

쓰기 지연, 회원 A 영속

image

쓰기 지연, 회원 B 영속

image

트랜잭션 커밋, 플러시, 동기화

image

  1. 트랜잭션을 커밋한다.

  2. 엔티티 매니저는 영속성 컨텍스트를 플러시한다.

    플러시 : 영속성 컨텍스트의 변경 내용을 데이터베이스에 동기화하는 작업. 이때 등록, 수정, 삭제한 엔티티를 데이터베이스에 반영한다.


    즉, 쓰기 지연 SQL 저장소에 모인 쿼리를 데이터베이스에 보낸다.
  3. 실제 데이터베이스 트랜잭션을 커밋한다.

트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연이 가능한 이유

  1. 쿼리를 그때 그때 데이터베이스에 전달하는 경우

  2. 쿼리를 모아놓고 한 번에 전달하는 경우

=> 두 가지 경우 모두 트랜잭션이 커밋되어야 저장되고, 롤백 시 저장되지 않는다.

즉, 어떻게든 커밋 직전에만 데이터베이스에 SQL을 전달하면 되기 때문이다.


3.4.3 엔티티 수정

  • JPA는 엔티티를 수정할 때는 단순히 엔티티를 조회해서 데이터만 변경하면 된다.

  • update() 라는 메소드는 없다.

  • 변경 감지(dirty checking) 기능을 사용해서 데이터베이스에 자동으로 반영한다.

변경 감지는 영속성 컨텍스트가 관리하는 영속 상태의 엔티티에만 적용된다.

image

플러시 시점에 스냅샷과 엔티티를 비교해서 변경된 엔티티를 찾는다.

스냅샷 : JPA에서 엔티티를 영속성 컨텍스트에 보관할 때, 최초 상태를 복사해서 저장해둔것

수정 순서

  1. 트랜잭션 커밋 -> 엔티티 매니저 내부에서 먼저 플러시가 호출된다.

  2. 엔티티와 스냅샷을 비교해서 변경된 엔티티를 찾는다

  3. 변경된 엔티티가 있으면 수정 쿼리를 생성해서 쓰기 지연 SQL 저장소로 보낸다.

  4. 쓰기 지연 저장소의 SQL을 데이터베이스로 보낸다.

  5. 데이터베이스 트랜잭션을 커밋한다.

업데이트 기본 전략

JPA 기본 전략은 엔티티의 모든 필드를 업데이트한다.

장점

  1. 수정 쿼리가 항상 같다. 따라서 애플리케이션 로딩 시점에 수정 쿼리를 미리 생성해두고 재사용할 수 있다.
  2. 데이터베이스에 동일한 쿼리를 보내면 데이터베이스는 이전에 한 번 파싱된 쿼리를 재사용할 수 있다.

단점

  1. 데이터베이스에 보내는 데이터 전송량이 증가한다.

필드가 많거나 저장되는 내용이 큰 경우

하이버네이트 확장 기능을 사용한다

@Entity
@org.hibernate.annotation.DynamicUpdate // 수정된 데이터만 사용해서 동적으로 UPDATE SQL 생성
//@DynamicInsert : 데이터 저장 시 데이터가 존재하는(null 이 아닌) 필드만으로 INSERT SQL 을 동적으로 생성할 수 있다.
@Table(name = "Member")
public class Member {...}

수정된 데이터만 사용해서 동적으로 UPDATE SQL 을 생성하는 전략을 선택하면 된다.

상황에 따라 다르지만 컬럼이 대략 30개 이상이 되면 기본 방법인 정적 수정 쿼리보다 @DynamicUpdate를 사용한 동적 수정 쿼리가 빠르다고 한다.

그러나 한 테이블에 컬럼이 30개 이상이 된다는 것은 테이블 설계상 책임이 적절히 분리되지 않았을 가능성이 높다..

3.4.4 엔티티 삭제

엔티티를 삭제하려면 먼저 삭제 대상 엔티티를 조회해야 한다.

Member memberA = em.find(Member.class, 100L); // 삭제 대상 엔티티 조회
em.remove(memberA); // 엔티티 삭제
  • 엔티티 등록과 비슷하게 즉시 엔티티를 삭제하는 것이 아니라 삭제 쿼리를 쓰기 지연 SQL 저장소에 등록한다.
  • 이후 트랜잭션을 커밋해서 플러시를 호출하면 실제 데이터베이스에 삭제 쿼리를 전달한다.
  • em.remove(memberA)를 호출하는 순간 영속성 컨텍스트에서 제거 -> 이후 재사용하지 말고 자연스럽게 가비지 컬렉션의 대상이 되도록 두는 것이 좋다.
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