|
| 1 | +- JPA란? |
| 2 | + |
| 3 | + # JPA |
| 4 | + |
| 5 | + 데이터 베이스의 데이터와 객체를 연결해서 쿼리 작성 대신 객체를 이용해서 데이터를 관리하게 하는 ORM 기술을 사용하는 인터페이스의 모음 |
| 6 | + |
| 7 | + → 인터페이스이므로 Hibernate, EclipseLink 등 구현체를 이용해서 사용 |
| 8 | + |
| 9 | + ## ORM vs **SQL Mapper(JdbcTemplate, Mybatis)** |
| 10 | + |
| 11 | + - ORM |
| 12 | + - db 테이블과 클래스를 매핑 → SQL문을 개발자가 직접 작성하지 않고 코드로 db를 조작 |
| 13 | + - 장점 |
| 14 | + - 객체만 매핑하면 쿼리문을 짜주고 jdbc 사용하는 반복적인 일을 대신 해주기 때문에 **생산성이 향상**됨 |
| 15 | + - 새로운 칼럼을 추가할 때 필드 하나만 추가하면 됨 → **유지보수 줄어듦** |
| 16 | + - SQL Mapper |
| 17 | + - 쿼리문을 직접 작성해서 DB를 조작 |
| 18 | + - 장점 |
| 19 | + - sql을 마음대로 작성 → 복잡한 쿼리도 자유롭게 작성 가능 |
| 20 | + - 작성한 대로 sql이 나가기 때문에 어떤 쿼리가 나가는지 명확하고 성능 튜닝이 쉬움 |
| 21 | + - n+1 문제, 예상하지 못한 쿼리가 생기는 일 없음 |
| 22 | + - sql 알기만 하면 바로 사용 가능 |
| 23 | + - 단점 |
| 24 | + - orm의 장점의 반대가 전부 단점 |
| 25 | + |
| 26 | + ## JPA 사용 시 주의점 |
| 27 | + |
| 28 | + jpa는 **영속성 컨텍스트**를 이용해서 데이터를 관리하기 때문에 성능 최적화 |
| 29 | + |
| 30 | +  |
| 31 | + |
| 32 | + 하지만 영속성 컨텍스트를 잘 이해하지 못하고 사용하면 성능 저하가 발생할 가능성이 높다! |
| 33 | + |
| 34 | + - n+1 문제 |
| 35 | + - entity를 직접 api 응답으로 반환 시 stackoverflow 발생 가능 |
| 36 | + - 양방향 연관관계를 가진 엔티티를 json으로 변환 시도한다면 서로 끊임없이 호출하다가 에러남 |
| 37 | + - 이래서 DTO를 사용 |
| 38 | + - 즉시로딩 사용의 문제점 |
| 39 | + - 무의미한 save() 호출 |
| 40 | + - jpa는 내부에서 Dirty Checking을 통해 변경을 감지하고 트랜잭션이 끝나면 update를 날리므로 데이터 수정 후 save() 호출할 필요가 없음 |
| 41 | +- N+1 문제란? |
| 42 | + |
| 43 | + # N+1 문제 |
| 44 | + |
| 45 | + orm 기술에서 특정 객체를 대상으로 수행한 쿼리가 그 객체의 연관 관계에 있는 n개의 객체들도 조회하게 되어서 n번의 추가적인 쿼리가 발생하게 되는 문제 |
| 46 | + |
| 47 | + ## 예시 |
| 48 | + |
| 49 | + 식당과 메뉴 엔티티가 1:N 관계일 때 식당 엔티티가 5개가 있다고 가정 |
| 50 | + 이 때 5개의 식당 정보를 알려고 할 때 코드를 작성하고 실제 실행 되는 쿼리는 |
| 51 | + |
| 52 | + ```sql |
| 53 | + SELECT * FROM restaurant; |
| 54 | + |
| 55 | + SELECT * FROM menu WHERE restaurant_id = 1; |
| 56 | + SELECT * FROM menu WHERE restaurant_id = 2; |
| 57 | + ... |
| 58 | + ``` |
| 59 | + |
| 60 | + 이렇게 N번의 쿼리가 더 실행되게 됨 |
| 61 | + |
| 62 | + 이러면 후에 데이터가 많아졌을 때 장애 요인이 됨 |
| 63 | + |
| 64 | + ## 원인 |
| 65 | + |
| 66 | + 식당 엔티티를 조회할 때 테이블을 객체로 맵핑하기 위해 먼저 식당 테이블을 가져오는 쿼리를 날리고 추가로 메뉴 테이블을 조회하는 쿼리를 날려서 식당 테이블을 완성하는 방식으로 작동하기 때문! |
| 67 | + |
| 68 | + ## 해결 방법 |
| 69 | + |
| 70 | + ## **1. outer join fetching** |
| 71 | + |
| 72 | + ### 1.1 **fetch join** |
| 73 | + |
| 74 | + ```sql |
| 75 | + public interface RestaurantRepository extends JpaRepository<Restaurant, Long> { |
| 76 | + |
| 77 | + @Query("select t from restaurant r join fetch r.menu") |
| 78 | + List<Team> findAllWithInnerFetchJoin(); |
| 79 | + |
| 80 | + @Query("select t from restaurant r left join fetch r.menu") |
| 81 | + List<Team> findAllWithOuterFetchJoin(); |
| 82 | + } |
| 83 | + ``` |
| 84 | + |
| 85 | + → 모든 식당 데이터를 가져올 때 메뉴도 join해서 가져와서 실제 실행되는 쿼리의 개수가 1개 |
| 86 | + |
| 87 | + ### 1.2 EntityGraph |
| 88 | + |
| 89 | + ```sql |
| 90 | + public interface RestaurantRepository extends JpaRepository<Restaurant, Long> { |
| 91 | + |
| 92 | + @Query("SELECT r FROM restaurant r") |
| 93 | + @EntityGraph(attributePaths = "menu") |
| 94 | + List<Restaurant> findAllWithEntityGraph(); |
| 95 | + } |
| 96 | + ``` |
| 97 | + |
| 98 | + → 실제로 실행되는 쿼리는 menu를 left join fetch해서 restaurant 엔티티를 가져오는 쿼리기 때문에 쿼리가 1번만 실행 |
| 99 | + |
| 100 | + ## 2. **batch fetching** |
| 101 | + |
| 102 | + ```sql |
| 103 | + @Entity |
| 104 | + public class Restaurant{ |
| 105 | + |
| 106 | + ... |
| 107 | + |
| 108 | + @OneToMany(mappedBy = "restaurant", fetch = FetchType.EAGER) |
| 109 | + @BatchSize(size = 5) |
| 110 | + private List<Menu> menu = new ArrayList<>(); |
| 111 | + |
| 112 | + ... |
| 113 | + } |
| 114 | + |
| 115 | + ``` |
| 116 | + |
| 117 | + 조회되는 엔티티 위에 @BatchSize를 추가하고 Menu 엔티티가 조회될 때 IN 절을 통해 한번에 조회 |
| 118 | + |
| 119 | + → n번의 조회를 1번으로 줄이는 방식 |
| 120 | + |
| 121 | + ## 3. **subselect fetching** |
| 122 | + |
| 123 | + ```sql |
| 124 | + @Entity |
| 125 | + public class Restaurant{ |
| 126 | + |
| 127 | + ... |
| 128 | + |
| 129 | + @OneToMany(mappedBy = "restaurant", fetch = FetchType.EAGER) |
| 130 | + @Fetch(value = FetchMode.SUBSELECT) |
| 131 | + private List<Menu> menu = new ArrayList<>(); |
| 132 | + |
| 133 | + ... |
| 134 | + } |
| 135 | + |
| 136 | + ``` |
| 137 | + |
| 138 | + Menu 엔티티가 조회될 때 IN절과 서브 쿼리를 사용하여 한번에 조회 |
| 139 | + |
| 140 | + → n번의 조회를 1번으로 줄이는 방식 |
| 141 | + |
| 142 | + **batch & subselect fetching의 공통점** |
| 143 | + |
| 144 | + - LAZY하게 동작하기 때문에 LAZY 로딩에서 선언하기만 하면 상황을 고려할 필요가 없어서 편리 |
| 145 | + - 그러나 fetch join을 권장 |
| 146 | + - 편하지만 상황에 따라 쿼리가 달라지는 문제점 존재 |
| 147 | +- 지연로딩과 즉시로딩의 차이는? |
| 148 | + |
| 149 | + ## 지연로딩 |
| 150 | + |
| 151 | + 연관 관계 지정할 때 `(fetch = FetchType.LAZY)` 을 통해 지연 로딩으로 설정 |
| 152 | + |
| 153 | + - 한 엔티티를 조회할 때 해당 엔티티와 연관 관계인 엔티티는 프록시에서 가지고 온다 |
| 154 | + - 연관된 엔티티는 그 실제 데이터에 접근할 때에야 직접 db에 접근해서 값을 가지고 옴 |
| 155 | + |
| 156 | + ## 즉시로딩 |
| 157 | + |
| 158 | + 연관 관계를 지정할 때 `(fetch = FetchType.EAGER)` 를 통해 즉시 로딩으로 설정 가능 |
| 159 | + |
| 160 | + - 한 엔티티를 조회할 때 해당 엔티티와 연관관계인 엔티티를 모두 데이터베이스에서함께 불러와서 조회한다 |
| 161 | + - 연관된 데이터가 항상 필요한 경우 유용하지만, 불필요한 데이터까지 조회할 수 있어 성능 저하의 원인이 될 수 있음 |
| 162 | + |
| 163 | + 둘 다 n+1 문제가 발생할 수 있으나 지연로딩은 제어 가능하고 즉시 로딩은 제어가 불가능하다 따라서 |
| 164 | + |
| 165 | + **실무에서는 기본적으로 지연 로딩을 사용하고 두 가지 엔티티의 정보가 한 번에 필요한 기능에서는 fetch join을 사용해 처리한다** |
| 166 | + |
| 167 | +- JPQL란? |
| 168 | + |
| 169 | + # JPQL |
| 170 | + |
| 171 | + jpa의 일부로 sql처럼 데이터 베이스를 다루는 언어지만 대상이 테이블이 아닌 객체를 대상으로 데이터를 조작하는 언어 |
| 172 | + |
| 173 | + ## 특징 |
| 174 | + |
| 175 | + - sql과 문법이 유사하며 SELECT, INSERT, FROM, WHERE, GROUP BY, HAVING, JOIN을 지원함 |
| 176 | + - 특정데이터베이스 SQL에 의존하지 않음 |
| 177 | + - 마지막에는 sql로 변환되어서 작동한다 |
| 178 | + - 별칭 사용은 필수적 |
| 179 | + - 테이블 이름이 아닌 엔티티 이름을 사용 |
| 180 | + - 주의할 점 |
| 181 | + - 기본 문자열로 작성되어서 문제가 있어도 발견 어려움 |
| 182 | + |
| 183 | + ## 사용 |
| 184 | + |
| 185 | + ### **EntityManager 인터페이스** |
| 186 | + |
| 187 | + ```java |
| 188 | + @PersistenceContext |
| 189 | + private EntityManager em; //주입 |
| 190 | + ``` |
| 191 | + |
| 192 | + - 모든 결과의 목록을 알고싶을 때 : getResultList() |
| 193 | + - 결과가 없으면 빈 리스트 반환 |
| 194 | + |
| 195 | + ```java |
| 196 | + public List<Cafeteria> findAllCafeterias() { |
| 197 | + // 1. JPQL 작성 (테이블이 아니라 'Cafeteria' 엔티티 객체를 대상으로 쿼리) |
| 198 | + String jpql = "SELECT c FROM Cafeteria c"; |
| 199 | + |
| 200 | + // 2. 쿼리 생성 및 실행 |
| 201 | + return em.createQuery(jpql, Cafeteria.class) |
| 202 | + .getResultList(); // 결과가 여러 개(List)일 때 사용 |
| 203 | + } |
| 204 | + ``` |
| 205 | + |
| 206 | + - 하나의 결과 : getSingleResult() |
| 207 | + - 결과가 없거나 2개 이상이면 예외 발생 |
| 208 | + - 특정 조건으로 검색 (파라미터 바인딩): setParameter() |
| 209 | + |
| 210 | + ```java |
| 211 | + public Cafeteria findCafeteriaByName(String searchName) { |
| 212 | + String jpql = "SELECT c FROM Cafeteria c WHERE c.name = **:name**"; // :name 이 파라미터 자리 |
| 213 | + |
| 214 | + return em.createQuery(jpql, Cafeteria.class) |
| 215 | + **.setParameter("name", searchName)** // :name 자리에 searchName 변수 값을 바인딩 |
| 216 | + .getSingleResult(); // 결과가 정확히 1개일 때 사용 |
| 217 | + } |
| 218 | + ``` |
| 219 | + |
| 220 | + - 하나의 쿼리를 사용하여 다수의 데이터를 변경 (벌크 연산): executeUpdate() |
| 221 | + |
| 222 | + ```java |
| 223 | + public int updateAllMealsPrice(int increaseAmount) { |
| 224 | + String jpql = "UPDATE Meal m SET m.price = m.price + :amount"; |
| 225 | + |
| 226 | + return em.createQuery(jpql) |
| 227 | + .setParameter("amount", increaseAmount) |
| 228 | + .executeUpdate(); // 영향을 받은(수정/삭제된) 데이터의 개수를 반환합니다. |
| 229 | + } |
| 230 | + ``` |
| 231 | + |
| 232 | + |
| 233 | +- Fetch Join란? |
| 234 | + |
| 235 | + # Fetch Join |
| 236 | + |
| 237 | + JPA에서 엔티티를 조회할 때 연관된 엔티티를 처음부터 함께 로딩하는 방식 |
| 238 | + |
| 239 | + ```sql |
| 240 | + public interface RestaurantRepository extends JpaRepository<Restaurant, Long> { |
| 241 | + |
| 242 | + @Query("select t from restaurant r **join fetch** r.menu") |
| 243 | + List<Team> findAllWithInnerFetchJoin(); |
| 244 | + |
| 245 | + @Query("select t from restaurant r left **join fetch** r.menu") |
| 246 | + List<Team> findAllWithOuterFetchJoin(); |
| 247 | + } |
| 248 | + ``` |
| 249 | + |
| 250 | + - 특징 |
| 251 | + - 위에 나왔던 n+1 문제를 해결하기 위해 사용 |
| 252 | + - sql의 조인의 종류가 아니라 jpql에서 성능 최적화를 위해 제공하는 기능 |
| 253 | + - 다음과 같이 동작한다. |
| 254 | + - JPQL |
| 255 | + - `SELECT m FROM Member m JOIN FETCH m.team` |
| 256 | + - SQL |
| 257 | + - `SELECT m.*, t.* FROM Member m INNER JOIN Team t ON m.team_id=t.id` |
| 258 | + - 일반 join과 fetch join의 차이 |
| 259 | + - 일반 Join |
| 260 | + - Fetch Join과 달리 연관 Entity에 Join을 걸어도 실제 쿼리에서 SELECT 하는 Entity는오직 JPQL에서 조회하는 주체가 되는 Entity만 조회하여 영속화 |
| 261 | + - 조회의 주체가 되는 Entity만 SELECT 해서 영속화하기 때문에 데이터는 필요하지 않지만 연관 Entity가 검색조건에는 필요한 경우에 주로 사용 |
| 262 | + - fetch join |
| 263 | + - 조회의 주체가 되는 Entity 이외에 Fetch Join이 걸린 연관 Entity도 함께 SELECT 하여 모두 영속화 |
| 264 | + - Fetch Join은 연관 엔티티를 한 번의 JOIN 쿼리로 함께 조회해 영속성 컨텍스트에 미리 로딩하므로, 지연로딩이어도 추가 쿼리가 발생하지 않아 N+1 문제가 발생하지 않음 |
| 265 | +- @EntityGraph란? |
| 266 | + |
| 267 | + # EntityGraph |
| 268 | + |
| 269 | + 엔티티를 조회할 때 연관된 엔티티를 어떤 방식으로 가져올지 정의하는 방법 |
| 270 | + |
| 271 | + ## 사용 이유 |
| 272 | + |
| 273 | + - N+1 문제 해결 |
| 274 | + - JPQL 대체 |
| 275 | + - 복잡한 jpql 사용하지 않고 연관 데이터 가져올 수 있음 |
| 276 | + - 선택적 로딩 |
| 277 | + - 필요에 따라 연관된 특정 데이터만 가져올 수 있어서 성능 최적화 가능 |
| 278 | + |
| 279 | + ## 사용 예시 |
| 280 | + |
| 281 | + ```java |
| 282 | + //공통 메서드 오버라이드 |
| 283 | + @Override |
| 284 | + @EntityGraph(attributePaths = {"team"}) |
| 285 | + List<Member> findAll(); |
| 286 | + |
| 287 | + //JPQL + 엔티티 그래프 |
| 288 | + @EntityGraph(attributePaths = {"team"}) |
| 289 | + @Query("select m from Member m") |
| 290 | + List<Member> findMemberEntityGraph(); |
| 291 | + |
| 292 | + //메서드 이름으로 쿼리 |
| 293 | + @EntityGraph(attributePaths = {"team"}) |
| 294 | + List<Member> findByUsername(String username) |
| 295 | + ``` |
| 296 | + |
| 297 | + - 이렇게 하면 JPQL 없이 페치 조인을 사용할 수 있다 |
| 298 | + - left outer join을 사용해서 fetch join을 하는 방식 |
| 299 | +- commit과 flush 차이점은? |
| 300 | + |
| 301 | + ## 공통점 |
| 302 | + |
| 303 | + - 영속성 컨텍스트에서의 변경 사항을 데이터베이스와 동기화하는 과정에 관여 |
| 304 | + |
| 305 | + ## 차이점 |
| 306 | + |
| 307 | + ### flush |
| 308 | + |
| 309 | + - 영속성 컨텍스트의 변경사항을 **즉시 데이터베이스에 반영** |
| 310 | + - 1차 캐시나 영속성 컨텍스트 안에 있는 엔티티들은 그대로 유지 |
| 311 | + - 비우는 역할은 clear() |
| 312 | + - 해당 트랜잭션을 바로 커밋하지 않음 |
| 313 | + - ROLLBACK을 사용해서 데이터베이스를 반영 전으로 되돌리기 가능 |
| 314 | + - 자동 실행 시점 |
| 315 | + - 트랜잭션 커밋 시 (commit 내부 동작) |
| 316 | + - JPQL 쿼리 실행 시 |
| 317 | + - 사용 목적 |
| 318 | + - 변경 사항을 즉시 데이터베이스에 반영해야 하지만 트랜잭션은 유지해야 할 때 사용 |
| 319 | + - JPQL 실행 전에 변경 사항을 강제 반영해야 할 때 사용 |
| 320 | + |
| 321 | + ### commit |
| 322 | + |
| 323 | + - 현재 트랜잭션을 완료하고 모든 변경 사항을 확정 |
| 324 | + - 내부적으로 **flush 실행 후 바로 트랜잭션을 커밋**하는 과정 |
| 325 | + - 이후 rollback(트랜잭션 취소할 때 사용) 불가 |
| 326 | + - 다른 트랜잭션에서도 변경 사항을 볼 수 있게함 |
| 327 | + - flush를 통해 DB에 쿼리가 전송되어 데이터가 조작되었더라도, commit이 발생하기 전까지는 다른 DB 커넥션이나 다른 트랜잭션에게는 그 변경된 데이터가 보이지 않음 |
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