[JPA] 영속성 컨텍스트란 무엇인가

JPA에서 가장 중요한 2가지

    1. 영속성 컨텍스트

    2. 객체와 관계형 데이터베이스 매핑하기
 (Object Relational Mapping)

 

 

이 중 영속성 컨텍스트에 대해서 한번 알아보자

 

엔티티 매니저 팩토리와 엔티티 매니저

 

 

영속성 컨텍스트

JPA를 이해하는데 가장 중요한 용어로 “엔티티를 영구 저장하는 환경”이라는 뜻을 가진다.  영속성 컨텍스트는 논리적인 개념으로 눈에 보이지 않는다. 

 

엔티티 매니저를 통해서 영속성 컨텍스트에 접근한다.

 EntityManager.persist(entity); // 영속성 컨텍스트에 entity를 저장

 

1. J2SE 환경

엔티티 매니저와 영속성 컨텍스트가 1:1

 

 

 

2. J2EE, 스프링 프레임워크 같은 컨테이너 환경 

엔티티 매니저와 영속성 컨텍스트가 N:1

 

 

엔티티의 생명주기 

비영속 (new/transient)	영속성 컨텍스트와 전혀 관계가 없는 새로운 상태
영속 (managed)	영속성 컨텍스트에 관리되는 상태
준영속 (detached)	영속성 컨텍스트에 저장되었다가 분리된 상태
삭제 (removed)	삭제된 상태

 

엔티티 생명주기

비영속


JPA와 관계없이 객체만 생성한 상태를 비영속 상태라고 한다.

//객체를 생성한 상태(비영속)
Member member = new Member();
member.setId("member1");
member.setUsername("회원1");

 

영속


멤버 객체를 생성한 다음 엔티티매니저를 가져와서 persist로 맴버 객체를 집어넣으면 영속 상태가 된다

//객체를 생성한 상태(비영속)
Member member = new Member();
member.setId("member1");
member.setUsername(“회원1”);

EntityManager em = emf.createEntityManager();
em.getTransaction().begin();

 //객체를 저장한 상태(영속)
em.persist(member);

 

예제

// 비영속
Member member = new Member();
member.setId(100L);
member.setName("loosie");

//영속
System.out.println("=====BEFORE=====");
em.persist(member);
System.out.println("=====AFTER=====");

 

실행 결과

 

영속상태가 된 다음 바로 쿼리가 날라가지 않는 것을 볼 수가 있다. 그러면 언제 쿼리가 날라가는 것일까? 

• 트랜잭션 commit시점에 DB에 쿼리가 날라간다.

 

준영속
, 삭제 

//회원 엔티티를 영속성 컨텍스트에서 분리, 준영속 상태
 em.detach(member);
 
 //객체를 삭제한 상태(삭제)
 em.remove(member);

 

영속성 컨텍스트의 이점

• 1차 캐시
• 동일성(identity) 보장
• 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연
 (transactional write-behind)
• 변경 감지(Dirty Checking)
• 지연 로딩(Lazy Loading)

 

1. 1차 캐시 , 엔티티 조회

1차 캐시 , 엔티티 조회

//엔티티를 생성한 상태(비영속)
Member member = new Member();
member.setId("member1");
member.setUsername("회원1");
 
//엔티티를 영속
em.persist(member);

 

이렇게 1차 캐시에 저장되면 엔티티를 조회할 때 DB가 아닌 1차 캐시에서 바로 조회 가능하다는 이점이 있다. 

 Member member = new Member();
 member.setId("member1");
 member.setUsername("회원1");
 
 //1차 캐시에 저장됨
 em.persist(member);
 
 //1차 캐시에서 조회
 Member findMember = em.find(Member.class, "member1");

 

1차 캐시에서 조회

 

1차 캐시에 없는 엔티티를 조회할 때의 수순은 다음과 같다.

Member findMember2 = em.find(Member.class, "member2");

DB에서 조회

1차 캐시 생명주기

하나의 고객의 요청이 들어올 때 생성되고 요청이 끝날 때 삭제된다. (하나의 트랜잭션 안에서만 유효)

 

2. 영속 엔티티의 동일성 보장

1차 캐시로 반복 가능한 읽기(REPEATABLE READ) 등급의 트랜잭션 격리 수준을 데이터베이스가 아닌 애플리케이션 차원에서 제공한다. 

 

쉽게 말하자면 JPA에서 같은 트랜잭션 안에서 실행된 경우 같은 엔티티를 조회했을 때 두 엔티티의 동일성을 보장해준다.

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

System.out.println(a == b); //동일성 비교 true

 

3. 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연 , 엔티티 등록

EntityManager em = emf.createEntityManager();
EntityTransaction transaction = em.getTransaction();
//엔티티 매니저는 데이터 변경시 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

 

영속성 컨텍스트 안에는 1차 캐시와 쓰기 지연 SQL저장소가 있다.

 

memberA를 저장(persist)하면 일단 1차 캐시에 저장이 되고 JPA가 memberA를 분석해서 INSERT SQL 쿼리를 생성한다. 그래서 그 생성된 쿼리를 쓰기 지연 SQL 저장소에 저장한다.

em.persist(memberA);

em.persist(memberA)

 

그리고 memberB를 저장(persist)하면 1차 캐시에 저장 후 memberA와 똑같이 INSERT SQL 쿼리를 생성해서 쓰기 지연 SQL저장소에 저장된다.

em.persist(memberB);

em.persist(memberB)

 

이렇게 저장되는 쓰기 지연 SQL 저장소 쿼리들은 transaction.commit() 과 함께 전송된다.

transaction.commit();

transaction.commit()

 

4. 변경감지 (Dirty Checking) , 엔티티 수정

영속 엔티티의 데이터를 수정할 때 엔티티 매니저 어떤 코드를 쓰는게 좋을까?

EntityManager em = emf.createEntityManager();
EntityTransaction transaction = em.getTransaction();
transaction.begin(); // [트랜잭션] 시작

// 영속 엔티티 조회
Member memberA = em.find(Member.class, "memberA");

// 영속 엔티티 데이터 수정
memberA.setUsername("hi");
memberA.setAge(10);

//em.update(member) 이런 코드가 있어야 하지 않을까?
transaction.commit(); // [트랜잭션] 커밋

 

em.update() 같은 코드가 있어야 하지 않을까? update와 같은 코드 필요없이 알아서 변경이 되는 것을 볼 수 있다.

// 변경감지
Member member = em.find(Member.class, 150L);
member.setName("ZZZZ");

System.out.println("-------------");

// 트랜잭션 커밋
tx.commit();

update 쿼리 실행

 

어떻게 수정이 그냥 가능할까?

 

변경감지 (Dirty Checking) 과정

1. JPA는 DB transaction을 commit하는 시점에 내부적으로 flush()가 호출된다.
2. 엔티티와 스냅샷을 비교한다. 
3. 비교하는 도중 변경을 감지한다면 Update SQL 쿼리를 생성하여 쓰기 지연 SQL 저장소에 저장한다.
4. 그리고 그 Update 쿼리를 DB에 반영한다.
5. commit 완료

 

변경 감지 과정

 

엔티티 삭제는 대상 조회 후  em.remove()로 삭제해주면 된다

//삭제 대상 엔티티 조회
Member memberA = em.find(Member.class, “memberA");
em.remove(memberA); //엔티티 삭제

 

Flush

영속성 컨텍스트의 변경내용을 데이터베이스에 반영하는 것이다. flush가 발생해도 영속성 컨텍스트를 비우지 않는다. 영속성 컨텍스트의 변경내용을 데이터베이스에 동기화하는 것이다.

* 트랜잭션이라는 작업 단위가 중요 -> 커밋 직전에만 동기화 하면 됨

 

Flush 동작 과정

1.  변경 감지
2.  수정된 엔티티 쓰기 지연 SQL 저장소에 등록
3.  쓰기 지연 SQL 저장소의 쿼리를 데이터 베이스에 전송 (등록, 수정, 삭제 쿼리)

 

영속성 컨텍스트를 Flush하는 방법

• em.flush() - 직접 호출 // test 사용에 유용
• 트랜잭션 커밋 - 플러시 자동 호출
• JPQL 쿼리 실행 - 플러시 자동 호출

 

em.flush()를 호출하면 transaction commit이 이루어지기 전에 변경감지를 하고 INSERT SQL 쿼리를 호출하는 것을 볼 수 있다.

Member member = new Member(200L, "member200");
em.persist(member);
em.flush();
System.out.println("-------------");  

// 트랜잭션 커밋
tx.commit();

em.flush()

 

JPQL 쿼리 실행시 플러시가 자동 호출 되는 이유

JPQL은 SQL로 번역되어서 실행되는데 persist(memberA, B, C)가 아직 INSERT되어있지 않기 때문에 flush가 되지 않으면 에러가 발생한다. 그래서 JPA는 이것을 미연에 방지하고자 기본 값으로 JPQL 쿼리 실행할 때 무조건 flush를 발생시키도록 설정해놨다.

 em.persist(memberA); 
 em.persist(memberB); 
 em.persist(memberC);
 
//중간에 JPQL 실행
query = em.createQuery("select m from Member m", Member.class);
List<Member> members= query.getResultList();

 

em.setFlushMode(FlushModeType.COMMIT)

 

FlushModeType.AUTO

 : 커밋이나 쿼리를 실행할 때 플러시 (기본값)

 

FlushModeType.COMMIT


 : 커밋할 때만 플러시 

 > 가끔 도움됨. 예로 한 트랜잭션 안에서 엔티티매니저가 다루는 엔티티와 전혀 연관관계없는 JPQL 쿼리를 발생할 때 굳이 flush를 중간에 사용할 이유가 없다. 그냥 AUTO쓰는 것을 권장

 

준영속 상태

영속 상태에서 준영속 상태로 갈 수 있다.

 

영속 상태로 가는 방법

1. em.persist(member);
2. em.find(member) : member가 1차 캐시에 없는 경우 JPA가 1차 캐시로 올리면서 영속 상태가 됨

준영속 상태는 영속 상태의 엔티티가 영속성 컨텍스트에서 분리(detached)시키는 것이다. 그러면 영속성 컨텍스트가 제공하는 기능을 사용 못한다.

 

준영속 상태로 가는 방법

1.  em.detach(entity)
 : 특정 엔티티만 준영속 상태로 전환
2.  em.clear() 
 : 영속성 컨텍스트를 완전히 초기화
3.  em.close()
 : 영속성 컨텍스트를 종료

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5. 지연로딩은 다음에 공부!

 

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※ 출처

인프런 김영한 개발자님 - 자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍