03. 영속성 관리

JPA가 제공하는 기능은 크게 엔티티와 테이블을 매핑하는 설계 부분과 매핑한 엔티티를 실제 사용하는 부분으로 나눌 수 있다.

이 장에서는 매핑한 엔티티를 엔티티 매니저를 통해 어떻게 사용하는지 알아보자.

 

엔티티 매니저는 엔티티를 저장하고, 수정하고, 삭제하고, 조회하는 등 엔티티와 관련된 모든 일을 처리한다.

이름 그대로 엔티티를 관리하는 관리자다. 개발자 입장에서 엔티티 매니저는 엔티티를 저장하는 가상의 데이터베이스로 생각하면 된다.

 

1. 엔티티 매니저 팩토리와 엔티티 매니저

데이터베이스를 하나만 사용하는 애플리케이션은 일반적으로 EntityManagerFactory를 하나만 생성한다.

다음은 엔티티 매니저 펙토리를 생성하는 코드다.

EntityManagerFactory emf = Persistence.createEntityManagerFactory("jpabook");

META-INF/persistence.xml에 있느 정보를 바탕으로 EntityManagerFactory를 생성한다.

//공장에서 엔티티 매니저 생성, 비용이 거의 안 든다.
EntityManager em = emf.createEntityManager();

엔티티 매니저 팩토리는 여러 스레드가 동시에 접근해도 안전하므로 서로 다른 스레드 간에 공유해도 되지만.

엔티티 매니저는 여러 스레드가 동시에 접근하면 동시성 문제가 발생하므로 스레드 간에 절대 공유하면 안 된다.

 

엔티티 매니저는 데이터베이스 연결이 꼭 필요한 시점까지 커넥션을 얻지 않는다.

 

2. 영속성 컨텍스트란?

JPA를 이해하는 데 가장 중요한 용어는 영속성 컨텍스트다.

엔티티를 영구 저장하는 환경이라는 뜻이다.

 

엔티티 매니저로 엔티티를 저장하거나 조회하면 엔티티 매니저는 영속성 컨텍스트에 엔티티를 보관하고 관리한다.

영속성 컨텍스트는 엔티티 매니저를 생성할때 하나 만들어진다. 그리고 엔티티 매니저를 통해서 영속성 컨텍스트에 접근하 수 있고, 영속성 컨텍스트를 관리할 수 있다.

 

3. 엔티티의 생명주기

엔티티에는 4가지 상태가 존재한다.

 - 비영속: 영속성 컨텍스트와 전혀 관계가 없는 상태

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

 - 영속: 영속성 컨텍스트에 저장된 상태

//객체를 저장한 상태(영속)
em.persist(member);

 - 준영속: 영속성 컨텍스트에 저장되었다가 분리된 상태, 영속성 컨텍스트가 관리하던 영속 상태의 엔티티를 영속성 컨텍스트가 관리하지 않으면 준영속 상태가 된다. 특정 엔티티를 준영속 상태로 만들려면 em.detach()를 호출하면 된다. em.close(), em.clear()를 호출해서 영속성 컨텍스트를 초기화해도 영속성 컨텍스트가 관리하던 영속 상태의 엔티티는 준영속 상태가 된다.

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

 - 삭제: 삭제된 상태

//객체를 삭제한 상태(삭제)
em.remove(member);

 

4. 영속성 컨텍스트의 특징

영속성의 컨텍스트의 특징은 다음과 같다.

 

- 영속성 컨텍스트와 식별자 값

영속성 컨텍스트는 엔티티를 식별자 값(@Id로 테이브의 기본 키와 매핑한 값)으로 구분한다. 따라서 영속 상태는 식별자 값이 반드시 있어야 한다. 식별자 값이 없으면 예외가 발생한다.

 

- 영속성 컨텍스트와 데이터베이스 저장

JPA는 보통 트랜잭션을 커밋하는 순간 영속성 컨텍스트에 새로 저장된 엔티티를 데이터베이스에 반영하는데 이것을 Flush라 한다.

 

- 영속성 컨텍스트가 엔티티를 관리하면 다음과 같은 장점이 있다.

 1. 1차 캐시

 2. 동일성 보장

 3. 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연

 4. 변경 감지

 5. 지연 로딩

 

4.1. 엔티티 조회

영속성 컨텍스트는 내부에 캐시를 가지고 있는데 이것을 1차 캐시라 한다. 영속 상태의 엔티티는 모두 이곳에 저장된다.

쉽게 이야기하면 영속성 컨텍스트 내부에 Map이 하나있는데 키는 @Id로 매핑한 식별자고 값은 엔티티 인스턴스다.

//엔티티를 생성한 상태(비영속)
Member member = new Member();
member.setId("memeber1");
member.setUsername("회원1");

//엔티티를 영속
em.persist(member);

이 코드를 실행하면 1차 캐시에 회원 엔티티를 저장한다. 회원 엔티티는 아직 데이터베이스에 저장되지 않았다.

 

1차 캐시의 키는 식별자 값이다. 그리고 식별자 값은 데이터베이스 기본 키와 매핑되어 있다. 

따라서 영속성 컨텍스트에 데이터를 저장하고 조회하는 모든 기준은 데이터베이스 기본 키 값이다.

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

find() 메소드를 보면 첫 번째 파라미터는 엔티티 클래스의 타입이고, 두 번째는 조회할 엔티티의 식별자 값이다.

em.find()를 호출하면 먼저 1차 캐시에서 엔티티를 찾고 만약 찾는 엔티티가 1차 캐시에 없으면 데이터베이스에서 조회한다.

1차 캐시에서 식별자 값으로 엔티티를 찾고 만약 찾는 엔티티가 있으면 데이터베이스를 조회하지 않고 메모리에 있는 1차 캐시에서 엔티티를 조회한다.

 

데이터베이스에서 조회

만약 em.find()를 호출했는데 엔티티가 1차 캐시에 없으면 엔티티 매니저는 데이터베이스를 조회해서 엔티티를 생성한다.

그리고 1차 캐시에 저장한 후에 영속 상태의 엔티티를 반환한다.

 

따라서 1차 캐시에 있는 경우에는 성능상 이점을 누릴 수 있다.

 

영속 엔티티의 동일성 보장

다음 코드를 통해 식별자가 같은 엔티티 인스턴스를 조회해서 비교해보자.

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

System.out.println(a == b); //동일성 비교

여기서 a == b는 참일까 거짓일까?

em.find(Member.class, "member1")를 반복해서 호출해도 영속성 컨텍스트는 1차 캐시에 있는 같은 엔티티 인스턴스를 반환한다.

따라서 둘은 같은 인스턴스고 결과는 당연히 참이다. 따라서 영속성 컨텍스트는 성능상 이점과 엔티티의 동일성을 보장한다.

 

- 동일성: 실제 인스턴스가 같다.

- 동등성: 실제 인스턴스는 다를 수 있지만 인스턴스가 가지고 있는 갑이 같다. 자바에서 동등성 비교는 equals() 메소드를 구현해야 한다.

 

4.2. 엔티티 등록(P.99)

엔티티 매니저를 사용해서 엔티티를 영속성 컨텍스트에 등록해보자.

 

EntityManagerFactory emf = Persistence.createEntityManagerFactory("jpabook"); 최초 실행될 때 한번만 실행 되도록  연결 후 시작하기