[스터디] 자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 01

2021-08-06

Java
JPA

[스터디] 자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 01
SQL vs JPA 요약
- 비교
- JPA 장점
SQL을 직접 다룰 때의 문제점
객체와 RDBMS의 패러다임의 불일치
JPA란 무엇인가?
- JPA 소개
  - 하이버네이트
- JPA를 사용해야 하는 이유

[스터디] 자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 01

SQL vs JPA 요약

비교

CRUD 용 SQL 작업

→ 반복작업, 비즈니스 로직 작업 < SQL 작성 시간

지루하고 비생산적임

객체 모델링과 관계형 데이터 베이스 사이의 차이점 해결

실행 시점에 자동으로 SQL 만들어서 실행 → SQL을 직접 작성하는 것이 아니라 어떤 SQL 실행

JPA 장점

객체 중심의 개발 → 생산성, 유지보수 👍
테스크 용이

SQL을 직접 다룰 때의 문제점

요구사항 : 회원 관리 기능 → CRUD 기능 개발

1. 반복

예제) 회원 조회 기능을 만드려면?

회원 객체(Member)와 데이터베이스에 접근하는 DAO 객체

public class Member {
  
  private String memberId;
  private String name;
  // ..
  
}

public class MemberDAO {
  
  public Member find(String memberId)
			{ ... }
}

1. 회원 조회용 SQL 작성 select member_id, name from member where member_id = ? 2. JDBC API를 사용하여 SQL 실행 ResultSet rs = stmt.excuteQuery(sql); 3. 쿼리 조화 결과와 Member 객체 매핑 String memberId = rs.getString(“member_id”); String name = rs.getString(“name”);

Member member = new Member(); member.setMemberId(memberId); member.setName(name); // …

문제점

객체를 DB에 CRUD를 하려면 너무 많은 SQL과 JDBC API를 코드로 작성해야함

2. SQL에 의존적인 개발

요구 사항 : 기존 회원 관리 기능 + 회원 연락처 저장 추가

public class Member {
  
  private String memberId;
  private String name;
  private String tel; // 추가된 필드
  
}

1. 연락처 저장 INSERT SQL 수정 및 등록 SQL에 전달 String sql = “insert into member(member_id, name, tel) values (?, ?, ?); psmt.setString(3, member.getTel()); 2. 조회 코드 변경 select member_id, name, tel from member where member_id = ? … String tel = rs.getString(“tel”); member.setTel(tel); // 추가 3. 수정 코드 변경 4. 연관 객체 Team 객체가 Member 객체에 추가된다면(연관될 때) member.getTeam().getTeamName(); → null ****select m.member_id, m.name, m.tel, m.team_id, t.team_name from member m from member m join team t on m.team_id = t.team_id → Member 객체가 연관된 Team 객체를 사용할 수 있을지 없을지는 전적으로 사용하는 SQL에 달려있다. 데이터 접근 계층을 사용해 SQL을 숨겨도, 어쩔 수 없이 DAO를 열어 어떤 SQL이 실행되는지 확인되어야한다.

문제점

SQL에 모든 것을 의존하는 상황에서, DAO를 열어 어떤 SQL이 실행되고, 어떤 객체들이 함께 조회되는지 확인해야 하므로, 개발자들이 엔티티(비즈니스 요구사항을 모델링한 객체)를 신뢰할 수 없다. 이 것은 진정한 의미의 계층 분할이 아니다.

진정한 의미의 계층 분할이 어렵다
엔티티를 신뢰할 수 없다.
SQL에 의존적인 개발을 피할 수 없다.

DDD

MDD

Entity → Id (식별할 수 있는 객체)

VO → 식별할 수 있음. 공유하는 주소

Service → 형용사? (MVC의 서비스와는 비슷하면서 다른?)

Specification(명세) ?

사람이 문을 연다 → Service : 우리 직원

명사 문 class 동사
```
  → open(Person)
```

3. JPA의 문제 해결

CRUD 작업을 할 때, 개발자가 직접 SQL이 작성하는 것이 아니라 JPA가 제공하는 API를 사용하면 된다.

객체와 RDBMS의 패러다임의 불일치

발생 이유

객체와 관계형 데이터베이스의 목적, 기능, 표현방법이 다르므로, 객체 구조를 테이블 구조에 저장하는 데 한계가 있다.

문제 > 비즈니스 요구사항을 정의한 도메인 모델을 외부에 저장할 때 발생

객체

구조 - 속성(필드), 기능(메서드)

RDBMS의 구조

데이터 중심으로 구조화, 집합적 사고 요구

문제

1. 상속

객체는 상속이라는 기능이 있으나 테이블은 상속이 없다.

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;
}

만약, Album 객체나 Movie, Book 객체를 저장하려면, Item과 상속받는 객체를 분해하여 두 SQL을 만들어야 한다.

insert into item ... 
insert into album ...

조회 역시 item과 album 테이블을 조인하여 조회한 다음, 그 결과를 통해 Album 객체를 생성해야 한다. → 패러다임 불일치 해결을 위해 소모하는 비용

1-1. JPA와 상속

JPA는 위와같은 상속 관련 패러다임 불일치 문제를 해결한다.

jpa.persist(album);

persist() 메소드를 실행하면 위에서의 번거로운 과정을 JPA가 대신 해준다.

2. 연관관계

객체는 참조를 사용하여 연관관계를 가지고, 참조에 접근하여 연관된 객체를 조회한다.

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

참조를 사용하는 객체와 외래 키를 사용하는 관계형 데이터베이스 사이의 패러다임 불일치는, 객체지향 모델링을 포기하게 만들 정도로 극복하기 어렵다.

객체 >

Member은 Member.team 필드에, Team 객체의 참조를 보관하여, Team 객체와 관계를 맺는다. 따라서 이 참조 필드에 접근하면 Member와 연관된 Team을 조회할 수 있다.

테이블 >

MEMBER 테이블은 MEMBER.TEAM_ID 외래 키 컬럼을 사용하여, TEAM 테이블과 관계를 맺는다.

이 외래키를 사용하여 MEMBER 테이블과 TEAM 테이블을 조인하면 MEMBER 테이블과 연관된 TEAM 테이블을 조회할 수 있다.

차이점 >

team.getMember()는 불가능하지만, 외래키 하나로 TEAM JOIN MEMBER는 가능하다.

2.1 객체를 테이블에 맞추어 모델링

class Member {
	String id;
	Long teamId; // TEAM_ID FK
	String username; 
}

class Team {
	Long id;
	String name;
}

위와 같이 객체를 테이블에 맞추어 모델링하면, 객체를 테이블에 저장하거나 조회할 때는 편리하지만, 객체지향적인 방법은 아니다.

객체는 연관된 참조를 보관해야, 참조를 통해 연관된 객체를 찾을 수 있다.

Team team = member.getTeam();

이러한 참조를 통한 조회가 가장 객체지향적인 방법이다.

2.2 객체지향적 모델링

class Member {
	String id;
	Team team;
	String username;
	
	Team getTeam() {
		return team;
	}
}

class Team {
	Long id;
	String name;
}

Member.team의 필드는 외래 키의 값을 그대로 보관하는 것이 아닌, Team의 참조를 보관한다,

이처럼 객체지향 모델링을 사용하면, 객체를 테이블에 저장 or 조회 하는 것은 쉽지 않다.

2.3 JPA와 연관관계

JPA는 연관관계와 관련된 패러다임의 불일치 문제를 해결

: 객체의 참조 → 외래키로 변환

3. 객체 그래프 탐색

객체 그래프 탐색이란?

Team team = member.getTeam();

MemberDAO에서 회원과 팀에 대해서만 데이터를 조회한 경우, member.getTeam()에 대한 조회는 성공하지만, member.getOrder()는 실패한다.

SQL을 직접 다루면, 처음 실행하는 SQL에 따라 객체 그래프를 어디까지 탐색할 수 있는지 정해진다. → 객체지향에서는 제약

비즈니스 로직에 따라 사용하는 객체 그래프가 다름
언제 끊어질지 모르는 객체 그래프를 함부로 탐색할 수 없다.

3-1. JPA와 객체 그래프 탐색

JPA는 객체를 사용하는 시점에 적절한 SELECT SQL을 실행

연관된 객체 1) 즉시 조회(Eager Loading), 2) 실제 사용하는 시점에 지연 조회(Lazy Loading)할 지 설정을 통해 정의

4. 비교

DB → PK를 통해 각 row구분

객체 → 동일성, 동등성 비교

동일성 비교는 == 비교 → 객체 인스턴스 주소 값 비교
동등성 비교 → equals()를 통한 객체 내부의 값 비교

Member member1 = memberDAO.getMember(memberId);
Member member2 = memberDAO.getMember(memberId);

member1 ≠ member2

4-1. JPA와 비교

JPA는 같은 트랜잭션일 때 같은 객체가 조회되는 것을 보장

따라서 member1 = member2

JPA란 무엇인가?

JPA(Java Persistence API)는 자바의 ORM 기술 표준이다. ORM은, Object-Relational Mapping 이름 그대로 객체 ↔ RDBMS를 매핑한다는 뜻이다. ORM 프레임워크는 위와 같이 객체와 테이블을 매핑하여 둘 사이의 패러다임 문제를 해결해준다.

JPA 소개

하이버네이트

자바 진영의 오픈소스 ORM 프레임워크

EJB의 ORM이었던 엔티티 빈과 비교했을 때, 가볍고 실용적이며 기술 성숙도도 높음, 자바 엔터프라이즈 애플리케이션 서버 없이도 동작

→ EJB 3.0에서 하이버네이트 기반으로 새로운 자바 ORM 표준 탄생 ⇒ JPA!

JPA는 자바 ORM 기술에 대한 표준 명세

→ 인터페이스를 모아둔 것

→ 이 인터페이스들을 구현한 프레임워크가 하이버네이트

JPA를 사용해야 하는 이유

생산성

지루하고 반복적인 코드와 CRUD용 SQL을 개발자가 직접 작성하지 않아도 O

객체 설계 중심의 개발 가능

유지보수

기존에는 엔티티에 필드 하나만 추가해도 CRUD SQL과 결과를 매핑하기 위한 JDBC API 코드를 전부 변경해야 했지만, JPA는 대신 처리해주어 수정해야할 코드가 줄어든다

패러다임의 불일치 해결

성능

JPA 없이는 같은 트랜잭션 안에서 같은 코드를 두 번 조회 했어야 했지만, JPA를 통해 한 번만 DB에 조회한 뒤, 그 뒤로는 기존에 조회한 객체 사용 가능

데이터베이스 접근 추상화와 벤더 독립성

RDBMS는 같은 기능도 벤더마다 사용법이 다르다.

하지만 JPA는 특정 DB 기술에 종속되지 X

방언 설정을 해주면 된다.