[자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍] 8장 - 프록시와 연관관계 관리

 

자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 | 김영한 - 교보문고

 

1. 프록시

• 엔티티를 조회할 때 연관된 엔티티를 항상 사용하는 것이 아니기 때문에, JPA는 엔티티가 실제 사용될 때까지 데이터베이스 조회를 지연시키는데 이것을 지연 로딩이라고 한다,
• 지연 로딩 기능을 사용하려면 실제 엔티티 객체 대신에 데이터베이스 조회를 지연할 수 있는 가짜 객체가 필요한데 이것을 프록시 객체라고 한다.

 

1.1 프록시 기초

• 엔티티를 조회할 때 em.find() 메소드 사용
• 엔티티 조회를 실제 사용하는 시점까지 미루고 싶으면 em.getReference() 메소드 사용
  • 이 메소드를 호출할 때 JPA는 데이터베이스 접근을 위임한 프록시 객체를 반환
• 프록시 클래스는 실제 클래스를 상속 받아서 만들어지므로 실제 클래스와 겉 모양이 같다.
• 프록시 객체는 실제 객체에 대한 참조를 보관한다.

 

프록시 객체의 초기화

1. 프록시 객체에 member.getName() 을 호출해서 실제 데이터를 조회한다.
2. 프록시 객체는 실제 엔티티가 생성되어 있지 않으면 영속성 컨텍스트에 실제 엔티티 생성을 요청하는데 이것을 초기화라 한다.
3. 영속성 컨텍스트는 데이터베이스를 조회해서 실제 엔티티 객체를 생성한다.
4. 프록시 객체는 생성된 실제 엔티티 객체의 참조를 Member target 멤버 변수에 보관한다.
5. 프록시 객체는 실제 엔티티 객체의 getName() 을 호출해서 결과를 반환한다.

 

프록시의 특징

• 프록시 객체는 처음 사용할 때 한 번만 초기화된다.
• 프록시 객체를 초기화한다고 프록시 객체가 실제 엔티티로 바뀌는 것은 아니다. 프록시 객체가 초기화되면 프록시 객체를 통해서 실제 엔티티에 접근할 수 있다.
• 프록시 객체는 원본 엔티티를 상속받은 객체이므로 타입 체크 시에 주의해서 사용해야 한다.
• 영속성 컨텍스트에 찾는 엔티티가 이미 있으면 데이터베이스를 조회할 필요가 없으므로 em.getReference()를 호출해도 프록시가 아닌 실제 엔티티를 반환한다.
• 초기화는 영속성 컨텍스트의 도움을 받아야 가능하다. 따라서 준영속 상태의 프록시를 초기화하면 org.hibernate.LazyInitializationException 예외를 발생시킨다.

 

1.2 프록시와 식별자

Team team = em.getReference(Team.class, "team1"); //식별자 보관
team.getId(); //초기화되지 않음

• 엔티티를 프록시로 조회할 때 식별자 값을 파라미터로 전달하는데 프록시 객체는 이 식별자 값을 보관한다.
• 프록시 객체는 식별자 값을 가지고 있으므로 식별자 값을 조회하는 team.getId()를 호출해도 프록시를 초기화하지 않는다.
• 엔티티 접근 방식이 @Access(AccessType.PROPERTY)로 설정한 경우에만 초기화하지 않고 , @Access(AccessType.FIELD)인 경우 프록시 객체를 초기화한다.

 

1.3 프록시 확인

• JPA가 제공하는PersistenceunitUtil.isLoaded(Object entity) 메소드를 사용하면 프록시 인스턴스의 초기화 여부를 알 수 있다.
• 아직 초기화하지 않은 프록시 인스턴스는 false를 반환 / 이미 초기화 되었으면 true반환

 

 

2. 즉시 로딩과 지연 로딩

 

2.1 즉시 로딩

• 엔티티 조회 시 연관된 엔티티를 함께 조회
• @ManyToOne 의 fetch 속성을 FetchType.EAGER 로 설정

@ManyToOne(fetch = FetchType.EAGER) //즉시 로딩 설정
@JoinColumn(name = "TEAM_ID")
private Team team;

Member member = em.find(Member.class, "member1");
Team team = member.getTeam(); // 객체 그래프 탐색

• 회원과 팀 두 테이블을 조회해야 하므로 쿼리를 2번 실행 → ❌
• JPA는 즉시 로딩을 최적화하기 위해 가능하면 조인쿼리를 사용한다.
• 즉시 로딩은 외래 키의 NULL 값의 허용 여부에 따라 내부 조인 또는 외부 조인이 사용된다.
  • NULL 값을 허용하면 외부 조인을 사용한다.
  • NULL 값을 허용하지 않으면 내부 조인을 사용한다.

 

2.2 지연 로딩

• 연관된 엔티티를 실제로 사용할 때 조회
• @ManyToOne 의 fetch 속성을 FetchType.LAZY로 설정

@ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY) //지연 로딩 설정
@JoinColumn(name = "TEAM_ID")
private Team team;

• em.find()로 호출하면 회원만 조회하고 팀은 조회하지 않음. 대신 조회한 회원의 team 멤버 변수에 프록시 객체를 넣어둔다.
• team.getName()을 호출하는 시점에 TEAM 엔티티를 조회

Team team = member.getTeam(); // 프록시 객체
team.getTeam(); // 팀 객체 실제 사용

• 조회 대상이 영속성 컨텍스트에 이미 있으면 프록시가 아닌 실제 객체가 사용된다.

 

3. 지연 로딩 활용

• 회원은 팀 하나에만 소속할 수 있다. (N:1)
• 회원은 여러 주문 내역을 가진다. (1:N)
• 주문 내역은 상품 정보를 가진다. (N:1)
• Member와 연관된 Team은 자주 함께 사용 → Member와 Team은 즉시 로딩으로 설정
• Member와 연관된 Order는 가끔 사용 → Member와 Order는 지연 로딩으로 설정
• Order와 연관된 Product는 자주 함께 사용 → Order와 product는 즉시 로딩으로 설정

 

@Entity
public class Member {

    @Id
    private String id;

    private String username;

    private Integer age;

    @ManyToOne(fetch = FetchType.EAGER)
    private Team team;

    @OneToMany(mappedBy = "member", fetch = FetchType.LAZY)
    private List<Order> orders;

}

 

3.1 프록시와 컬렉션 래퍼

Member member = em.find(Member.class, "member1");
List<Order> orders = member.getOrders();
System.out.println("orders = " + orders.getClass().getName());
// 출력 결과: orders = org.hibernate.collections.internal.PersistenBag

• 하이버네이트는 엔티티를 영속 상태로 만들 때 엔티티에 컬렉션이 있으면 원본 컬렉션을 하이버네이트가 제공하는 내장 컬렉션으로 변경하는데 이것을 컬렉션 래퍼라 한다.
• 위의 예제에서 주문내역과 같은 컬렉션은 컬렉션 래퍼가 지연 로딩을 처리해 준다.
• 컬렉션은 member.getOrders().get(0)처럼 컬렉션에서 실제 데이터를 조회할 때 데이터베이스를 조회해서 초기화한다.

 

3.2 JPA 기본 페치 전략

• @ManyToOne @OneToOne : 즉시 로딩
• @OneToMany @ManyToMany : 지연 로딩

추천하는 방법은 모든 연관관계에 지연 로딩을 사용하는 것

어플리케이션 개발이 어느 정도 완료단계에 왔을 때 실제 사용하는 상황을 보고 꼭 필요한 곳에만 즉시 로딩을 사용하도록 최적화

 

3.3 컬렉션에 즉시로딩 사용 시 주의점

• 컬렉션을 하나 이상 즉시 로딩하는 것은 권장하지 않는다.
  • 일대다 조인은 결과 데이터가 다쪽에 있는 수만큼 증가
  • 서로 다른 컬렉션을 조인하는 경우, A 테이블을 N, M 두 테이블과 일대 다 조인하면 SQL 실행 결과가 NXM이 되어 성능이 저하될 수 있다.
• 컬렉션 즉시 로딩은 항상 외부 조인을 사용한다.
  • 회원과 팀 테이블 조인에서, 내부 조인을 사용하려면 회원 테이블의 외래 키에 not null 속성을 넣어야 한다.
  • 만약 회원이 한 명도 없는 팀을 내부 조인하면 팀까지 조회되지 않는 문제가 발생한다.

 

4. 영속성 전이 : CASCADE

특정 엔티티를 영속 상태로 만들 때 연관된 엔티티도 함께 영속 상태로 만들고 싶으면 영속성 전이 기능을 사용하면 된다. JPA는 CASCADE 옵션으로 영속성 전이를 제공한다.

영속성 전이를 사용하면 부모 엔티티를 저장할 때 자식 엔티티도 함께 저장할 수 있다.

 

4.1 영속성 전이 : 저장

@OneToMany(mappedBy = "parent", cascade = CasecadeType.PERSIST)
private List<Child> children = new ArrayList<>();

부모를 영속화할 때 연관된 자식들도 함께 영속화

• 영속성 전이는 연관관계를 매핑하는 것과는 아무 관련이 없고, 단지 엔티티를 영속화할 때 연관된 엔티티도 같이 영속화하는 편리함만 제공한다.

 

4.2 영속성 전이 : 삭제

@OneToMany(mappedBy = "parent", cascade = CasecadeType.REMOVE)
private List<Child> children = new ArrayList<>();

부모 엔티티만 삭제하면 연관된 자식 엔티티도 함께 삭제

• 영속성 전이는 연관관계를 매핑하는 것과는 아무 관련이 없고, 단지 엔티티를 영속화할 때 연관된 엔티티도 같이 영속화하는 편리함만 제공한다.

 

4.3 CASCADE 종류

• ALL
• PERSIST - 영속
• MERGE - 병합
• REMOVE - 삭제
• REFRESH
• DETACH

 

5. 고아 객체

• 고아 객체 제거 : 부모 엔티티와 연관관계가 끊어진 자식 엔티티를 자동으로 삭제하는 기능
  • 부모 엔티티의 컬렉션에서 자식 엔티티의 참조만 제거하면 자식 엔티티가 자동으로 삭제

@OneToMany(mappedBy = "parent", orphanRemoval = true)
private List<Child> children = new ArrayList<>();

Parent parent1 = em.find(Parent.class, id);
parent1.getChildren().remove(0); // 자식 엔티티를 컬렉션에서 제거

• 자식 엔티티를 제거하면 영속성 컨텍스트, 데이터베이스에서 삭제된다.
  • 고아 객체 제거 기능은 영속성 컨텍스트를 플러시 할 때 적용되므로 플러시 시점에 DELETE SQL이 실행된다.
• 이 기능은 특정 엔티티가 개인이 소유하는 엔티티에만 이 기능을 적용해야 한다. 만약 삭제한 엔티티를 다른 곳에서도 참조한다면 문제가 발생할 수 있다. 따라서, orphanRemoval은 @OneToOne, @OneToMany에만 사용할 수 있다.

 

6. 영속성 전이 + 고아 객체, 생명 주기

만약 orphanRemoval 과 CascadeType.ALL 을 같이 사용하면, 일반적으로 엔티티는 em.persist() 를 통해 영속화되고 em.remove() 를 통해 제거되면서 엔티티 스스로 생명주기를 관리한다.

두 옵션을 모두 활성화하면 부모 엔티티를 통해서 자식의 생명주기를 관리할 수 있다.

// 자식을 저장하려면 부모에 등록 (CASCADE)
Parent parent = em.find(Parent.class, parentId);
parent.addChild(child1);

//자식을 삭제하려면 부모에서 제거 (orphanRemoval)
Parent parent = em.find(Parent.class, parentId);
parent.getChildren().remove(child1);