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JPA와 영속성 컨텍스트(Chapter 1)

게시
By Sanghun Lee
11 분읽는 시간
JPA와 영속성 컨텍스트(Chapter 1)

JPA와 영속성 컨텍스트(Chapter 1)

Techeer Good Night Hackathon

이전에 테커에서 Good Night Hackathon을 진행했다.(꽤 됐지만 블로그는 지금 작성…) 필요한 요구 조건에 맞춰 개발을 진행하고 현직자분께 코드 리뷰를 받을 수 있는 기회가 있어 참여하게 되었다.

해커톤 개요

Good Night 3rd Hackathon Backend

지난 소프트 삭제 피드백과 함께 서비스 로직 중 데이터 업데이트는 하는 로직에서 상태 변경이 save() 함수 없이도 업데이트가 일어난다는 피드백을 받았다. 하지만 JPA에 대한 이해도가 떨어지다보니 더티 체킹이 뭔지 왜 save()가 없어도 되는 지를 이해하지 못했고, 공부한 내용을 바탕으로 얘기해보고자 한다.

JPA와 영속성 컨텍스트

JPA를 공부하면서 반드시 알아가야할 것이 크게 두가지 있다.

  1. 객체와 데이터베이스 테이블 매핑과 설계
  2. 영속성 컨텍스트에 대한 이해

사실 객체와 데이터베이스 테이블 매핑과 설계를 하는 건 다른 프레임워크에서 ORM을 사용해봤다면 이해하기 어렵지 않은 파트다. 그리고 개념 자체도 크게 어렵지 않기 때문에, 데이터베이스 설계를 할 줄 안다면 어려움 없이 공부할 수 있다.

그러나 영속성 컨텍스트는 말 자체도 익숙하지 않고, 개념 자체도 아예 처음인 사람들이 많을 것이라고 생각한다. 평소에 Spring에서 트랜잭션에 대한 고민을 해보지 않았다면 크게 필요없다고 느낄 수 도 있다. 하지만 알지 못한다면, 나처럼 CRUD를 짜면서도 바보같이 짜게 될 것이다.

영속성 컨텍스트를 배우기 전에 기본적으로 알아야 할 개념

  • 엔티티 매니저 팩토리 & 엔티티 매니저
  • 트랜잭션

엔티티 매니저 팩토리와 엔티티 매니저

JPA 시작과 Persistence 클래스 사용에 대해서는 김영한님의 스프링 JPA 강의를 참고

이제 코드를 통해 엔티티 매니저 팩토리 생성과 엔티티 매니저 생성을 알아보자.

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/*META-INF/persistence.xml에서 이름이 "hello"인 영속성 유닛을 찾아서 엔티티 매니저 팩토리로 생성*/
EntityManagerFactory emf = Persistence.createEntityManagerFactory("hello");
EntityManager em = emf.createEntityManager();

엔티티 매니저 팩토리를 JPA를 동작시키기 위한 기반 객체라고 생각하면 된다. 다음과 같이 Persistence 클래스의 함수로 만들 수 있는데, 요놈이 (JPA 구현체에 따라) 데이터베이스 커넥션 풀도 생성해서 생성 비용이 큰 녀석이다. 따라서 애플리케이션 전체에서 한 번만 생성하고 공유해서 사용하자.

엔티티 팩토리를 생성했다면 이를 이용해 매니저를 생성할 수 있다. JPA 기능으 대부분을 해주는 녀석으로 등록/수정/삭제/조회와 같은 기능을 해준다. 엔티티 매니저는 내부에 데이터 소스(커넥션)을 유지하면서 데이터베이스와 통신하는데, 좀 쉽게 생각하자면 가상의 데이터베이스 정도가 될 것이다. 이때 반드시 알아야 할 것은, 데이터베이스 커넥션과 밀접한 관계가 있어 쓰레드 간에 공유하거나 재사용해서는 안된다.

트랜잭션 관리

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EntityTransaction tx = em.getTransaction();
tx.begin();

/* try catch 문이 없을 경우 실행이 제대로 작동되지 않았을 때
이후에 트랜잭션이나 엔티티매니저와 관련된 로직이
정상처리 되지 않을 수 있기 때문에 try catch 문으로 예외처리
*/
try {
    Member member = new Member();
    member.setId(100L);
    member.setName("John");
    
    // 젖장
    em.persist(member);
    
    // 조회
    Member member2 = em.find(Member.class, 100L);
    member2.setName("Jane");

    tx.commit();
} catch (Exception e){
// 예외의 경우 transaction을 롤백한다
    tx.rollback();
}

데이터베이스를 공부했다면 트랜잭션에 대해 대충이라도 알고 있을 것이다. JPA에서는 tx.begin()과 commit() or rollback()으로 트랜잭션 구간이 정해지는데, 당연히 요 안에서 데이터 변경을 해야 DB에 내용이 잘 저장된다.

영속성 관리와 영속성 컨텍스트

엔티티 매니저 팩토리와 엔티티 매니저 복습

우선 영속성 컨텍스트에 대해 배우기 전에 이전에 배운 내용을 조금 복습하면서 이미지로 구체화하여 알아보자.

영속성 컨텍스트 개념

요렇게 엔티티 매니저가 Client의 요청에 엔티티 매니저를 생성하는데, 그림처럼 여러 요청에 따라 여러 엔티티 매니저가 생성된 것을 볼 수 있다. 이때 요청1에 대해서는 커넥션이 이뤄지지 않았지만 요청2에서는 커넥션이 이뤄졌는데, 이는 요청1이 요청2와는 달리 데이터베이스 연결이 꼭 필요한 시점에 도달하지 않아서다. 즉, 데이터 베이스 연결이 꼭 필요한 시점(보통 트랜잭션 시작)일 때 커넥션을 획득하고 이 커넥션 엔티티 매니저 팩토리를 생성할 때 만든 커넥션 풀에서 커넥션을 연결하여 사용한다.

영속성 컨텍스트란?

영속하다(Persist) = 영원히 계속하다(continue to exist) 출처 : Naver Korean-English Dictionary

자 그럼 이제 진짜 JPA를 이해하는데 가장 중요한 용어라고 불리는 그 녀석 영속성 컨텍스트를 알아보자. 김영한님은 “엔티티를 영구 저장하는 환경” 이라고 말씀하시는데, 엔티티 매니저가 데이터를 저장하거나 조회할 때 바로 이 영속성 컨텍스트에 보관하고 관리한다.

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em.persist(member);

이 코드는 회원 엔티티를 저장하는 코드라고 배웠다. 그럼 em.persist를 쓰면 DB에 값이 저장될까? 다음은 tx.commit()을 주석처리 했을 때 콘솔에 sql 쿼리가 날라가는 지 실험한 사진이다.

영속성 컨텍스트 실습

그림처럼 tx.commit() 없이 찍어보면 sql 쿼리가 날라가지 않는다. 왜 그럴까? 엔티티 영구 저장 환경으로 영속성 컨텍스트를 쓴다고 했는데, 이 영속성 컨텍스트가 실제 DB가 아니라 엔티티 매니저가 엔티티를 저장하고 관리하는 가상 데이터베이스 역할을 하기 때문이다. (내가 이후 단계를 공부하고 느낀 건 영속성 컨텍스트가 가상 DB고 em이 DBMS의 manager 느낌)

그렇다면, 영속성 컨텍스트는 어떻게 활용될까?

em.persist(entity)

entity 저장이라고 했던 그 녀석, 하지만 commit없이는 쿼리가 안 날라가던 그 녀석! 이 녀석의 진짜 의미는 데이터를 영속성 컨텍스트에 저장한다는 것이다. 즉, 엔티티를 영속화한다는 의미 DB에 저장하는 것 아니라는 것이다.

다음 그림처럼 em.persist()를 했을 때, 영속성 컨텍스트의 1차 캐시에 id와 entity를 key value로 저장한다. 또 SQL 저장소에 INSERT 쿼리문도 저장한다. 이러한 방식으로 직접 DB에 값을 저장하는 것이 아니라, 가상의 DB에 저장하고 트랜잭션 발생할 때 DB에 쿼리를 날리고 캐시에 저장된 값을 저장하는 것이다.

영속성 컨텍스트 내부 구조

다음으로…

그렇다면, 영속성 컨텍스트를 왜 사용할까? 이건 다음 챕터에서 알아보도록 하겠다.

Spring
Spring JPA Persistence Context Entity Manager Hackathon
이 기사는 저작권자의 CC BY 4.0 라이센스를 따릅니다.