JPA - 영속성 컨텍스트 정리

JPA란?

• JPA는 Java Persistence API 로 자바 영속성 API로 JDBC를 이용해서 데이터베이스를 관리하는 인터페이스이다. 대표적인 구현체로Hibernate가 있다.
• 자바 ORM기술의 표준 API이다. (Obejct Relational Mapping)

영속석 컨텍스트

• JPA가 가장 중요시 여기는 것이 바로 영속성 관리이다.
• DB에 객체를 저장하기 위한 JPA이므로 영속성 관리는 매우 핵심적인 내용이다.

 

엔티티 매니저 팩토리와 엔티티 매니저

• JPA는 쓰레드가 하나 생성될 때마다 (서비스 요청이 들어올 때마다) EntityManagerFactory에서 EntityManager를 생성한다.
• EntityManager는 내부적으로 DB 커넥션 풀을 사용해서 DB와 커넥션을 맺는다.
• 자세한 내용은 정리글 참조 : Servelt 정리   

엔티티 매니저 팩토리

• JPA는 EntityManagerFactory를 만들어야 하고, Application loading 시점에 DB 당 하나씩만 생성되어야한다.
• WAS가 종료되는 시점에 EntityManageFactory를 닫는다. 이때 커넥션 풀의 Resource가 Release된다.

엔티티 매니저

• 실제 Transaction 단위를 수행할 때마다 생성된다. 따라서 고객의 요청이 올때마다 사용하고 닫는다.
• thread간 공유하지 않는다. 단일 요청 당 사용
• Transaction 수행 후 EntityManager를 닫음 : entityManage.close();
  • 이를 통해 DB Connection을 반환하고 Connection Pool을 유지할 수 있다.

엔티티 트랜잭션

• 스프링 부트에서 @Transactional 을 통해 명시해준다.
• Data를 변경하는 모든 작업은 하나의 트랙잭션 안에서 이뤄져야 한다.
• tx.begin() : 트랜잭션 시작, tx.commit() : 트랜잭션 수행, tx.rollback() : 트랜잭션 중 문제 발생으로 취소

 

영속성 컨텍스트

• "엔티티를 영구 저장하는 환경"을 말한다.
• 애플리케이션과 DB사이에서 객체를 보관하는 "가상의 DB"같은 역활을 한다. 엔티티 매니저를 통해 엔티티를 조회하면 엔티티 매니저는 영속성 컨텍스트에 엔티티를 보관하고 관리한다.
•  
  
  • persist()를 하면 DB에 바로 저장되는게 아니라 영속성 컨텍스트를 통해서 영속화한다.
  • 먼저 영속성 컨텍스트에 저장이되고 추후에 DB에 저장이 되는 것.
• import javax.persistence.EntityManager; entityManager.persist(entity);

특징

• 영속성 컨텍스트는 논리적인 개념으로 실제 눈으로 볼수는 없다. DB처럼 조회하고 볼수가 없다.
• 엔티티 매니저를 통해서 영속성 컨텍스트에 접근하게 된다.
• EntityManager를 주입받아서 사용할 경우, 같은 Transaction 범위에 있는 EntityManager는 동일한 영속성 컨텍스트에 접근하게 된다.

 

엔티티의 생명주기

엔티티의 상태는 네가지로 볼 수 있다.

• 비영속, 영속, 준영속, 삭제

비영속 (new/transient)

• 영속성 컨텍스트와 전혀 관계가 없는 상태이다.
• Entity로 등록이 되지도, 된적도 없었던 객체로 직접 new로 생성한 객체인 경우이다.

• // 비영속
  Member member = new Member();
  member.setName("newMember");

• 전혀 관리되지 않고 추적도 불가능하다.

영속 (managed)

• 영속성 컨텍스트에 저장된 상태이다.
• Entity가 영속성 컨텍스트에 의해 관리된다.

• // 비영속
  Member member = new Member();
  member.setName("newMember");
  
  EntityManager entityManager = entityManagerFactory.createEntityManager();
  entityManager.getTransaction().begin();
  /// 영속
  entityManager.persist(member);

• persist() 시점에 DB에 쿼리가 바로 날라가지 않는다. 일단은 영속성 컨텍스트에 보관한다.

• entityManager.getTransaction().commit();

  커밋을 날리면 이때 영속성 컨텍스트에 있는 정보들을 DB에 넣기위해 쿼리가 날라간다. persist() 된 것들을 flush() 함

준영속 (detached)

• 영속성 컨텍스트에 저장되었다가 분리된 상태이다.
• spring에서 OSIV를 끄면 @Transaction을 벗어난 반환된 entity에 대해서는 준영속 객체로 취급한다.
• 끄지 않으면 반환된 객체도 영속성 컨텍스트로 관리된다.

 

영속성 컨텍스트의 장점

1. 1차 캐시의 사용
   • 영속성 컨텍스트 내부에 1차 캐시가 존재한다.
   • 1차 캐시가 영속성 컨텍스트와 동일한 존재로 봐도 된다.
   • Key-Value 형태로 저장되는데 이때 key는 DB의 Pk값, Value는 Entity 자체이다. 
   • EntityManager에 조회를 하게 되면 먼저 1차 캐시를 조회하고, DB를 조회한다.
   • 그런데 EntityManager는 하나의 요청에 생성되고 사라지는 존재로 Transaction 내에서만 의미있다.
2. 엔티티 저장 시 쓰기 지연
   • entity를 persist() 하는 시점에 바로 DB에 쿼리를 날려서 저장하지 않고, 하나의 트랜잭션 내에서는 일단 영속성 컨텍스트에만 저장되고 insert Query도 쌓이기만 한다.
   • 트랜잭션 마지막 부분에서 commit()을 하는 시점에 쌓아둔 insert Query를 전부 DB에 날린다.
   • 버퍼에 쿼리를 모아두고 한꺼번에 모아서 배치 처리를 하는 것.
3. Dirty Check (변경 감지)
   • Entity 수정 시 따로 DB에 다시 해당 entity를 persist()하지 않아도 된다.
   • Transaction 안에서 Entity를 setXXX()를 통해 프로퍼티를 수정해주면 영속석 컨텍스트가 알아서 변경감지를 통해 변경 부분을 DB에 쿼리를 날려서 반영해준다. UPDATE 쿼리가 간다.