[JPA] 값 타입

본 포스팅은 인프런 - 자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 (기본편) 을 강의를 바탕으로 공부하고 정리한 글입니다.

 

JPA의 데이터 타입 종류

---

💡 엔티티 타입

• @Entity로 정의하는 객체
• 데이터가 변해도 식별자로 추적 가능
• ex) 회원 엔티티의 키나 나이 값을 변경해도 식별자로 인식 가능

💡 값 타입

• int, Integer, String처럼 단순히 값으로 사용하는 자바 기본 타입이나 객체
• 식별자가 없고 값만 있어 변경 시 추적 불가능
• ex) 숫자 10을 20으로 변경하면 완전히 다른 값으로 대체
  
• 값 타입의 종류
  • 기본값 타입
  • 임베디드 타입
  • 컬렉션 값 타입

 

값 타입

---

기본값 타입

• ex) String name, int age
• 생명주기를 엔티티에 의존한다.
  • 회원 삭제 시 이름, 나이 필드도 함께 삭제
• 값 타입은 공유하면 안된다.
  • Side Effect : 회원 이름 변경 시 다른 회원의 이름까지 함께 변경되선 안된다.
• 참고로 자바의 기본 타입은 절대 공유되지 않는다.
  • int, double 같은 기본 타입(primitive type)은 절대 공유되지 않는다. → 기본 타입은 항상 값을 복사
  • Integer같은 래퍼 클래스나 String 같은 특수한 클래스는 참조 값으로 공유 가능한 객체이지만 변경 할 수 없다.

int a = 10;
int b = a; // 값 복사

a = 20;

System.out.println("a = " + a); // a = 20
System.out.println("b = " + b); // b = 10

 

임베디드 타입

• 새로운 값 타입을 직접 정의할 수 있다.
• JPA는 임베디드 타입(embedded type)이라 하며, 주로 기본 값 타입을 모아서 만들기 때문에 복합 값 타입이라고도 한다.
• 임베디드 타입도 int, String과 같은 값 타입이다.

 

임베디드 타입 사용법

• @Embeddable : 값 타입을 정의하는 곳에 표시
• @Embedded : 값 타입을 사용하는 곳에 표시
• 기본 생성자가 필수

👉🏻 임베디드 타입 사용 전

public class Member {
    ...

    private LocalDateTime startDate;
    private LocalDateTime endDate;

    private String street;
    private String zipcode;
    private String city;
}

👉🏻 임베디드 타입 사용 후

@Embeddable
public class Period {
    private LocalDateTime startDate;
    private LocalDateTime endDate;
}

@Embeddable
public class Address {
    private String street;
    private String zipcode;
    private String city;
}

@Entity
public class Member {
    ...

    @Embedded
    private Period period;

    @Embedded
    private Address address;
}

 

임베디드 타입 장점

• 재사용이 가능하다.
• 높은 응집도
• Period.isWork()처럼 해당 값 타입만 사용하는 의미 있는 메소드를 만들 수 있다.
• 임베디드 타입을 포함한 모든 값 타입은, 값 타입을 소유한 엔티티 생명주기를 의존하다.

 

임베디드 타입과 테이블 매핑

• 임베디드 타입은 엔티티의 값일 뿐이다.
• 임베디드 타입을 사용하기 전과 후에 매핑하는 테이블은 같다.
• 임베디드 타입을 사용하면 객체와 테이블을 아주 세밀하게 매핑하는 것이 가능해진다.
• 잘 설계한 ORM 어플리케이션은 매핑한 테이블의 수보다 클래스의 수가 더 많다.

 

같은 임베디드 타입 사용하기 : @AttributeOverride

한 엔티티에서 다음과 같이 같은 값 타입을 사용하면 어떻게 될까?

@Entity
public class Member {
    ...

    @Embedded
    private Address homeAddress;

    @Embedded
    private Address workAddress;
}

@Embeddable
public class Address {
    private String street;
    private String zipcode;
    private String city;
}

 

@Embedded를 사용하는 경우 객체 이름이 아닌 해당 객체 안에 작성된 필드 이름(street, zipcode, city)을 컬럼 명으로 사용하기 때문에 homeAddress와 workAddress의 컬럼 명이 중복되어 다음과 같은 오류가 발생한다.

 

Caused by: org.hibernate.MappingException: Repeated column in mapping for entity: hellojpa.Member column: city (should be mapped with insert="false" update="false")

 

이러한 중복을 해결하기 위해 @AttrebuteOverride를 사용해 객체 안의 컬럼 명을 재정의해줘야 한다.

@Entity
public class Member {
    ...

    @Embedded
    @AttributeOverride(name = "street", column = @Column(name = "home_street"))
    @AttributeOverride(name = "zipcode", column = @Column(name = "home_zipcode"))
    @AttributeOverride(name = "city", column = @Column(name = "home_city"))
    private Address homeAddress;

    @Embedded
    @AttributeOverride(name = "street", column = @Column(name = "work_street"))
    @AttributeOverride(name = "zipcode", column = @Column(name = "work_zipcode"))
    @AttributeOverride(name = "city", column = @Column(name = "work_city"))
    private Address workAddress;
}

그럼 DB에 재정의 해준 컬럼명으로 저장된다.

 

 

값 타입의 공유 참조

---

공유 참조의 위험성

• 임베디드 타입 같은 값 타입을 여러 엔티티에서 공유하면 위험하다.
• 부수 작용(Side Effect) 발생

Address address = new Address("street", "zipcode", "city");

Member member1 = new Member();
member1.setUsername("member1");
member1.setAddress(address); // 같은 값 타입 공유
em.persist(member1);

Member member2 = new Member();
member1.setUsername("member2");
member2.setAddress(address); // 같은 값 타입 공유
em.persist(member2);

member1.getAddress().setCity("newCity"); // member2의 city까지 변경되는 side effect 발생

member1와 member2가 같은 임베디드 타입(Address)를 공유하고 있다.

member1의 city값만 변경하려고 했지만, member2의 city값도 함께 변경되는 문제가 발생한다.

 

해결 : 값 타입 복사

문제를 해결 하기 위해서는 같은 값 타입을 공유하지 않고, 복사해서 사용해야 한다.

Address address = new Address("street", "zipcode", "city");

Member member1 = new Member();
member1.setUsername("member1");
member1.setAddress(address);
em.persist(member1);

Address copyAddress = new Address(address.getStreet(), address.getZipcode(), address.getCity());

Member member2 = new Member();
member1.setUsername("member2");
member2.setAddress(copyAddress);
em.persist(member2);

member1.getAddress().setCity("newCity");

 

객체 타입의 한계

• 항상 값을 복사해서 사용하면 공유 참조로 인해 발생하는 부작용을 피할 수는 있다.
• 문제는 임베디드 타입처럼 직접 정의한 값 타입은 자바의 기본 타입이 아니라 객체 타입인 것이다.
• 자바 기본 타입에 값을 대입하면 값을 복사한다.
• 객체 타입은 참조 값을 직접 대입하는 것을 막을 방법이 없다.
• 따라서 객체의 공유 참조는 피할 수 없다.

👉🏻 자바 기본 타입

int a = 10;
int b = a; // 기본 타입은 값을 복사
b = 4;

// a = 10
// b = 4

👉🏻 객체 타입

Address a = new Address("old");
Address b = a; // 객체 타입은 참조를 복사
b.setCity("new");

// a.getCity() -> new
// b.getCity() -> new

 

해결 : 불변 객체 설계

• 객체 타입을 수정할 수 없게 만들어 부작용을 원천 차단한다.
• 값 타입은 불변 객체(immutable object)로 설계해야 한다.
  • 불변 객체란 생성 시점 이후 절대 값을 변경할 수 없는 객체를 말한다.
  • 생성자로만 값을 설정하고, 수정자(Setter)를 만들지 않으면 된다.
• 참고 : Integer, String은 자바가 제공하는 대표적인 불변 객체이다.

 

 

값 타입의 비교

---

값 타입은 인스턴스가 달라도 그 안에 값이 같으면 같은 것으로 봐야한다.

// primitive type 비교
int a = 10;
int b = 10;

System.out.println("a == b : " + (a == b)); // true

// 임베디드 타입 비교
Address address1 = new Address("street", "zipcode", "city");
Address address2 = new Address("street", "zipcode", "city");

System.out.println("address1 == address2 : " + (address1 == address2)); // false

하지만, 임베디드 타입의 == 비교는 false가 나온다.

== 비교는 인스턴스의 참조 값을 비교하기 때문이다.

 

그럼 값 타입은 어떻게 비교해야 할까?

• 동일성(identity) 비교 : 인스턴스의 참조 값을 비교, == 사용
• 동등성 비교 : 인스턴스의 값을 비교, equals() 사용
• 값 타입은 a.equals(b)를 사용해서 동등성 비교를 해야한다.
• 값 타입의 equals() 메소드를 적절하게 재정의해서 사용하자 (주로 모든 필드 사용)

@Override
public boolean equals(Object o) {
    if (this == o) return true;
    if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
    Address address = (Address) o;
    return Objects.equals(street, address.street) && 
    Objects.equals(zipcode, address.zipcode) && 
    Objects.equals(city, address.city);
}

@Override
public int hashCode() {
    return Objects.hash(street, zipcode, city);

Address address1 = new Address("street", "zipcode", "city");
Address address2 = new Address("street", "zipcode", "city");

System.out.println("address1 equals address2 : " + (address1.equals(address2))); // true

equals() 메소드를 재정의 후 비교 시 인스턴스가 달라도 그 안에 값이 같을 경우 true가 나온다.

 

 

값 타입 컬렉션

---

값 타입을 하나 이상 저정할 때 컬렉션에 넣어서 사용할 수 있다.

 

그럼 값 타입 컬렉션을 데이터베이스에 넣으려면 어떻게 해야할까?

기본적으로 데이터베이스는 내부적으로 컬렉션을 담을 수 있는 구조가 없다.

따라서 컬렉션을 저장하기 위한 별도의 테이블을 만들어야 한다.

 

 

값 타입 컬렉션 매핑 : @ElementCollection, @CollectionTable

값 타입 컬렉션은 @ElementCollection, @CollectionTable을 사용해 매핑한다.

@ElementCollection
@CollectionTable(name = "favorite_foods", joinColumns =
@JoinColumn(name = "member_id ")
)
@Column(name = "food_name")
private Set<String> favoriteFoods = new HashSet<>();

@ElementCollection
@CollectionTable(name = "address_history", joinColumns =
@JoinColumn(name = "member_id")
)
private List<Address> addressHistory = new ArrayList<>();

 

값 타입 컬렉션 사용

👉🏻 저장

값 타입 컬렉션의 생명주기는 엔티티에 의존한다.

따라서 값 타입 컬렉션은 따로 persist 해 줄 필요가 없으며, 엔티티가 변하면 자동으로 업데이트 된다.

Member member = new Member();
member.setUsername("member");
member.setAddress(new Address("street", "zipcode", "city"));

member.getFavoriteFoods().add("치킨");
member.getFavoriteFoods().add("피자");

em.persist(member);

 

👉🏻 조회

값 타입 컬렉션도 지연로딩 전략을 사용한다.

Member findMember = em.find(Member.class, member.getId());

Set<String> favoriteFoods = findMember.getFavoriteFoods(); 
System.out.println(favoriteFoods); // 실제 사용 시점에 select 쿼리 실행

Hibernate: 
    select
        member0_.member_id as member_i1_6_0_,
        member0_.city as city2_6_0_,
        member0_.street as street3_6_0_,
        member0_.zipcode as zipcode4_6_0_,
        member0_.user_name as user_nam5_6_0_,
    from
        Member member0_ 
    where
        member0_.member_id=?
        
Hibernate: 
    select
        favoritefo0_.member_id as member_i1_4_0_,
        favoritefo0_.food_name as food_nam2_4_0_ 
    from
        favorite_foods favoritefo0_ 
    where
        favoritefo0_.member_id=?
[치킨, 피자]

 

👉🏻 수정

Member findMember = em.find(Member.class, member.getId());

findMember.getFavoriteFoods().remove("치킨");
findMember.getFavoriteFoods().add("양념치킨");

findMember.getAddressHistory().remove(new Address("street1", "zipcode1", "city1"));
findMember.getAddressHistory().add(new Address("newStreet", "newZipcode", "newCity"));

값 타입 컬렉션은 생명주기를 엔티티에 의존한다.

값 타입 컬렉션에 변경이 있을 경우 기존 데이터만 삭제하고 신규 데이터를 추가하는 것이 아닌 값 타입 컬렉션 데이터 전체가 갈아끼워진다.

값 타입 컬렉션은 영속성 전이(Cascade)와 고아 객체 제거 기능을 필수로 가진다고 볼 수 있다.

 

제약사항

• 값 타입은 엔티티와 다르게 식별자 개념이 없다.
• 따라서 변경하면 추적이 어렵다.
• 값 타입 컬렉션에 변경 사항이 발생하면, 주인 엔티티와 연관된 모든 데이터를 삭제하고, 값 타입 컬렉션에 있는 현재 값을 모두 다시 저장한다.
• 값 타입 컬렉션을 매핑하는 테이블은 모든 컬럼을 묶어서 기본 키를 구성해야 한다. → null 입력 X, 중복 저장 X
• 이러한 이유로 실무에선 사용하지 않는 것을 추천한다.
  • 실무에서는 상황에 따라 값 타입 컬렉션 대신 일대다 관계를 고려한다.
  • 일대다 관계를 위한 엔티티를 만들고, 여기에서 값 타입을 사용
  • 영속성 전이 + 고아 객체 제거를 사용해서 값 타입 컬렉션처럼 사용
  • 즉, 값 타입을 엔티티로 승급해서 사용하는 방법을 많이 사용한다.

@Entity
public class Member {
   ...

    @OneToMany(cascade = ALL, orphanRemoval = true)
    @JoinColumn(name = "member_id")
    private List<AddressEntity> addressHistory = new ArrayList<>();
}

@Entity
public class AddressEntity {
    @Id
    @GeneratedValue
    private Long id;

    private Address address;
}

 

 

정리

---

✅ 엔티티 타입의 특징

• 식별자가 있다.
• 생명 주기 관리할 수 있다.
• 공유 가능하다.

✅ 값 타입의 특징

• 식별자가 없다.
• 생명 주기를 엔티티에 의존하다.
• 공유하지 않는 것이 안전하다 (복사해서 사용)
• 불변 객체로 만드는 것이 안전하다.

 

값 타입은 정말 값 타입이라 판단될 때만 사용하는 것이며, 엔티티와 값 타입을 혼동해서 엔티티를 값 타입으로 만들면 안된다.

식별자가 필요하고 지속해서 값을 추적, 변경해야 한다면 그것은 값 타입이 아닌 엔티티로 만들어야 한다.

 

---

Reference

JPA - Entity의 가독성을 높이자(@Embedded, @Embeddable, @AttributeOverride 사용법)