🌱 Spring/JPA

[JPA] 영속성 관리

an2z 2022. 9. 29. 18:22
본 포스팅은 인프런 - 자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 (기본편) 을 강의를 바탕으로 공부하고 정리한 글입니다.

 

JPA에서 가장 중요한 2가지는 다음과 같다.

  • 객체와 관계형 데이터베이스 매핑하기 (Object Relational Mapping)
  • 영속성 컨텍스트

이번 포스팅에서는 그 중 영속성 컨텍스트에 대해 정리해보고자 한다.

 

JPA를 사용하게 되면 EntityManagerFactory, EntityManager에 대해 들어봤을 것이다.

  • EntityManagerFactory를 통해 고객에게 요청이 올 때 마다 EntityManager를 생성한다.
  • 생성된 EntityManager는 내부적으로 데이터베이스 커넥션을 사용해 DB에 접근한다.

이러한 이해를 바탕으로 영속성 컨텍스트가 무엇인지 알아보도록 하자.

 

 

영속성 컨텍스트

  • 엔티티를 영구 저장하는 환경이라는 뜻이다.
  • 영속성 컨텍스트는 JPA를 이해하는데 가장 중요한 용어이다.
  • EntityManager.persist(entity);
    • 이는 엔티티를 영속한다는 의미로, 실질적으로 엔티티를 DB에 저장하는 것이 아니라 영속성 컨텍스트에 저장하는 것이다.
  • 영속성 컨텍스트는 논리적인 개념으로 눈에 보이지 않으며, 엔티티 매니저를 통해 영속성 컨텍스트에 접근한다.
    • 엔티티 매니저를 생성하면 1:1로 영속성 컨텍스트가 생성된다.(눈에 보이지 않는 영속성 컨텍스트 공간이 같이 생긴다고 이해)

 

 

엔티티의 생명주기

생명주기 설명
비영속 (new/transient) 영속성 컨텍스트와 전혀 관계가 없는 새로운 상태
영속 (managed) 영속성 컨텍스트에 관리되는 상태
준영속 (detached) 영속성 컨텍스트에 저장되었다가 분리된 상태
삭제 (removed) 삭제된 상태

 

비영속

비영속 상태란 엔티티를 생성만 하고 영속 컨텍스트에는 아무 것도 없는 상태를 의미한다.

// 객체를 생성한 상태 (비영속 상태)
Member member = new Member();
member.setId("member1");
member.setName("회원1");

 

영속

영속 상태란 엔티티를 생성하고 엔티티 매니저를 통해 영속 컨텍스트에 영속화 시킨 상태를 의미한다.

하지만 영속 상태가 된다고 해서 DB에 쿼리가 날아가는 것이 아니다.

영속화 시점이 아닌 트랜잭션이 커밋되는 시점에 영속성 컨텍스트에 저장되어 있는 실제 쿼리를 DB로 날린다.

// 객체를 생성한 상태 (비영속 상태)
Member member = new Member(); 
member.setId("member1"); 
member.setUsername(“회원1”);

EntityManager em = emf.createEntityManager();
em.getTransaction().begin();

//객체를 저장한 상태 (영속 상태)
em.persist(member);

 

준영속

준영속 상태란 영속 상태의 엔티티가 영속성 컨텍스트에서 분리된 상태를 의미한다.

준영속 상태의 엔티티는 영속성 컨텍스트가 제공하는 기능을 사용하지 못한다.

// 회원 엔티티를 영속성 컨텍스트에서 분리 (준영속 상태)
em.detach(member);

 

준영속 상태로 만드는 방법

em.detach(entity) 특정 엔티티만 준영속 상태로 전환
em.clear() 영속성 컨텍스트를 완전히 초기화
em.close() 영속성 컨텍스트를 종료

 

삭제

// 객체를 삭제한 상태 (삭제) 
em.remove(member);

 

 

영속성 컨텍스트의 이점

  • 1차 캐시
  • 동일성(identity) 보장
  • 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연 (transactional srite-behind)
  • 변경 감지(Dirty Checking)
  • 지연 로딩(Lazy Loading)

 

1차 캐시

영속성 컨텍스트는 내부적으로 1차 캐시라는 것을 가지고 있다.  

JPA는 엔티티 조회 시 DB가 아닌 영속성 컨텍스트 1차 캐시를 우선적으로 뒤진다.

 

만약 다음과 같이 1차 캐시에 하나의 회원 객체가 저장되어 있다고 했을 때,

// 엔티티를 생성한 상태 (비영속) 
Member member = new Member(); 
member.setId("member1"); 
member.setUsername("회원1");

// 1차 캐시에 저장됨
em.persist(member);

 

em.find("member1") 조회 시 캐시에 있는 값을 그대로 가져온다.

 

 

만약 1차 캐시에 없다면?

DB에서 데이터를 조회하고 1차 캐시에 저장한 뒤 반환한다. 이후 다시 조회한다면 1차 캐시에서 가져온다. 

 

정리

  • 하나의 트랜잭션 안에서 동일한 객체를 여러번 조회할 시 영속성 컨텍스트의 1차 캐시로 인해 SELECTE 쿼리가 1번만 발생하는 이점이 있다.
  • 하지만 1차 캐시는 고객의 요청이 끝나고 영속 컨텍스트가 지워지면 함께 날아가기 때문에 굉장히 짧은시간 유지되어 실제로 성능에 그렇게까지 큰 이점을 얻지는 못한다.

 

영속 엔티티의 동일성 보장

Member a = em.find(Member.class, "member1"); 
Member b = em.find(Member.class, "member1");

System.out.println(a == b); // 동일성 비교 true

같은 트랜잭션 안에서 동일한 영속 엔티티를 조회해올 경우 동일성을 보장한다.

 

트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연

EntityManager em = emf.createEntityManager();
EntityTransaction transaction = em.getTransaction();

// 엔티티 매니저는 데이터 변경시 트랜잭션을 시작해야 한다.
transaction.begin(); // [트랜잭션] 시작

em.persist(memberA); // 쓰기지연 SQL 저장소에 저장
em.persist(memberB); // 쓰기지연 SQL 저장소에 저장
//여기까지 INSERT SQL을 데이터베이스에 보내지 않는다.

//커밋하는 순간 데이터베이스에 INSERT SQL을 보낸다.
transaction.commit(); // [트랜잭션] 커밋

em.persist()시 DB에 바로 SQL을 보내지 않고 영속성 컨텍스트에 쌓아둔다.

트랜잭션 커밋을 하는 순간에 영속성 컨텍스트에 쌓아둔 SQL을 한번에 보낸다.

더보기

🖥 em.persist() 시점에 발생하는 일

JPA가 생성한 쿼리문이 영속성 컨텍스트의 쓰기 지연 SQL 저장소에 차곡차곡 쌓인다.

🖥 transaction.commit() 시점에 발생하는 일
쓰기 지연 SQL 저장소에 쌓여있던 쿼리문이 flush가 되면서 DB로 날라간다.

 

 

변경 감지

EntityManager em = emf.createEntityManager();
EntityTransaction transaction = em.getTransaction();
transaction.begin(); // [트랜잭션] 시작

// 영속 엔티티 조회
Member memberA = em.find(Member.class, "memberA");

// 영속 엔티티 데이터 수정
memberA.setUsername("hi");
memberA.setAge(10);

// em.update(member) 이런 코드가 있어야 하지 않을까?

transaction.commit(); // [트랜잭션] 커밋

변경감지 (Dirty Checking)

  • JPA는 트랜잭션 커밋을 하는 시점에 내부적으로 flush()가 호출된다.
  • 이때 엔티티와 스냅샷을 비교한다.
    • 스냅샷이란 값을 찾아온 최초 시점에 상태를 스냅샷으로 저장해둔 것이다.
    • JPA는 엔티티와 스냅샷을 비교해서 변경이 일어난 것이 있으면, UPDATE 쿼리를 생성해 쓰기 지연 SQL 저장소에 저장한다.
  • 쓰기 지연 SQL 저장소에 저장된 UPDATE 쿼리는 트랜잭션 커밋 시점에 DB에 반영된다.

 

 

플러시 (flush)

  • 영속성 컨텍스트의 변경내용을 데이터베이스에 반영하는 것
  • 데이터베이스에 트랜잭션 커밋 시 플러시가 발생하는데 이때,
    • 변경 감지가 일어남
    • 수정된 엔티티 UPDATE 쿼리를 쓰기 지연 SQL 저장소에 등록함
    • 쓰기 지연 SQL 저장소의 쿼리를 데이터베이스에 전송함 (등록, 수정 삭제 쿼리)
  • 플러시는 영속성 컨텍스트를 비우지 않음.
  • 영속성 컨텍스의 변경내용을 데이터베이스에 동기화하는 것!
  • 트랜잭션이라는 작업 단위가 중요 → 커밋 직전에만 동기화하면 됨

 

영속성 컨텍스트를 플러시하는 방법

  • em.flush() - 직접 호출
  • 트랜잭션 커밋 - 플러시 자동 호출
  • JPQL 쿼리 실행 - 플러시 자동 호출

 

플러시 모드 옵션

FlushModeType.AUTO 커밋이나 쿼리를 실행할 때 플러시 (기본값)
FluchModeType.COMMIT 커밋할 때만 플러시 
em.setFlushMode(FlushModeType.COMMIT)