JPA

JPA (Java-Persistence-API)

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JPA의 탄생

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JPA는 자바와 RDBMS의 패러다임의 불일치로 탄생하였으며 ORM(Object-relational-mapping)이다.

객체 vs 관계형 데이터베이스

- 자바는 객체 지향언어로 객제 중심의 코드를 작성한다.  
- 데이터베이스는 테이블 중심이다. 

• 차이점
  1. 상속
  2. 연관관계
  3. 데이터 타입
  4. 데이터 식별 방법

이러한 이유를 가지고 객체답게 모델링 할수록 맵핑 작업만 늘어나며, 개발자는 JAVA코드와 SQL 쿼리를 따로 작성해야하는 수고로움을 가지고 있었다.

어떤 개발자가 ‘객체를 자바 컬렉션에 저장 하듯이 DB에 저장할 수는 없을까?’ 접근할 수 있으면 어떨까 생각하여 만들어진게 JPA이다.

JPA 동작 위치

java ⇒ JPA ⇒ JDBC ⇒ SQL

ORM(Object-relational-mapping) 객체

• ORM은 객체와 RDB 두 기둥 위에 있는 기술이다

• 관계 매핑

  • 객체는 객체대로 설계
  • 관계형 데이터베이스는 관계형 데이터베이스대로 설계
  • ORM 프레임워크가 중간에서 매핑
  • 대중적인 언어는 대부분 ORM 적용

JPA를 왜 사용해야 하는가

- SQL 중심적인 개발에서 객체 중심으로 개발
- 생산성
- 유지보수
- JPA와 패러다임의 불일치 해결
- JPA의 성능 최적화 기능

프로젝트 생성

Maven

dependency

사용하는 방법은 여러 방법이 있다. JPA는 인터페이스의 모음이며 3가지중 하이버네이트를 많이 사용한다.

1. 하이버네이트
2. EclipseLink
3. DataNucles

hibernate-entityManger를 dependency하면 필요한 데이터를 다 받아올 수 있다.

<!-- pom.xml -->
<dependency>
	<groupId>org.hibernate</groupId>
	<artifactId>hibernate-entitymanager</artifactId>
	<version>5.3.10.Final</version>
</dependency>

persistence.xml

JPA는 pom.xml말고 추가로 resource -> META-INF에 persistence.xml을 생성해 주어야 한다.

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<persistence version="2.2"
             xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/persistence" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
             xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/persistence http://xmlns.jcp.org/xml/ns/persistence/persistence_2_2.xsd">
             
    <persistence-unit name="hello">
        <properties>
            <!-- 필수 속성 -->
            <property name="javax.persistence.jdbc.driver" value="org.h2.Driver"/>
            <property name="javax.persistence.jdbc.user" value="sa"/>
            <property name="javax.persistence.jdbc.password" value=""/>
            <property name="javax.persistence.jdbc.url" value="jdbc:h2:tcp://localhost/~/test"/>
            <property name="hibernate.dialect" value="org.hibernate.dialect.H2Dialect"/> <!-- 데이터베이스 설정 -->
            <!-- 옵션-->
            <property name="hibernate.show_sql" value="true"/> <!-- 쿼리를 콘솔에 출력 -->
            <property name="hibernate.format_sql" value="true"/> <!-- 쿼리를 줄에 맞춰 포멧 -->
            <property name="hibernate.use_sql_comments" value="true"/> <!-- 쿼리 실행에 대한 정보 표시 -->
            <property name="hibernate.jdbc.batch_size" value="10"/> <!-- 하이버네이트에서는 value 사이즈만큼 모았다가 한번에 쿼리를 실행 -->
            <!--<property name="hibernate.hbm2ddl.auto" value="create" />-->
        </properties>
    </persistence-unit>
    
</persistence>

JPA의 동작

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JPA는 Persistence를 사용하며 3가지의 객체를 통해 동작하게 된다.

1. EntitiyManagerFactory
2. EntityManager
3. EntityTransaction

EntitiyManagerFactory

EntitiyManagerFactory는 JPA를 사용 할 수 있도록 팩토리 클래스를 등록해주어야 한다.

JPA 실행시 EntityManagerFactory는 애플리케이션 로딩시 한번만 선언해준다.

EntityManagerFactory emf = Persistence.createEntityManagerFactory("hello"); // Persistence를 이용하여 JPA 와 데이터베이스 연결

EntityManager

EntityManager는 요청이 있을경우 생성된다.

EntityManager는 데이터베이스 커넥션을 가지게 되며 동작 완료 후 꼭 close()를 해주어야 한다.

트렌젝션 단위 DB커넥션 => 쿼리실행 => 종료 (EntityManager 를 매번 선언 필요)

EntityManagerFactory emf;
		
EntityManager em = emf.createEntityManager();

em.close();

EntityTransaction

EntityManager를 선언하여 persist([Entity.class]) 또는 [Entity.class].set~ , find() 함수를 통해 쿼리를 동작 할 수 있다.

하지만 이대로 실행한다면 아무 쿼리로 실행되지 않을 것이다.

이유는 트렌젝션이 선언되어 있지 않기 때문이다.

JPA는 트렌젝션 안에서만 동작하도록 되어있으며 트렌젝션 단위가 매우 중요하다.

EntityTransaction 을 선언하여 .begin() , .commit() 사이에 에서 실행이 된다.

EntityManagerFactory emf = Persistence.createEntityManagerFactory("hello");
		
		EntityManager em = emf.createEntityManager();
		
		EntityTransaction tx = em.getTransaction();
		
		tx.begin();

		try {
			
			// JPA 코드 작성


			
			tx.commit(); // 로직 정상 수행
		} catch(Exception e) {
			tx.rollback(); // 로직 오류 발생시 롤백
		} finally {
			// close
 			em.close(); // EntityManager는 데이터커넥션을 물고 있기 때문에 꼭 닫아줘야한다.
		}

		emf.close();

JPA CRUD

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MyBatis를 사용하던 개발자들이 처음 JPA를 접하면 놀랄 수 밖에 없다.
JPA는 객체지향맵핑으로 @Entity 어노테이션을 사용하여 객체를 사용하듯이 CRUD를 할 수 있다.

User Entity

@Entity
public class User {
	
	@Id // PK값 설정
	private long id;
	private String name;
	
	public User() { // JPA는 기본적으로 리플랙션을 사용하며 동적으로 쿼리를 생성하기에 기본 생성자가 꼭 필요하다.
	}
	
	public Member(long id , String name)	 {
		this.id = id;
		this.name = name;
	}
	
	public long getId() {
		return id;
	}
	public void setId(long id) {
		this.id = id;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
}

INSERT

Mybatis에서 하던 INSERT는

INSERT INTO user(id , name)VALUES(1L , 'HelloB')

와 같이 mapper.xml을 작성하여 맵핑을 시캬줘야한다. 하지만 JPA는 매우 간단하게 Insert를 할 수 있다.

User user = new User();
			
user.setId(1L);
user.setName("HelloB");

em.persist(user);

SELECT

조회는 .find(Entity , pk)를 통해 간단하게 조회 할 수 있다.

SELECT * FROM user WHERE id = 1L

User findUser = em.find(User.class, 1L);

UPDATE

수정은 매우 간단하다. 자바에서 컬렉션의 데이터를 수정하고 따로 업데이트를 해주진 않는다.
JPA는 똑같은 개념을 적용하며 find한 데이터를 set 메서드를 통해 값만 변경하면 업데이트 쿼리를 자동으로 날려준다.

UPDATE user SET name = 'HelloJPA' WHERE id = 1L

User findUser = em.find(User.class, 1L);

findUser.setName("HelloJPA");

DELETE

User findUser = em.find(User.class, 1L);

findUser.remove();

CRUD가 매우 편리해지고 간편해졌다. 이러한 동작원리는 영속성 컨텍스트라는 논리적 개념이 적용되어 있어 이렇게 동작 할 수 있다.

JPA 특성

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각각 데이터 베이스는 비슷하지만 각자 다른 함수와 문법을 가지고 있다. 개발자는 항상 DB가 바뀌면 맞는 문법으로 변경해줘야하며 DB에 의존성을 가지게 된다.

JPA에서는 각각 다른 문법이나 함수를 데이터베이스 방언이라 칭한다.

데이터베이스 방언

• JPA는 특정 데이터베이스에 종속 X
• 각각의 데이터베이스가 제공하는 SQL 문법과 함수는 조금씩 다름
  • 가변 문자 : MySQL은 VARCHAR , Oracle 은 VARCHAR2
  • 문자열을 자르는 함수 : SQL 표준은 SUBSTRING(), Oracle은 SUBSTR()
  • 페이징 MySQL은 LIMIT , Oracle은 ROWNUM
• 방언 : SQL 표준을 지키지 않는 특정 데이터베이스만의 고유한 기능

JPA에서는 이와 같이 각기 다른 방언을 각각 데이터베이스에 맞게 동적으로 변환하여 쿼리를 날려준다.

(hibernate.dialect 중요)

JPQL

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JPA는 테이블을 대상으로 코드를 짜지 않으며 엔티티 객체를 중심으로 개발 (객체를 대상으로하는 객체지향 쿼리).

하지만 사용하면 문제점이 있다. 우리는 쿼리를 작성할때 조인과 검색 쿼리를 많이 작성하게된다.
검색 쿼리를 JPA로만 작성하기에는 많은 문제가 있다.

1. 검색 쿼리
2. 검색을 할 떄도 테이블이 아닌 엔티티 객체를 대상으로 검색
3. 모든 DB 데이터를 객체로 변환해서 검색하는 것은 불가능
4. 애플리케이션이 필요한 데이터만 DB에서 불러오려면 결국 검색 조건이 포함된 SQL이 필요

이러한 문제를 JPQL을 사용하면 어느정도 해결 할 수 있다.

ex) JPQL사용

• em.createQuery(”select m from Member as m” , [Entity.class])

    . setFirstResult(1)  // MySQL : LIMIT   , ORACLE : ROWNUM (시작 번호)
  
    . setMaxResult(5) // (가져오는 갯수)
      
    . getResultList();
  

• 위와 같이 데이터 베이스에 맞는 문법으로 변환하여 쿼리를 실행해준다.

실무에선 JPQL 없이는 작업이 거의 불가능하다. (상세조회 및 조인 쿼리 작성)