엔티티 매니저 팩토리와 엔티티 매니저
엔티티 매니저 팩토리
엔티티 매니저를 만드는 공장이다.
생성 비용이 크다. 따라서 한 개만 만들어서 애플리케이션 전체에 공유한다.
여러 스레드가 동시에 접근해도 안전하게 설계되어 있다.
여러 스레드에서 접근이 가능하다.
EntityManagerFactory emf= Persistence.createEntityManagerFactory("jpabook");
//"jpabook"은 호출될 jpa 설정 코드 이름엔티티 매니저
엔티티 매니저 팩토리보다 생성 비용이 적다.
여러 스레드가 동시에 접근하면 동시성 문제가 발생한다.
스레드간 공유를 하면 안 된다.
EntityManager em = emf.createEntityManager(); // 엔티티 매니저 팩토리에서 엔티티 매니저 생성JPA 구현체들은 위 코드처럼 엔티티 매니저 팩토리에서 엔티티 매니저를 생성할 때 커넥션 풀도 만든다.
커넥션 풀
J2SE > 하이버네이트를 포함한 jpa 구현체들은 엔티티 매니저 팩토리를 생성할때 커넥션풀을 만든다.
J2EE > 해당 컨테이너가 제공하는 데이터소스를 사용한다.
J2SE란?
일반 자바 프로그램 개발을 위한 용도로 이용되는 개발도구이다. 스윙이나 AWT와 같은 GUI도구등의 기본 기능을 포함한다.
J2EE란?
J2SE 외에 추가적으로 필요한 EJB, JSP, Servlet 같은 기능을 지원하고 WAS를 이용한 프로그램 개발 시 사용된다.
영속성 컨텍스트
엔티티를 영구 저장하는 환경이다.
em.persist(user) // 엔티티 매니저를 사용해서 회원 엔티티를 영속성 컨텍스트에 저장한다.
엔티티 상태
비영속 : 영속성 컨텍스트와 전혀 관계가 없는 상태
//비영속
User user = new User();
user.setId("userId");
user.setUsername("회원1");
위 코드에서 user객체를 저장하지 않고 있는 상태이다. 영속성하고 데이터베이스와 관련이 없다.
코드를 그림으로 표현하면 아직 저장하기 전 상태인 위 그림처럼 표현된다.
영속 : 영속성 컨텍스트에 저장된 상태
//영속
em.persist(user);
위 코드에서 em.persist(user)처럼 영속성 컨텍스트에 의해서 엔티티가 관리되는 상태이다. 엔티티를 조회할때도 영속성 컨텍스트가 관리하는 상태이다. em.find()나 JPQL을 사용해서 조회한 엔티티도 영속성 컨텍스트가 관리하는 영속상태다.
코드를 그림으로 표현하면 영속상태는 user 엔티티가 영속성 컨텍스트에 의해 관리되는 위 그림처럼 표현된다.
준영속 : 영속성 컨텍스트에 저장되었다가 분리된 상태
//준영속
em.detach(user); //영속성 컨텍스트에서 엔티티를 분리하면 준영속 상태가 된다.
em.close();//영속성 컨텍스트를 종료하면 영속성 컨텍스트가 관리하던 엔티티는 준영속 상태가 된다.
em.clear(); //영속성 컨텍스트를 초기화하면 영속성 컨텍스트가 관리하던 엔티티는 준영속 상태가 된다.
위 코드에서 em.detach(user)처럼 영속성 컨텍스트가 관리하던 영속 상태의 엔티티를 영속성 컨텍스트가 관리하지 않는 상태이다.
삭제 : 삭제된 상태
//삭제
em.remove(user);
위 코드에서 em.rmove(user)처럼 영속성 컨텍스트와 데이터 베이스에서 삭제된 상태이다.
영속성 컨텍스트 특징
1. 식별자 값
영속성 컨텍스트는 엔티티를 식별자로 구분한다. 따라서 식별자 값이 없으면 예외가 발생한다.
2. 데이터베이스 저장
영속성 컨텍스트에서 데이터베이스에 저장되는 시점은 JPA에서 트랜잭션을 커밋하는 순간 영속성 컨텍스트에 새로 저장된 엔티티를 데이터베이스에 반영된다. 이를 flush라고 한다.
3. 영속성 컨텍스트가 엔티티를 관리하면 다음과 같은 장점
1차 캐시
영속성 컨텍스트는 내부에 캐시를 가진다 이를 1차 캐시라 한다. 영속 상태의 엔티티는 이곳에 저장된다.
//엔티티를 생성한다. persist전이기에 비영속 상태이다.
User user=new User();
user.setId("user1");
user.setUsername("회원1");
//엔티티를 영속
em.persist(user);위 코드를 그림으로 표현하면 아래와 같다.
위 그림처럼 em.persist(user)을 하면 데이터베이스에 저장하는 게 아니라 영속성 컨텍스트에 1차 캐시에 저장한다. 1차 캐시의 키는 식별자 값이다. 식별자 값은 데이터베이스 기본 키와 매핑되어 있다.
//엔티티 조회
User use em.find(user.class, "user1");위 코드처럼 엔티티를 조회할 수 있다.
엔티티를 조회할 때 2가지 경우가 있다. 첫째로 1차 캐시에 엔티티가 있는 경우와 1차 캐시에 엔티티가 없는 경우로 나누어진다.
1. 영속성 컨텍스트 1차 캐시에 저장되어 있을 때
위 그림처럼 em.find를 통해서 먼저 영속성 컨텍스트의 1차 캐시에서 엔티티를 조회한다. 찾는 엔티티가 있는경우 1차 캐시에서 엔티티 조회하고 엔티티를 가져온다.
2. 영속성 컨텍스트 1차 캐시에 저장되어 있지 않을 때
위 그림처럼 em.find를 통해서 영속성 컨텍스트의 1차 캐시에 조회하는 엔티티가 없으면 데이터 베이스를 조회한다.
DB에서 조회한 데이터를 1차 캐시에 저장한다. 그리고 조회한 엔티티를 반환한다.
동일성 보장
User user1=em.find(User.class, "user1");
User user2=em.find(User.class, "user1");위 코드에서 처럼 JPA에서 user1과 user2는 실제로 같은 값을 참조할까? 궁금할 수 있다.
위 1차 캐시에서 엔티티 조회를 그림을 보면 1차 캐시에서 같은 엔티티 인스턴스를 반환하기에 동일성을 보장한다.
트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연
EntityTransaction tx=em.getTransaction();
//엔티티 매니저는 데이터 변경 시 트래잭션을 시작한다.
tx.begin();
//영속성 컨텍스트에만 저장되어 있고 데이터베이스에는 저장되지 않는다.
em.persist(userA);
em.persist(userB);
tx.commit // 커밋하면 데이터베이스에 INSERT SQL을 보낸다.위 코드를 그림으로 표현하면 아래와 같다.
위 코드에서 em.persist(userA) 부분까지 그림으로 표현하면 위 그림과 같다. 위 그림처럼 psersist(userA)가 들어오면 쓰기 지연 SQL 저장소에 INSERT SQL을 저장하고 1차 캐시에 저장한다. 이때 INSERT SQL을 데이터 베이스에 보내지 않는다.
위 그림은 em.persist(userB) 부분까지 표현한 것이다. 위 그림처럼 persist(userB)가 들어오면 persist(userA) 때처럼 쓰기 지연 SQL 저장소에 INSERT SQL을 저장하고 1차 캐시에 저장한다. 이때도 INSERT SQL을 데이터 베이스에 보내지 않는다.
위 그림은 commit() 부분을 표현한 것이다. 위 그림처럼 트랜잭션을 commit()하면 엔티티 매니저는 우선 영속성 컨텍스를 플러시 한다. 플러시는 영속성 컨텍스트에 변경 내용을 데이터 베이스와 동기화하는 작업이다. 위 그림처럼 모아둔 INSERT SQL을 한 번에 데이터베이스에 보내고 동기화를 한다. 이를 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연이라고 한다. 동기화 후 실제 데이터 베이스 트랜잭션을 커밋한다.
변경 감지
프로젝트를 진행하면 할수록 수정하는 SQL은 점점 많아진다. 이는 계속해서 SQL을 확인해야 하며 이는 비즈니스 로직이 SQL을 의존하는 관계를 가진다. JPA에서는 이를 위해서 변경감지를 사용한다.
EntityTransaction tx=em.getTransaction();
tx.begin(); //트랜잭션 시작
User userA=em.find(User.class, "userA"); // 영속 엔티티 조회
userA.setName("회원4"); // 영속 엔티티 데이터 수정
userA.setAge(19);
tx.commit(); // 트랜잭션 커밋위 코드를 보면 영속 엔티티를 조회하고 조회한 데이터를 변경한다. 커밋 사이에 어떤 메서드도 들어가지 않는다. 뭔가 추가적인 메서드가 있어야 하는 거 아닌가 생각할 수 있다. 하지만 없어도 JPA에서는 변경가능하다. 이는 JPA에 변경 감지 기능 때문이다.
위 그림에서 스냅샷이란, JPA에서 엔티티를 영속성 컨텍스트에 보관할 때, 최초 상태를 복사해서 저장하는 것 말한다. 위 그림을 순차적으로 이해하면
1. 먼저 트랜잭션을 커밋하면 내부 플러시가 호출된다.
2. 엔티티와 스냅샷을 비교해서 변경된 엔티티를 찾는다.
3. 변경된 엔티티가 있으면 수정 쿼리를 생성해서 쓰기 지연 SQL 저장소에 보낸다.
4. 쓰기 지연 저장소의 SQL을 데이터베이스에 보낸다.
5. 데이터베이스 트랜잭션을 커밋한다.
변경 감지는 영속성 컨텍스트가 관리하는 영속 상태의 엔티티만 적용된다.
지연로딩
실제로 사용되지 않으면 조회하지 않고 미루다가 실제로 연관된 엔티티가 사용할 때 조회하는 로딩이다.
@ManyToOne(fetch=FetchType.LAZY)
@JoinColumn(name="team_id")
private Team team;
위 코드처럼 fetch=FetchType.LAZY를 작성하면 지연 로딩을 사용할 수 있다.
User user = em.find(User.class, "userA");
Team team = user.getTeam();
team.getId();위 코드를 보면 em.find(User.class, "userA") 부분에서는 team 엔티티는 조회하지 않는다. 대신에 team 프록시 객체를 둔다. 그렇게 데이터의 로딩을 미룬다. 이를 지연 로딩이라고 한다. 다음 코드인 team.getId()부분에서는 실제로 team객체가 사용되기에 데이터베이스를 조회하고 프록시 객체를 초기화한다.
플러시
영속성 컨텍스트의 변경 내용을 데이터베이스에 반영한다. 영속성 컨텍스트의 변경 내용을 데이터 베이스에 동기화한다.
flush 실행하면 다음과 같이 실행된다.
1. 변경 감지가 동작해서 영속성 컨텍스트에 있는 모든 엔티티를 스냅샷과 비교해서 수정된 엔티티를 찾는다. 수정된 엔티티는 수정 쿼리를 만들어 쓰기 지연 SQL 저장소에 등록한다.
2. 쓰기 지연 SQL 저장소의 쿼리를 데이터 베이스에 전송한다.(등록, 수정, 삭제 쿼리)
영속성 컨텍스트를 flush 하는 방법
1. em.flush를 직접 호출
엔티티 매니저의 flush() 메서드를 직접 호출한다. 테스트나 다른 프레임워크와 JPA를 함께 사용할 때를 제외하고 거의 사용하지 않는다.
2. 트랜잭션 커밋 시 플러시 자동 호출
데이터 베이스에 변경 내용을 SQL로 전달하지 않고 트랜잭션만 커밋하면 데이터베이스에 변경 내용이 반영되지 않는다. 그렇기에 트랜잭션 커밋 전, flush를 호출해서 영속성 컨텍스트의 변경 내용을 데이터베이스에 반영해야 한다. JPA는 이를 예방하기 위해서 트랜잭션 커밋 시 자동으로 플러시를 호출한다.
3. JPQL 쿼리 실행 시 플러시 자동 호출
JPQL이나 객체지향 쿼리를 호출하면 플러시가 실행된다. 왜 실행될까?
em.persist(userA);
em.persist(userB);
query = em.createQuery("select u from User u", User.class);
List<User> users=query.getResultList();
위 코드처럼 userA와 userA를 영속성 상태로 만들었다. 하지만 데이터 베이스에는 반영되지 않았다. 이때 JPQL을 실행하면 데이터베이스를 조회하는데 아직 데이터베이스에 데이터를 반영하기 전이기에 쿼리 결과로 조회가 되지 않는다. 그래서 JPQL전에 플러시해서 변경 내용을 데이터베이스에 반영한다. 그래서 JPQL이 실행될 때 데이터베이스에 데이터를 조회할 수 있게 만든다. 그래서 JPQL이나 객체지향 쿼리를 호출하기 전에 플러시를 자동으로 호출한다.
준영속
준영속 상태는 영속성 컨텍스트가 제공하는 기능을 사용할 수 없다. 영속 상태의 엔티티를 준영속 상태로 만드는 방법은 3가지가 있다.
1. em.detach(entity): 특정 엔티티만 준영속 상태로 전환한다.
2. em.clear(): 영속성 컨텍스트를 완전히 초기화한다.
3. em.close(): 영속성 컨텍스트를 종료한다.
detach(): 특정 엔티티를 준영속 상태로 만든다.
// 비영속 상태
User userA=new User();
userA.setId("userA");
userA.setUsername("회원1");
// 영속 상태
em.persist(userA);
// 준영속 상태
em.detach(userA);
transaction.commit();위 코드를 보면 회원 엔티티를 생성하고 영속화한다. 그리고 em.detach(user)를 호출하는 해서 준영속 상태로 만드는 과정을 그림으로 표현하면 아래와 같다.
먼저 위 그림처럼 em.detach(userA)를 통해서 영속성 컨텍스트와 쓰기 지연 SQL 저장소에 존재하는 userA를 확인한다.
존재를 확인한 다음 위 그림처럼 존재하는 userA의 모든 정보를 삭제해서 준영속 상태로 만든다. 준영속 상태는 위 그림처럼 영속성 컨텍스트에서 관리하지 않는다.
clear(): 영속성 컨텍스트를 초기화한다.
// 영속 상태
User userA = em.find(User.class, "userA");
// 영속성 컨텍스트 초기화
em.clear();
// 준영속 상태
user.setUsername("userA");위 코드를 그림으로 표현하면 아래와 같다.
위 그림처럼 clear 하면 영속성 컨텍스트에 정보를 모두 제거 즉 초기화하는 것과 같다. 그래서 위 코드에 user.setUsername("userA")는 변경 감지가 동작하지 않아서 데이터 베이스에 반영하지 않는다.
close(): 영속성 컨텍스트가 종료되면 영속성 컨텍스트에 모든 엔티티가 준영속 상태가 된다.
Entity Manager em = emf.createEntityManager();
EntityTransaction transaction = em.getTransaction();
transaction.begin(); // 트랜잭션 - 시작
....
....
transaction.commit(); // 트랜잭션 - 커밋
em.close() // 영속성 컨텍스트 닫기(종료)위 코드를 그림으로 표현하면 아래와 같다.
위 그림을 보면 em.close()하면 영속성 컨텍스트를 종료한다. 영속성 컨텍스트가 종료되면 모든 엔티티가 준영속 상태가 된다.
준영속 특징
1. 거의 비영속에 가깝다.
영속성 컨텍스트가 관리하지 않기에 1차 캐시, 변경 감지 등 영속성 컨텍스트가 제공하는 기능을 사용하지 못한다.
2. 식별자 값을 가지고 있다.
비영속 상태는 식별자 값을 가지고 있을 수도 있고 아닐 수도 있지만 준영속 상태는 식별자 값을 반드시 가지고 있다.
3. 지연 로딩을 할 수 없다.
지연 로딩은 실제 객체가 아닌 프록시 객체를 두고 해당 객체를 사용할 때 영속성 컨택스트를 통해 데이터를 불러온다. 준영속은 영속성 컨텍스트가 관리하지 않기에 지연로딩을 할 수 없다.
준영속 상태에서 다시 영속상태로 변환될 수는 없을까? merge()를 통해서 준영속 상태에서 영속 상태로 변환이 가능하다.
merge(): 새로운 영속 상태의 엔티티를 반환한다.
EntityTransaction tx=em.getTransaction();
tx.begin();
User userA=new User();
userA.setUsername("회원1");
em.persist(user);
tx.commit();
em.close(); // 영속성 컨텍스트 종료, userA가 준영속 상태가 된다.
userA.setUsername("회원A"); // 회원 이름 변경
EntityManager emNew=emf.createEntityManager();
EntityTransaction txNew=emNew.getTransaction();
txNew.begin();
User mergeUser=emNew.merge(userA); // 새로운 영속성 컨텍스트에 merge한다.
txNew.commit();
emNew.close();// New 영속성 컨텍스트 종료위 코드를 보면 먼저 userA를 만들고 DB에 저장되고 em.close() 의해 영속성 컨텍스트가 종료된다. 그 상태에서 userA는 준영속 상태가 된다. 이때 userA값이 변경되는데 userA의 값은 DB에 반영되지 않는다. 그리고 emNew인 새로운 영속성 컨텍스트가 실행된다. 그리고 변경된 값인 userA를 병합하기 위해 merge(userA) 사용된다. 그리고 mergeUser로 반환된다. 병합하는 과정은 아래 그림과 같다.
위 그림을 보면 먼저 준영속 상태의 userA가 merge(userA)를 통해서 1차 캐시에 값이 있는지 조회한다. 1차 캐시에 값이 없으면 데이터 베이스에 값을 조회한다. DB에 값을 1차 캐시에 저장한다. 조회한 영속값인 mergeUser에 "회원 A"를 채워 넣는다. 그리고 "회원 A"인 mergeUser를 반환하고 병합이 완료된다.
출처
-https://medium.com/@jw02048/j2se%EC%99%80-j2ee%EC%9D%98-%EC%B0%A8%EC%9D%B4-816cdce5f433