[Spring JPA] JPA 란?

이번 글에서는 JPA(Java Persistence API)가 무엇인지 알아보려고한다. JPA는 자바 진영에서 ORM(Object-Relational Mapping) 기술 표준으로 사용되는 인터페이스의 모음이다. 그 말은 즉, 실제적으로 구현된것이 아니라 구현된 클래스와 매핑을 해주기 위해 사용되는 프레임워크이다. JPA를 구현한 대표적인 오픈소스로는 Hibernate가 있다.

출처 : 구글검색

우선 JPA에 앞서, 먼저 ORM에 대해 알아보도록하자.

 

ORM(Object-Relational Mapping)

우리가 일반 적으로 알고 있는 애플리케이션 Class와 RDB(Relational DataBase)의 테이블을 매핑(연결)한다는 뜻이며, 기술적으로는 어플리케이션의 객체를 RDB 테이블에 자동으로 영속화 해주는 것이라고 보면된다.

장점

• SQL문이 아닌 Method를 통해 DB를 조작할 수 있어, 개발자는 객체 모델을 이용하여 비즈니스 로직을 구성하는데만 집중할 수 있음.
  (내부적으로는 쿼리를 생성하여 DB를 조작함. 하지만 개발자가 이를 신경 쓰지 않아도됨)
• Query와 같이 필요한 선언문, 할당 등의 부수적인 코드가 줄어들어, 각종 객체에 대한 코드를 별도로 작성하여 코드의 가독성을 높임
• 객체지향적인 코드 작성이 가능하다. 오직 객체지향적 접근만 고려하면 되기때문에 생산성 증가
• 매핑하는 정보가 Class로 명시 되었기 때문에 ERD를 보는 의존도를 낮출 수 있고 유지보수 및 리팩토링에 유리
• 예를들어 기존 방식에서 MySQL 데이터베이스를 사용하다가 PostgreSQL로 변환한다고 가정해보면, 새로 쿼리를 짜야하는 경우가 생김. 이런 경우에 ORM을 사용한다면 쿼리를 수정할 필요가 없음

단점

• 프로젝트의 규모가 크고 복잡하여 설계가 잘못된 경우, 속도 저하 및 일관성을 무너뜨리는 문제점이 생길 수 있음
• 복잡하고 무거운 Query는 속도를 위해 별도의 튜닝이 필요하기 때문에 결국 SQL문을 써야할 수도 있음
• 학습비용이 비쌈

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JPA(Java Persistence API)

• Java 진영에서 ORM(Object-Relational Mapping) 기술 표준으로 사용하는 인터페이스 모음
• 자바 어플리케이션에서 관계형 데이터베이스를 사용하는 방식을 정의한 인터페이스
• 인터페이스 이기 때문에 Hibernate, OpenJPA 등이 JPA를 구현함

출처 : 구글검색

 

왜 JPA를 사용해야 할까?

JPA는 반복적인 CRUD SQL을 처리해준다. JPA는 매핑된 관계를 이용해서 SQL을 생성하고 실행하는데, 개발자는 어떤 SQL이 실행될지 생각만하면 되고, 예측도 쉽게 할 수 있다. 추가적으로 JPA는 네이티브 SQL이란 기능을 제공해주는데 관계 매핑이 어렵거나 성능에 대한 이슈가 우려되는 경우 SQL을 직접 작성하여 사용할 수 있다.

JPA를 사용하여 얻을 수 있는 가장 큰 것은 SQL아닌 객체 중심으로 개발할 수 있다는 것이다. 이에 따라 당연히 생산성이 좋아지고 유지보수도 수월하다. 또한 JPA는 패러다임의 불일치도해결하였다. 예를 들면 JAVA에서는 부모클래스와 자식클래스의 관계 즉, 상속관계가 존재하는데 데이터베이스에서는 이러한 객체의 상속관계를 지원하지 않는다(상속 기능을 지원하는 DB도 있지만 객체 상속과는 다름). 이런 상속관계를 JPA는 아래와 같은 방식으로 해결하였다.

출처 : 자바 ORM 표준 프로그래밍

위의 구조에서 만약 Album 클래스를 저장한다고 가정해보자.

// Album 객체저장
jpa.persist(album);

 

그러면 JPA는 위의 코드를 아래의 쿼리로 변환해서 실행한다.

INSERT INTO ITEM (ID, NAME, PRICE) .....
INSERT INTO ALBUM (ARTIST) .....

 

위처럼 저장하면 당연히 조회할때도 두 테이블을 엮어서 가져올 것이다. 조회하는 JAVA코드와 변환되는 쿼리를 보도록하자.

// JAVA 코드
String albumId = "id100";
Album album = jpa.find(Album.class, albumId);

// 변환된 쿼리
SELECT I.*, A.*
  FROM ITEM I
  JOIN ALBUM A ON I.ITEM_ID = A.ITEM_ID

 

위와 같이 상속관계에 대한 접근도 제공해주는데 객체지향에는 연관관계라는 것도 있다. 코드로 따지면 Class에서 또 다른 Class Type을 필드 변수로 가지고 있는것이다. 객체관계와 이를 테이블 구조로 나타낸 아래의 그림을 보도록하자.

출처 : 자바 ORM 표준 프로그래밍

위의 그림은 Member 클래스가 Team 타입의 team 필드 변수를 가지고 있는 형태인데, 코드로 나타내면 아래와 같다.

class Member {
 String id;
 Team team;
 String username;
}


class Team {
 Long id;
 String name;
}

그렇다면 Team 객체를 참조하는 필드를 가지고 있는 Member 객체는 어떻게 저장할까? 위에서 봤던 상속구조와 다를바가 없다. 아래의 JAVA 코드를 살펴보도록 하자.

Member member = new Member();
member.setId("100");
member.setUsername("dbjh");

Team team = new Team();
team.setName("dev_team");

member.setTeam(team);
jpa.persist(member);

위처럼 Member 객체의 team 필드에 Team 객체를 set하고 Member 객체를 DB에 저장하게 되면 JPA는 아래와 같은 코드를데이터베이스에게 실행하라고 할것이다.

INSERT INTO MEMBER (ID, TEAM_ID, USERNAME) ....
INSERT INTO TEAM (ID, NAME) ....

이렇게 저장 후  Member 객체만 조회하면, Team 객체 정보도 가져와서 Member 객체의 team필드에 주입해주기 때문에 아래와 같이 사용할 수 있다.

// JAVA 코드
Member member = jpa.find(Member.class, memberId);
Team team = member.getTeam();

// 변환된 쿼리
SELECT M.*, T.*
 FROM MEMBER M
 JOIN TEAM T ON M.TEAM_ID = T.TEAM_ID 

 

위와 같은 구조들이 더 복잡해진다고 해도 JPA는 이를 모두 지원해주기 때문에 문제없이 사용할 수 있다. 위에서 다룬 JPA의 저장 및 조회는 아래와 같은 구조로 실행된다.

- 저장 -

출처 : https://ultrakain.gitbooks.io/jpa/content/chapter1/chapter1.3.html

- 조회 -

출처 : https://ultrakain.gitbooks.io/jpa/content/chapter1/chapter1.3.html

 

참고로, JPA는 수정 메소드를 제공하지 않는다. 하지만 당연히 수정은 필요하기 때문에 JPA는 데이터 수정시, 매핑된 객체(테이블 데이터)를 조회해서 값을 변경 후 커밋하면 DB 서버에 UPDATE 문을  전송하여 UPDATE를 실행한다.

JPA는 일반적인 SQL Mapper를 사용하는 방식보다 디테일한 작업을 못하지 않을까? 라는 생각이 들기도 했지만 아래의 글을 읽고 이젠 그렇지도 않은것 같다는 생각이 들었다.

반복적인 CRUD SQL을 작성하고 객체를 SQL에 매핑하는데 시간을 보내기에는 우리의 시간이 너무아깝다. 이미 많은 자바 개발자들이 오랫동안 비슷한 고민을 해왔고 문제를 해결하려고 많은 노력을 기울여왔다. 그리고 그 노력의 결정체가 바로 JPA다. JPA는 표준 명세만 570페이지에 달하고, JPA를 구현한 하이버네이트는 이미 10년 이상 지속해서 개발되고 있으며, 핵심 모듈의 코드 수가 이미 십만 라인을 넘어섰다. 귀찮은 문제들은 이제 JPA에게 맡기고 더 좋은 객체 모델링과 더 많은 테스트를 작성하는데 우리의 시간을 보내자. 개발자는 SQL Mapper가 아니다.

-출처: 자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 / 저자: 김영한 -

 

추가적으로 알아둬야 할 것은, 스프링에서 흔히 사용하는 것으로 알고있는 JPA는, JPA를 이용하는 spring-data-jpa 프레임워크이지 JPA는 아니다.

출처 : 구글검색

 

참조

ORM(Object Relational Mapping)이 뭘까? 🤔

 

자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍