객체에서 회원(Member)이 소속된 팀(Team)을 조회할 때는 참조를 사용해서 연관된 팀을 찾으면 된다. 이것을 객체 그래프 탐색이라고 한다.
ex) Team team = member.getTeam();
SQL에서는 방향이 없어서 양쪽 다 참조가 가능하지만 객체지향은 참조 방향이 단방향이다. 그러므로 SQL을 직접 다루면 처음 실행하는 SQL에 따라 객체 그래픔 탐색 범위가 정해진다. 비즈니스 로직에 따라 사용하는 객체 그래프가 언제 끊어질지 알 수 없는 객체를 함부로 탐색할 수 없다.
JPA를 사용하면 객체 그래프 탐색 문제 해결 가능
JPA를 사용하면 객체 그래프를 마음껏 탐색할 수 있다. JPA는 연관된 객체를 사용하는 시점에 적절한 SQL을 실행한다. 따라서 JPA를 사용하면 연관된 객체를 신뢰하고 조회할 수 있다. (지연 로딩 기능)
지연 로딩 기능 : 실제 객체를 사용하는 시점에 데이터 베이스 조회를 한다. 그전까지는 조회를 미룬다.
🔍 페치 조인 사용 전
Team teamA = new Team();
teamA.setName("팀A");
em.persist(teamA);
Team teamB = new Team();
teamB.setName("팀B");
em.persist(teamB);
Member member1 = new Member();
member1.setUsername("회원1");
member1.setTeam(teamA);
em.persist(member1);
Member member2 = new Member();
member2.setUsername("회원2");
member2.setTeam(teamA);
em.persist(member2);
Member member3 = new Member();
member3.setUsername("회원3");
member3.setTeam(teamB);
em.persist(member3);
em.flush();
em.clear();
String query = "select m from Member m";
List<Member> result = em.createQuery(query, Member.class)
.getResultList();
for (Member member : result) {
System.out.println("member.getUsername() = " + member.getUsername() +
", " + member.getTeam().getName());
}
Hibernate:
/* select
m
from
Member m */ select
member0_.id as id1_1_,
member0_.age as age2_1_,
member0_.TEAM_ID as TEAM_ID5_1_,
member0_.type as type3_1_,
member0_.username as username4_1_
from
Member member0_
Hibernate:
select
team0_.id as id1_4_0_,
team0_.name as name2_4_0_
from
Team team0_
where
team0_.id=?
member.getUsername() = 회원1, 팀A
member.getUsername() = 회원2, 팀A
Hibernate:
select
team0_.id as id1_4_0_,
team0_.name as name2_4_0_
from
Team team0_
where
team0_.id=?
member.getUsername() = 회원3, 팀B
n+1 문제 발생
처음 Member 엔티티를 조회할 때 Team 정보는 프록시 객체로 되어 있다.
그러므로 프록시 객체를 조회할 때 여러 줄의 쿼리문이 나가게 되어 n+1 쿼리 개수 문제 발생
🔍페치 조인 사용 후
Team teamA = new Team();
teamA.setName("팀A");
em.persist(teamA);
Team teamB = new Team();
teamB.setName("팀B");
em.persist(teamB);
Member member1 = new Member();
member1.setUsername("회원1");
member1.setTeam(teamA);
em.persist(member1);
Member member2 = new Member();
member2.setUsername("회원2");
member2.setTeam(teamA);
em.persist(member2);
Member member3 = new Member();
member3.setUsername("회원3");
member3.setTeam(teamB);
em.persist(member3);
em.flush();
em.clear();
String query = "select m from Member m join fetch m.team"; // 페치 조인 사용
List<Member> result = em.createQuery(query, Member.class)
.getResultList();
for (Member member : result) {
System.out.println("member.getUsername() = " + member.getUsername() +
", " + member.getTeam().getName());
}
Hibernate:
/* select
m
from
Member m
join
fetch m.team */ select
member0_.id as id1_1_0_,
team1_.id as id1_4_1_,
member0_.age as age2_1_0_,
member0_.TEAM_ID as TEAM_ID5_1_0_,
member0_.type as type3_1_0_,
member0_.username as username4_1_0_,
team1_.name as name2_4_1_
from
Member member0_
inner join
Team team1_
on member0_.TEAM_ID=team1_.id
member.getUsername() = 회원1, 팀A
member.getUsername() = 회원2, 팀A
member.getUsername() = 회원3, 팀B
fetch join 쿼리를 사용하여 n+1 문제 해결
fetch join을 사용하여 처음 Member 엔티티를 조회할 때 Team 엔티티를 프록시 객체가 아닌 실제 엔티티로 조회 했다.
그래서 Member 엔티티에서 Team 엔티티를 접근해도 쿼리가 여러개가 생기지 않는다.
fetch join을 통해 지연로딩 기능을 즉시 로딩 기능으로 바꾼 것이다.
2. 컬렉션 페치 조인
일대다 관계에서 페치조인을 사용할 수 있다.
Team teamA = new Team();
teamA.setName("팀A");
em.persist(teamA);
Team teamB = new Team();
teamB.setName("팀B");
em.persist(teamB);
Member member1 = new Member();
member1.setUsername("회원1");
member1.setTeam(teamA);
em.persist(member1);
Member member2 = new Member();
member2.setUsername("회원2");
member2.setTeam(teamA);
em.persist(member2);
Member member3 = new Member();
member3.setUsername("회원3");
member3.setTeam(teamB);
em.persist(member3);
em.flush();
em.clear();
String query = "select t from Team t join fetch t.members"; // 페치 조인 사용
List<Team> result = em.createQuery(query, Team.class)
.getResultList();
for (Team team : result) {
System.out.println("team = " + team.getName() +
" | members=" + team.getMembers().size());
for (Member member : team.getMembers()) {
System.out.println("-> member = " + member);
}
}
Hibernate:
/* select
t
from
Team t
join
fetch t.members */ select
team0_.id as id1_4_0_,
members1_.id as id1_1_1_,
team0_.name as name2_4_0_,
members1_.age as age2_1_1_,
members1_.TEAM_ID as TEAM_ID5_1_1_,
members1_.type as type3_1_1_,
members1_.username as username4_1_1_,
members1_.TEAM_ID as TEAM_ID5_1_0__,
members1_.id as id1_1_0__
from
Team team0_
inner join
Member members1_
on team0_.id=members1_.TEAM_ID
team = 팀A | members=2
-> member = jpql.Member@46c00568
-> member = jpql.Member@f9b5552
team = 팀A | members=2
-> member = jpql.Member@46c00568
-> member = jpql.Member@f9b5552
team = 팀B | members=1
-> member = jpql.Member@6d2d99fc
출력결과를 보면team = 팀A | members=2부분이 중복으로 2번 출력됐다. Member 엔티티를 모두 조회할 때 member1과 member2의 팀이 서로 팀A으로 같은팀이다. 그래서 같은 결과가 두 번 나왔다. 이처럼 일대다 관계에서 조회할 때는 데이터 개수가 뻥튀기 될 수 있다.
select from Team t join fetch t.members where t.name = '팀A'
이것을 수행하면 Team은 하나지만 Member가 1개 이상일 수 있다.
그래서 중복 결과가 나오면서 데이터 개수가 늘어날 수 있다.
팀A는 1개지만 그에 해당하는 멤버는 회원1과 회원2로 두개이기 때문에조회 결과는 위 표 처럼 2개의 row가 된다.
즉, 팀의 개수가 멤버의 개수와 동일할 수 있다.
이러한 중복 출력은 distinct 명령어로 제거할 수 있다.
3. 페치 조인과 DISTINCT
JPQL의 DISTINCT 명령어는 SQL의 DISTINCT 기능에다가 어플리케이션에서 한번 더 중복을 제거한다.
이 특징을 이용해서 컬렉션 페치 조인에서 리스트가 중복되서 나오는 문제를 해결할 수 있다.
Team teamA = new Team();
teamA.setName("팀A");
em.persist(teamA);
Team teamB = new Team();
teamB.setName("팀B");
em.persist(teamB);
Member member1 = new Member();
member1.setUsername("회원1");
member1.setTeam(teamA);
em.persist(member1);
Member member2 = new Member();
member2.setUsername("회원2");
member2.setTeam(teamA);
em.persist(member2);
Member member3 = new Member();
member3.setUsername("회원3");
member3.setTeam(teamB);
em.persist(member3);
em.flush();
em.clear();
// distinct 사용하여 중복 결과 제거
String query = "select distinct t from Team t join fetch t.members";
List<Team> result = em.createQuery(query, Team.class)
.getResultList();
for (Team team : result) {
System.out.println("team = " + team.getName() +
" | members=" + team.getMembers().size());
for (Member member : team.getMembers()) {
System.out.println("-> member = " + member);
}
}
Hibernate:
/* select
distinct t
from
Team t
join
fetch t.members */ select
distinct team0_.id as id1_4_0_,
members1_.id as id1_1_1_,
team0_.name as name2_4_0_,
members1_.age as age2_1_1_,
members1_.TEAM_ID as TEAM_ID5_1_1_,
members1_.type as type3_1_1_,
members1_.username as username4_1_1_,
members1_.TEAM_ID as TEAM_ID5_1_0__,
members1_.id as id1_1_0__
from
Team team0_
inner join
Member members1_
on team0_.id=members1_.TEAM_ID
team = 팀A | members=2
-> member = jpql.Member@56ccd751
-> member = jpql.Member@6872f9c8
team = 팀B | members=1
-> member = jpql.Member@bdecc21
distinct 명령어를 통해 중복된 결과를 제거했다.
4. 페치 조인과 일반 조인의 차이
🔍 일반 조인
연관 관계를 고려하지 않고 select 절에 지정한 엔티티만 조회한다.
연관된 엔티티에 대해서는 프록시나 컬렉션으로 반환한다.
지연 로딩 기능 사용.
n+1 문제 발생
🔍 페치 조인
연관 관계의 모든 엔티티를 한꺼번에 조회한다.
즉시 로딩 기능 사용.
n+1 문제 해결
페치 조인은 객체 그래프를 SQL 한번에 조회하는 개념이다.
일반 조인 사용
Team teamA = new Team();
teamA.setName("팀A");
em.persist(teamA);
Team teamB = new Team();
teamB.setName("팀B");
em.persist(teamB);
Member member1 = new Member();
member1.setUsername("회원1");
member1.setTeam(teamA);
em.persist(member1);
Member member2 = new Member();
member2.setUsername("회원2");
member2.setTeam(teamA);
em.persist(member2);
Member member3 = new Member();
member3.setUsername("회원3");
member3.setTeam(teamB);
em.persist(member3);
em.flush();
em.clear();
String query = "select t from Team t join t.members m"; // 페치 조인 사용
List<Team> result = em.createQuery(query, Team.class)
.getResultList();
for (Team team : result) {
System.out.println("team = " + team.getName() +
" | members=" + team.getMembers().size());
for (Member member : team.getMembers()) {
System.out.println("-> member = " + member);
}
}
Hibernate:
/* select
t
from
Team t
join
t.members m */ select
team0_.id as id1_4_,
team0_.name as name2_4_
from
Team team0_
inner join
Member members1_
on team0_.id=members1_.TEAM_ID
Hibernate:
select
members0_.TEAM_ID as TEAM_ID5_1_0_,
members0_.id as id1_1_0_,
members0_.id as id1_1_1_,
members0_.age as age2_1_1_,
members0_.TEAM_ID as TEAM_ID5_1_1_,
members0_.type as type3_1_1_,
members0_.username as username4_1_1_
from
Member members0_
where
members0_.TEAM_ID=?
team = 팀A | members=2
-> member = jpql.Member@30cecdca
-> member = jpql.Member@37c5fc56
team = 팀A | members=2
-> member = jpql.Member@30cecdca
-> member = jpql.Member@37c5fc56
Hibernate:
select
members0_.TEAM_ID as TEAM_ID5_1_0_,
members0_.id as id1_1_0_,
members0_.id as id1_1_1_,
members0_.age as age2_1_1_,
members0_.TEAM_ID as TEAM_ID5_1_1_,
members0_.type as type3_1_1_,
members0_.username as username4_1_1_
from
Member members0_
where
members0_.TEAM_ID=?
team = 팀B | members=1
-> member = jpql.Member@7051777c
그냥 조인을 사용하면 select 절에서 Team 엔티티만 조회한다.
페치 조인 사용
Team teamA = new Team();
teamA.setName("팀A");
em.persist(teamA);
Team teamB = new Team();
teamB.setName("팀B");
em.persist(teamB);
Member member1 = new Member();
member1.setUsername("회원1");
member1.setTeam(teamA);
em.persist(member1);
Member member2 = new Member();
member2.setUsername("회원2");
member2.setTeam(teamA);
em.persist(member2);
Member member3 = new Member();
member3.setUsername("회원3");
member3.setTeam(teamB);
em.persist(member3);
em.flush();
em.clear();
String query = "select t from Team t join fetch t.members"; // 페치 조인 사용
List<Team> result = em.createQuery(query, Team.class)
.getResultList();
for (Team team : result) {
System.out.println("team = " + team.getName() +
" | members=" + team.getMembers().size());
for (Member member : team.getMembers()) {
System.out.println("-> member = " + member);
}
}
Hibernate:
/* select
t
from
Team t
join
fetch t.members */ select
team0_.id as id1_4_0_,
members1_.id as id1_1_1_,
team0_.name as name2_4_0_,
members1_.age as age2_1_1_,
members1_.TEAM_ID as TEAM_ID5_1_1_,
members1_.type as type3_1_1_,
members1_.username as username4_1_1_,
members1_.TEAM_ID as TEAM_ID5_1_0__,
members1_.id as id1_1_0__
from
Team team0_
inner join
Member members1_
on team0_.id=members1_.TEAM_ID
team = 팀A | members=2
-> member = jpql.Member@46c00568
-> member = jpql.Member@f9b5552
team = 팀A | members=2
-> member = jpql.Member@46c00568
-> member = jpql.Member@f9b5552
team = 팀B | members=1
-> member = jpql.Member@6d2d99fc
select절을 보면 Team, Member 엔티티를 모두 조회했음을 알 수 있다.
5. 페치 조인의 한계
페치 조인 대상에는 별칭을 줄 수 없다.
둘 이상의 컬렉션은 페치 조인 할 수 없다.
컬렉션을 페치 조인하면 페이징 API(setFirstResult, setMaxResults)를 사용할 수 없다.
🔍 패치 조인 대상에는 별칭을 줄 수 없다.
연관된 엔티티를 모두 조회하기 때문에 별칭을 사용할 수 없다.
하이버네이트에서는 사용 가능하나, 가급적 사용하지 말 것
fetch join 대상은 on / where 등에서 필터링 조건으로 사용하면 안된다.
별칭을 준 후 on절에서 별칭으로 조건을 주면 OneToMany 관계에서 Collection 형태로 조회 되는 데이터가 전부 조회되지 않고 일부만 나오기 때문에 문제가 생길 수 있다.
🔍 둘 이상의 컬렉션은 페치 조인을 할 수 없다.
컬렉션 * 컬렉션의 카테시안 곱이 만들어지므로 주의해야 한다.
하이버네이트를 사용할 경우 MultipleBagfetchException이 발생한다.
🔍 컬렉션을 패치 조인하면 페이징 API를 사용할 수 없다.
일대일, 다대일 같은 단일 값 연관 필드들은 페치 조인을해도 페이징 기능을 쓸 수 있다.
일대다에서는 데이터 개수가 뻥튀기가 되므로 페이징 기능을 사용할 수 없다.
일대다 같은 경우 SQL을 다대일로 접근해서 페이징 API를 사용한다.
하이버네이트는 경고 로그를 남기고 메모리에서 페이징한다. (매우 위험한 방식)
데이터 개수가 100만건 일경우 100만건이 모두 메모리에 올라가고 페이징하는 방식이기 때문이다.
성능 이슈가 발생한다.
💡 해결 방안
✔ 일대다를 대다일로 방향을 전환해서 해결한다.
String query = "select t from Team t";
▼ 다대일로 반향 전환
String query = "select m from Member m join fetch m.team t";
✔ BatchSize()
@Entity
public class Team {
@Id @GeneratedValue
private Long id;
private String name;
@BatchSize(size = 100)
@OneToMany(mappedBy = "team")
private List<Member> members = new ArrayList<>();
}
지연로딩 상태이지만 조회할 때 members를 BatchSize의 size 만큼 조회한다.
여러 테이블을 조인해서 엔티티가 아닌 전혀 다른 결과를 내야하면, 페치 조인보다는 일반 조인을 사용하고 필요한 데이터를 조회해서 DTO로 반환하는 것이 효과적이다.
다형성 쿼리
상속관계(@Inheritance)로 구성된 엔티티를 JPA에서 조회하면 그 자식 엔티티도 같이 조회할 수 있다.
1. TYPE
상속 구조에서 조회 대상을 특정 자식으로 한정할 때 사용한다.
예) Item 중에서 Book, Movie 엔티티를 조회해라
/* JPQL */
select i from Item i where type(i) in (Book, Movie)
/* SQL */
select i from i where i.DTPE in ('B', 'M')
2. TREAT
상속 구조에서 부모 타입을 특정 타입으로 다룰 때 사용한다.
JPA 표준은 from / where 절만 사용 가능하다.
하이버네이트에서는 select 절에도 가능하다.
/* JPQL */
select i from Item i where treat(i as Book).auther = 'kim'
/* SQL */
select i from Item i where i.DTYPE= 'B' and i.auther = 'kim'
Item을 자식 타입인 Book으로 다뤘다. (다운 캐스팅) 그래서 Book 필드인 author에 접근할 수 있다.
엔티티 직접 사용
JPQL에서 엔티티를 직접 사용하면 SQL에서 해당 엔티티의 기본 키 값을 사용한다.
/* JPQL */
select count(m.id) from Member m //엔티티의 아이디를 사용
select count(m) from Member m //엔티티를 직접 사용
/* SQL */
select count(m.id) as cnt from Member m
1. 기본 키 값
String query = "select m from Member m where m = :member";
Member findMember = em.createQuery(query, Member.class)
.setParameter("member", member1)
.getSingleResult();
Hibernate:
/* select
m
from
Member m
where
m = :member */ select
member0_.id as id1_1_,
member0_.age as age2_1_,
member0_.TEAM_ID as TEAM_ID5_1_,
member0_.type as type3_1_,
member0_.username as username4_1_
from
Member member0_
where
member0_.id=?
member1 엔티티가 sql에서 member1.id 기본 키 값으로 쓰인다.
member가 영속성 컨텍스트에 없어도 된다. 식별자만 가지고 있으면 된다.
2. 외래 키 사용
String query = "select m from Member m where m.team = :team";
List<Member> members = em.createQuery(query, Member.class)
.setParameter("team", teamA)
.getResultList();
Hibernate:
/* select
m
from
Member m
where
m.team = :team */ select
member0_.id as id1_1_,
member0_.age as age2_1_,
member0_.TEAM_ID as TEAM_ID5_1_,
member0_.type as type3_1_,
member0_.username as username4_1_
from
Member member0_
where
member0_.TEAM_ID=?
기본키와 로직이 동일하다.
Named 쿼리
JPQL 쿼리를 미리 정의해서 이름을 부여해두고 사용한다.
동적 쿼리에서는 사용 못하고 정적 쿼리에서만 사용할 수 있다.
어노테이션 / XML에 정의할 수 있다.
애플리케이션 로딩 시점에 초기화 후 재사용한다.
애플리케이션 로딩 시점에 쿼리를 검증할 수 있다.
@Entity
@NamedQuery(
name = "Member.findByUsername", // '엔티티명.쿼리명' 이런 형태가 관례
query = "select m from Member m where m.username =:username"
)
public class Member {
...
}
실무에서 Named쿼리를 사용할 때 지금 형태가 아닌 SpringDateJPA에서 지원하는 Named쿼리를 사용한다.
@Repository
public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
@Query("select u from User u where u.emailAddress =?1")
User findByEmailAddress(String emailAddress);
}
JPA의 Named 쿼리가 스프링 데이터 JPA에서 @Query 애노테이션으로 쓰인다.
🧷 참고
em.createQuery("select ...") 처럼 JPQL을 직접 문자로 넘기는 것을 동적 쿼리라고 한다.
Team teamA = new Team();
teamA.setName("팀A");
em.persist(teamA);
Team teamB = new Team();
teamB.setName("팀B");
em.persist(teamB);
Member member1 = new Member();
member1.setUsername("회원1");
member1.setTeam(teamA);
em.persist(member1);
Member member2 = new Member();
member2.setUsername("회원2");
member2.setTeam(teamA);
em.persist(member2);
Member member3 = new Member();
member3.setUsername("회원3");
member3.setTeam(teamB);
em.persist(member3);
em.flush();
em.clear();
// 벌크 연산 실행전 em.flush() 자동 호출
int resultCount = em.createQuery("update Member m set m.age = 20")
.executeUpdate();
em.clear();
벌크 연산하기 전에 미리 em.flush()가 자동으로 실행된다.
🔍 delete 벌크 연산
String sql = "DELETE FROM Product p " +
"WHERE p.price < :price";
int resultCount = em.createQuery(sql)
.setParameter("price", 100)
.executeUpdate();
2. 벌크 연산시 주의사항
벌크연산은 영속성 컨텍스트를 무시하고 데이터베이스에 직접 쿼리한다는 특징이 있어서 주의해야 한다.
그래서 영속성 컨텍스트와 데이터베이스 간에 데이터 차이가 발생할 수 있다.
🔍 해결 방안
💡 em.refresh(entity) 사용
벌크 연산 직후에 em.refresh() 를 사용하여 데이터베이스에 다시 상품 조회를 하면 된다.
💡 벌크 연산 먼저 실행
벌크 연산을 가장 먼저 실행하면 이미 변경된 내용을 데이터베이스에서 가져온다.
가장 실용적인 해결책이다.
💡 벌크 연산 수행 후 영속성 컨텍스트 초기화
벌크 연산 후에 무조건 em.clear() 메서드를 호출하여 영속성 컨텍스트를 초기화 시킨다.
