3.1 엔티티 매니저 팩토리와 엔티티 매니저

  • 엔티티 매니저는 엔티티와 관련된 모든 일을 처리 (CRUD 등)
    • 개발자 입장에서는 엔티티 매니저를 가상의 DB라고 생각하면 된다

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  • 엔티티 매니저 팩토리는 여러 스레드가 동시에 접근해도 안전하므로 서로 다른 스레드 간에 공유해도 된다
  • 엔티티 매니저는 여러 스레드가 동시에 접근하면 동시성 문제가 발생하므로 스레드 간에 절대 공유하면 안 된다.
  • 엔티티 매니저는 데이터베이스 연결(connection)은 트랜잭션을 시작할 때 획득

3.2 영속성 컨텍스트란?

  • 영속성 컨텍스트(persistence context) 는 엔티티를 영구 저장하는 환경 이다.
    • 엔티티 매니저는 영속성 컨텍스트에 엔티티를 보관 및 관리
    • persist() 메서드는 엔티티 매니저를 사용해서 회원 엔티티를 영속성 컨텍스트에 저장
    • 논리적인 개념에 가깝다.

3.3 엔티티의 생명주기

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  • 비영속(new/transient) : 영속성 컨텍스트와 전혀 관계가 없는 상태

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  • 영속(managed) : 영속성 컨텍스트에 저장된 상태, 영속성 컨텍스트가 관리하는 상태

    ​ SCR-20240828-qlkt

    • em.find() 나 JPQL 을 사용해서 조회한 엔티티도 영속 상태이다.

  • 준영속(detached) : 영속성 컨텍스트에 저장되었다가 분리된 상태

    • 특정 엔티티를 준영속 상태로 만들려면 em.detach() 를 호출하면 된다
    • em.close() ,em.clear() 로 영속성 컨텍스트를 초기화 해도 관리하던 엔티티는 준영속 상태가 된다

  • 삭제(removed) : 엔티티를 영속성 컨텍스트와 DB에 삭제된 상태

3.4 영속성 컨텍스트의 특징

  • 영속성 컨텍스트와 식별자 값

    • 영속성 컨텍스트는 엔티티를 식별자 값(@Id 로 테이블의 기본 키와 매핑한 값)으로 구분한다.

    • 따라서 영속 상태는 식별자 값이 반드시 있어야 한다.

    • 식별자 값이 없으면 예외가 발생한다.

  • 영속성 컨텍스트에 엔티티를 저장하면 이 엔티티는 언제 데이터베이스에 저장될까?

    • JPA는 보통 트랜잭션을 커밋하는 순간 영속성 컨텍스트에 새로 저장된 엔티티를 데이터베이스에 반영, 이것을 플러시(flush) 라 한다.

  • 영속성 컨텍스트가 엔티티를 관리할 때 장점

    • 1차 캐시

    • 동일성 보장

    • 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연

    • 변경 감지

    • 지연 로딩

3.4.1 엔티티 조회

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  • 영속성 컨텍스트는 내부에 캐시를 가지고 있는데 이것을 1차 캐시라 한다.

  • 1차 캐시의 키는 식별자 값, 영속성 컨텍스트에 데이터를 저장, 조회하는 모든 기준은 DB의 기본 키 값

1차 캐시에서 조회

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DB에서 조회

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  • 만약 em.find() 를 호출했는데 엔티티가 1차 캐시에 없으면 엔티티 매니저는 데이터베이스를 조회해서 엔티티를 생성한다.
  • 그리고 1차 캐시에 저장한 후에 영속 상태의 엔티티를 반환한다.

영속 엔티티의 동일성 보장

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

a == b // true
  • em.find(Member.class, "member1"); 을 반복 호출 해도, 1차 캐시에 있는 같은 엔티티 인스턴스를 반환한다.

JPA는 1차 캐시를 통해 반복 가능한 읽기(REPEATABLE READ) 등급의 트랜잭션 격리 수준을 DB가 아닌 App 차원에서 제공한다는 장점이 있다.

3.4.2 엔티티 등록

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  • 엔티티 매니저는 트랜잭션을 커밋하기 직전까지 데이터베이스에 엔티티를 저장하지 않고, 내부 쿼리 저장소에 INSERT SQL을 차곡차곡 모아둔다.

  • 트랜잭션을 커밋할 때 모아둔 쿼리를 데이터베이스에 보낸다.

    • 이것을 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연 transactional write-behind이라 한다.

  • 트랜잭션을 커밋하면 엔티티 매니저는 우선 영속성 컨텍스트를 플러시한다.

  • 플러시는 영속성 컨텍스트의 변경 내용을 데이터베이스에 동기화하는 작업

    • 이때 등록, 수정, 삭제한 엔티티를 데이터베이스에 반영한다.
    • 쓰기 지연 SQL 저장소에 모인 쿼리를 데이터베이스에 보낸다.
    • 이렇게 영속성 컨텍스트의 변경 내용을 데이터베이스에 동기화한 후에 실제 데이터베이스 트랜잭션을 커밋한다.

트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연이 가능한 이유

  • 데이터베이스에 전달해도 트랜잭션을 커밋하지 않으면 아무 소용이 없다.
  • 어떻게든 커밋 직전에만 데이터베이스에 SOL을 전달하면 된다.
    • 이것이 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연이 가능한 이유
    • 이를 활용해, 모아둔 등록 쿼리를 데이터베이스에 한 번에 전달해서 성능을 최적화할 수 있다.

3.4.3 엔티티 수정

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  • JPA로 엔티티를 수정할 때는 단순히 엔티티를 조회해서 데이터만 변경하면 된다.
  • 트랜잭션 커밋 직전에 주석으로 처리된 em.update() 메소드를 실행해야 할 것 같지만 이런 메소드는 없다.
  • 엔티티의 변경사항을 데이터베이스에 자동으로 반영하는 기능을 변경 감지(dirty checking) 라 한다.

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  • JPA는 엔티티를 영속성 컨텍스트에 보관할 때. 최초 상태를 복사해서 저장해두는데 이것을 스냅샷이라 한다.
  • 그리고 플러시 시점에 스냅샷과 엔티티를 비교해서 변경된 엔티티를 찾는다.
  • 변경된 엔티티가 있으면 수정 쿼리를 생성해서 쓰기 지연 SQL 저장소에 보내고, 이후 등록 과정이 진행된다.

변경 감지는 영속성 컨텍스트가 관리하는 영속 상태의 엔티티에만 적용된다.

  • JPA의 기본 전략은 엔티티의 모든 필드를 업데이트한다.

    • 모든 필드를 사용하면 수정 쿼리가 항상 같다(물론 바인딩되는 데이터는 다르다).
      • 따라서 애플리케이션 로딩 시점에 수정 쿼리를 미리 생성해두고 재사용할 수 있다.
    • 데이터베이스에 동일한 쿼리를 보내면 데이터베이스는 이전에 한 번 파싱된 쿼리를 재사용할 수 있다.

  • org.hibernate.annotations.Dynamicupdate 어노테이션으로 수정된 데이터만 사용해서 동적으로 UPDATE SQL을 생성할 수 도 있다.

3.4.4 엔티티 삭제

  • 엔티티 삭제하려면 삭제 대상 엔티티를 조회(find) 해야 한다.
  • 삭제 과정은 엔티티 등록 과정과 비슷하다
  • 삭제된 엔티티는 재사용 하지 말고, GC의 대상이 두는 것이 좋다.

3.5 플러시

플러시;flush() 는 영속성 컨텍스트의 변경 내용을 데이터베이스에 반영, 동기화한다.

플러시를 실행하면 일어나는 일

  • 변경 감지가 동작해서 영속성 컨텍스트에 있는 모든 엔티티를 스냅샷과 비교해서 수정된 엔티티를 찾는다.

    • 수정된 엔티티는 수정 쿼리를 만들어 쓰기 지연 SQL 저장소에 등록

  • 쓰기 지연 SQL 저장소의 쿼리를 데이터베이스에 전송한다 (등록, 수정, 삭제 쿼리)

영속성 컨텍스트를 플러시하는 방법

  1. em.flush() 를 직접 호출한다.

    • 테스트때 에만 주로 사용

  2. 트랜잭션 커밋 시, 플러시가 자동 호출 된다.

    • 커밋만 하고, SQL을 하지 않으면 DB에 데이터 갱신이 일어나지 않는다.

    • 이 문제 예방하기 위해 커밋할 때 플러시를 자동 호출

  3. JPQL 쿼리 실행 시, 플러시가 자동 호출 된다.

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    • 변경 내용을 DB에 반영해야 JPQL으로 엔티티 조회가 가능하다.

    • 참고로 식별자를 기준으로 조회하는 find() 메서드를 호출할 때는 플러시가 실행되지 않는다.

3.5.1 플러시 모드 옵션

  • FlushModeType.AUTO: 커밋이나 쿼리를 실행할 때 플러시 (기본값)
  • FlushModeType.COMMIT: 커밋할 때만 플러시

데이터베이스와 동기화를 최대한 늦추는 것이 가능한 이유는 트랜잭션이라는 작업 단위가 있기 때문이다.

트랜잭션 커밋 직전에만 변경 내용을 데이터베이스에 보내 동기화하면 된다.

3.6 준영속

준영속 상태의 엔티티는 영속성 컨텍스트가 제공하는 기능을 사용할 수 없다.

엔티티를 준영속 상태로 만드는 방법

  1. em.detach(entity): 특정 엔티티만 준영속 상태로 전환한다.
  2. em.clear(): 영속성 컨텍스트를 완전히 초기화한다.
  3. em.close(): 영속성 컨텍스트를 종료한다.

병합; merge() = 준영속에서 다시 영속상태로 변경

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병합(merge)은 준영속, 비영속을 신경 쓰지 않는다.

식별자 값으로 엔티티를 조회할 수 있으면 불러서 병합하고 조회할 수 없으면 새로 엔티티를 생성해서 병합한다.

따라서 병합은 save or update 기능을 수행한다.

Reference