7.1 상속 관계 매핑

RDB에는 OOP의 상속이라는 개념이 없고, 슈퍼타입 서브타입 관계 라는 모델링 기법이 상속의 개념과 가장 유사하다.

ORM에서 상속 관계 매핑은 객체의 상속 구조와 DB의 슈퍼타입 서브 타입 관계를 매핑하는 것

[ 슈퍼타입 서브타입 논리 모델을 실제 물리 모델인 테이블로 구현하는 3가지 방법 ]

  • 각각의 테이블로 변환: 각각을 모두 테이블로 만들고 조회할 때 조인을 사용한다. JPA에서는 조인 전략이라 한다.
  • 통합 테이블로 변환: 테이블을 하나만 사용해서 통합한다. JPA에서는 단일 테이블 전략이라 한다.
  • 서브타입 테이블로 변환: 서브 타입마다 하나의 테이블을 만든다. JPA에서는 구현 클래스마다 테이블 전략이라 한다.

7.1.1 조인 전략

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조인 전략 Joined Strategy 은 엔티티 각각을 모두 테이블로 만들고 자식 테이블이 부모 테이블의 기본 키를 받아서 기본 키 + 외래 키로 사용하는 전략이다.

따라서 조회할 때 조인을 자주 사용한다.

주의할 점 객체는 타입으로 구분할 수 있지만 테이블은 타입의 개념이 없다. 따라서 타입을 구분하는 컬럼을 추가해야 한다.

여기서는 DTYPE 컬럼을 구분 컬럼으로 사용한다.

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  • @Inheritance(strategy = InheritanceType.JOINED)

    • 상속 매핑은 부모 클래스에 @Inheritance 를 사용해야 한다.
    • 매핑 전략을 지정해야 하는데 여기서는 조인 전략을 사용하므로 InheritanceType.JOINED를 사용했다.

  • @DiscriminatorColumn(name = "DTYPE")

    • 부모 클래스에 구분 컬럼을 지정한다. 이 컬럼으로 저장된 자식 테이블을 구분할 수 있다.
    • 기본값이 DTYPE이므로 @DiscriminatorColumn으로 줄여 사용해도 된다.

  • @DiscriminatorValue("M")

    • 엔티티를 저장할 때 구분 컬럼에 입력할 값을 지정한다.
    • 만약 영화 엔티티를 저장하면 구분 컬럼인 DTYPE에 값 M이 저장된다.

  • @PrimaryKeyJoinColumn:

    • 기본값으로 자식 테이블은 부모 테이블의 ID 컬럼명을 그대로 사용하는데, 만약 자식 테이블의 기본 키 컬럼명을 변경하고 싶을 때 사용

  • 장점

    • 테이블이 정규화된다.
    • 외래 키 참조 무결성 제약조건을 활용할 수 있다.
    • 저장공간을 효율적으로 사용한다.

  • 단점

    • 조회할 때 조인이 많이 사용되므로 성능이 저하될 수 있다.
    • 조회 쿼리가 복잡하다.
    • 데이터를 등록할 INSERT SQL을 두 번 실행한다.

  • 특징

    • JPA 표준 명세는 구분 컬럼을 사용하도록 하지만 하이버네이트를 포함한 몇몇 구현체는 구분 컬럼( @Discriminatorcolumn ) 없이도 동작한다.

7.1.2 단일 테이블 전략

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단일 테이블 전략 Single-Table Strategy 은 이름 그대로 테이블을 하나만 사용한다.

구분 컬럼(DTYPE) 으로 어떤 자식 데이터가 저장되었는지 구분한다.

  • 장점

    • 조인이 필요 없으므로 일반적으로 조회 성능이 빠르다.
    • 조회 쿼리가 단순하다.

  • 단점

    • 자식 엔티티가 매핑한 컬럼은 모두 null을 허용해야 한다.
      • 예를 들어 Book 엔티티를 저장하면 ITEM 테이블의 AUTHOR, ISEN 컬럼만 사용하고 다른 엔티티와 매핑된 ARTIST, DIRBCTOR, ACTOR 컬럼은 사용하지 않으므로 null이 입력되기 때문이다.
    • 단일 테이블에 모든 것을 저장하므로 테이블이 커질 수 있다. 그러므로 상황에 따라서는 조회 성능이 오히려 느려질 수 있다.

  • 특징

    • 구분 컬럼을 꼭 사용해야 한다. 따라서 @DiscriminatorColumn을 꼭 설정해야 한다.
    • @DiscriminatorValue를 지정하지 않으면 기본으로 엔티티 이름을 사용한다. (예 Moive, Album, Book)

7.1.3 구현 클래스마다 테이블 전략

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구현 클래스마다 테이블 전략 Table per Concrete Class Stategy은 자식 엔티티마다 테이블을 만든다.

자식 테이블 각각에 필요한 컬럼이 모두 있다.

  • 장점
    • 서브 타입을 구분해서 처리할 때 효과적이다.
    • not null 제약조건을 사용할 수 있다.
  • 단점
    • 여러 자식 테이블을 함께 조회할 때 성능이 느리다(SQL에 UNION을 사용해야 한다).
    • 자식 테이블을 통합해서 쿼리하기 어렵다.
  • 특징
    • 구분 컬럼을 사용하지 않는다.

이 전략은 데이터베이스 설계자와 ORM 전문가 둘 다 추천하지 않는 전략이다. 조인이나 단일 테이블 전략을 고려하자.

7.2 @MappedSuperclass

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지금까지 학습한 상속 관계 매핑은 부모 클래스와 자식 클래스를 모두 데이터베이스 테이블과 매핑했다.

부모 클래스는 테이블과 매핑하지 않고 부모 클래스를 상속받는 자식 클래스에게 매핑 정보만 제공하고 싶으면 @MappedSuperclass를 사용하면 된다.

@MappedSuperclass는 비유를 하자면 추상 클래스와 비슷한데 @Entity는 실제 테이블과 매핑되지만 @MappedSuperclass는 실제 테이블과는 매핑되지 않는다.

이것은 단순히 매핑 정보를 상속할 목적으로만 사용된다.

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BaseEntity에는 객체들이 주로 사용하는 공통 매핑 정보를 정의했다. 자식 엔티티들은 상속을 통해 BaseEntity의 매핑 정보를 물려받았다.

여기서 BaseEntity는 테이블과 매핑할 필요가 없고 자식 엔티티에게 공통으로 사용되는 매핑 정보만 제공하면 된다.

따라서 @MappedSuperclass를 사용

  • 부모로부터 물려받은 매핑 정보를 재정의하려면 @AttributeOverrides나 @AttributOoverride를 사용

  • 연관관계를 재정의하려면 @AssociationOverrides나 @AssociationOverride를 사용한다.

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@MappedSuperclass의 특징

  • 테이블과 매핑되지 않고 자식 클래스에 엔티티의 매핑 정보를 상속하기 위해 사용한다.

  • @MappedSuperclass로 지정한 클래스는 엔티티가 아니므로 em.find()나 JPQL에 서 사용할 수 없다.

  • 이 클래스를 직접 생성해서 사용할 일은 거의 없으므로 추상 클래스로 만드는 것을 권장한다.

  • @MappedSuperclass는 테이블과는 관계가 없고 단순히 엔티티가 공통으로 사용하는 매핑 정보를 모아주는 역할을 할 뿐이다.

    • ORM에서 이야기하는 진정한 상속 매핑은 객체 상속을 데이터베이스의 슈퍼타입 서브타입 관계와 매핑하는 것이다.

  • @Mappedsuperclass를 사용하면 등록일자, 수정일자, 등록자, 수정자 같은 여러 엔티티에서 공통으로 사용하는 속성을 효과적으로 관리할 수 있다.

  • 엔티티(@Entity)는 @Entity 이거나 @MappedSuperclass로 지정한 클래스만 상속받을수 있다.

7.3 복합 키와 식별 관계 매핑

7.3.1 식별 관계 vs 비식별 관계

데이터베이스 테이블 사이에 관계는 외래 키가 기본 키에 포함되는지 여부에 따라 식별 관계와 비식별 관계로 구분한다.

  • 식별 관계는 부모 테이블의 기본 키를 내려받아서 자식 테이블의 기본 키 + 외래 키로 사용하는 관계다.

    SCR-20240912-jtzu

  • 비식별 관계는 부모 테이블의 기본 키를 받아서 자식 테이블의 외래 키로만 사용하는 관계다.

    SCR-20240912-juak

    • 필수적 비식별 관계(Mandatory): 외래 키에 NULL을 허용하지 않는다. 연관관계를 필수적으로 맺어야 한다.
    • 선택적 비식별 관계(Optional): 외래 키에 NULL을 허용한다. 연관관계를 맺을지 말지 선택할 수 있다.
    • 데이터베이스 테이블을 설계할 때 식별 관계나 비식별 관계 중 하나를 선택해야 한다.
      • 최근에는 비식별 관계를 주로 사용하고 꼭 필요한 곳에만 식별 관계를 사용하는 추세다.
      • JPA는 식별 관계와 비식별 관계를 모두 지원한다.

7.3.2 복합 키: 비식별 관계 매핑

JPA에서 식별자를 둘 이상 사용하려면 별도의 식별자 클래스를 만들어야 한다.

식별자 필드가 하나일 때는 보통 자바의 기본 타입을 사용하므로 문제가 없지만, 식별자 필드가 2개 이상이면 별도의 식별자 클래스를 만들고 그곳에 equals와 hashcode를 구현해야 한다.

JPA는 복합 키를 지원하기 위해 @IdClass와 @EmbeddedId 2가지 방법을 제공하는데,

@IdClass는 관계형 데이터베이스에 가까운 방법이고 @EmbeddedId는 좀 더 객체지향에 가까운 방법이다.

@IdClass

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[ 식별자 클래스가 만족해야 하는 조건 ]

  • 식별자 클래스의 속성명과 엔티티에서 사용하는 식별자의 속성명이 같아야 한다.
    • 예제의 Parent.id1과 Parentid.id1, 그리고 Parent.id2와 Parentid.id2가 같다.
  • Serializable 인터페이스를 구현해야 한다.
  • equals, hashCode를 구현해야 한다.
  • 기본 생성자가 있어야 한다.
  • 식별자 클래스는 public이어야 한다.

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  • 부모 테이블의 기본 키 컬럼이 복합 키이므로 자식 테이블의 외래 키도 복합 키다.

  • 따라서 외래 키 매핑 시 여러 컬럼을 매핑해야 하므로 @JoinColumn 어노테이션을 사용하고 각각의 외래 키 컬럼을 @JoinColumn으로 매핑한다.

  • 참고로 @JoinColumn의 name 속성과 referencedColumnName 속성의 값이 같으면 referencedColumnName은 생략해도 된다.

@EmbeddedId

Parent 엔티티에서 식별자 클래스를 직접 사용하고 @EmbeddedId 어노테이션을 적어주면 된다.

@IdClass와는 다르게 @EmbeddedId를 적용한 식별자 클래스는 식별자 클래스에 기본 키를 직접 매핑한다.

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[ @EmbeddedId를 적용한 식별자 클래스가 만족해야 하는 조건 ]

  • @Embeddable 어노테이션을 붙여주어야 한다.

  • Serializable 인터페이스를 구현해야 한다.

  • equals, hashCode를 구현해야 한다.

  • 기본 생성자가 있어야 한다.

  • 식별자 클래스는 public이어야 한다.

복합 키와 equals, haseCode

  • 자바의 모든 클래스는 기본으로 object 클래스를 상속받는데 이 클래스가 제공하는 기본 equals()는 **인스턴스 참조 값 비교인 == 비교(동일성 비교)**를 한다.
    • 자바의 == 비교는, 코틀린의 == 비교와 다름
  • 영속성 컨텍스트는 엔티티의 식별자를 키로 사용해서 엔티티를 관리한다.
    • 식별자를 비교할 때 equals()와 hashcode() 를 사용한다.
  • 따라서 식별자 **객체의 동등성(equals 비교)**이 지켜지지 않으면 영속성 컨텍스트가 엔티티를 관리하는 데 심각한 문제가 발생한다.
    • 따라서 복합 키는 equals()와 hashcode()를 필수로 구현해야 한다.
    • 식별자 클래스는 보통 equals()와 hashcode()를 구현할 때 모든 필드를 사용한다.

@IdClass vs @EmbeddedId

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@EmbeddedId가 @IdClass와 비교해서 더 객체지향적이고 중복도 없어서 지만, 특정 상황에 JPQL이 조금 더 길어질 수 있다.

7.3.5 일대일 식별 관계

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일대일 식별 관계는 자식 테이블의 기본 키 값으로 부모 테이블의 기본 키 값만 사용한다.

그래서 부모 테이블의 기본 키가 복합 키가 아니면 자식 테이블의 기본 키는 복합 키로 구성하지 않아도 된다.

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BoardDetail 처럼 식별자가 단순히 컬럼 하나면 @MapsId를 사용하고 속성 값은 비워두면 된다.

이때 @MapsId는 @Id를 사용해서 식별자로지정한 BoardDetail.boardId와 매핑된다.

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@MapsId는 외래키와 매핑한 연관관계를 기본 키에도 매핑하겠다는 뜻이다.

@MapsId의 속성 값은 @EmbeddedId를 사용한 식별자 클래스의 기본 키 필드를 지정하면 된다.

7.3.6 식별, 비식별 관계의 장단점

[ 데이터베이스 설계 관점에서 식별 관계보다는 비식별 관계를 선호하는 이유 ]

  • 식별 관계는 부모 테이블의 기본 키를 자식 테이블로 전파하면서 자식 테이블의 기본 키 컬럼이 점점 늘어난다.

    • 예를 들어 부모 테이블은 기본 키 컬럼이 하나였지만 자식 테이블은 기본 키 컬럼이 2개, 손자는 기본 키 컬럼이 3개로 점점 늘어난다.
    • 결국 조인할 때 SQL이 복잡해지고 기본 키 인덱스가 불필요하게 커질 수 있다.

  • 식별 관계는 2개 이상의 컬럼을 합해서 복합 기본 키를 만들어야 하는 경우가 많다.

  • 식별 관계를 사용할 때 기본 키로 비즈니스 의미가 있는 자연 키 컬럼을 조합하는 경우가 많다.

    • 반면에 비식별 관계의 기본 키는 비즈니스와 전혀 관계없는 대리 키를 주로 사용한다.
    • 식별 관계의 자연 키 컬럼들이 자식에 손자까지 전파되면 변경하기 힘들다.

  • 식별 관계는 부모 테이블의 기본 키를 자식 테이블의 기본 키로 사용하므로 비식별 관계보다 테이블 구조가 유연하지 못하다.

[ 객체 관계 매핑의 관점에서 비식별 관계를 선호하는 이유 ]

  • 일대일 관계를 제외하고 식별 관계는 2개 이상의 컬럼을 묶은 복합 기본 키를 사용한다.
    • JPA에서 복합 키는 별도의 복합 키 클래스를 만들어서 사용해야 한다.
    • 따라서 컬럼이 하나인 기본 키를 매핑하는 것보다 많은 노력이 필요하다.
  • 비식별 관계의 기본 키는 주로 대리 키를 사용하는데 JPA는 @GenerateValue처럼 대리 키를 생성하기 위한 편리한 방법을 제공한다.

[ 식별 관계가 가지는 장점도 존재 ]

  • 기본 키 인덱스를 활용하기 좋다.

  • 상위 테이블들의 기본 키 컬럼을 자식, 손자 테이블들이 가지고 있으므로 조인 없이 하위 테이블만으로 검색을 완료할 수 있다.

    SCR-20240912-kilc

[ 내용 정리 ]

  • ORM 신규 개발 진행시 추천하는 방법은 비식별 관계를 사용하고 기본 키는 Long 타입의 대리 키를 사용하는 것이다.

    • 대리 키는 비즈니스와 아무 관련이 없다. 따라서 비즈니스가 변경되어도 유연한 대처가 가능하다는 장점이 있다.

  • 식별자의 데이터 타입은 Long을 추천, 자바에서 Integer는 20억 정도면 끝나지만, Long은 아주 커서(약 920경) 안전하다.

  • 선택적 비식별 관계보다는 필수적 비식별 관계를 사용하는 것이 좋다.

    • 선택적인 비식별 관계는 NULL을 허용하므로 조인할 때에 외부 조인을 사용해야 한다.
    • 반면에 필수적 관계는 NOT NULL로 항상 관계가 있다는 것을 보장하므로 내부 조인만 사용해도 된다.

7.4 조인 테이블

[ 데이터베이스 테이블의 연관관계를 설계하는 2가지 방법 ]

  • 조인 컬럼 사용 (외래 키)
  • 조인 테이블 사용 (테이블 사용)

[ 조인 컬럼 ]

SCR-20240912-lnsh

  • 선택적 비식별 관계는 외래 키에 NULL을 허용하므로 회원과 사물함을 조인할 때 외부 조인 OUTER JOIN을 사용해야 한다.
    • 실수로 내부 조인을 사용하면 사물함과 관계가 없는 회원은 조회되지 않는다.
  • 회원과 사물함이 아주 가끔 관계를 맺는다면 외래 키 값 대부분이 null로 저장되는 단점이 있다.

[ 조인 테이블 ]

SCR-20240912-lnwc

  • 연관관계를 관리하는 조인 테이블(MEMBER_LOCKER) 을 추가하고 여기서 두 테이블의 외래 키를 가지고 연관관계를 관리한다.
    • 따라서 MEMBER와 LOCKER에는 연관관계를 관리하기 위한 외래 키 컬럼이 없다.
    • 회원과 사물함 데이터를 각각 등록했다가 회원이 원할 때 사물함을 선택하면 MEMBER_LOCKER 테이블에만 값을 추가하면 된다.
  • 조인 테이블의 큰 단점은 테이블을 하나 추가해야 한다는 점이다.
    • 관리해야 하는 테이블이 늘어나고 회원과 사물함 두 테이블을 조인하려면 MEMBER_LOCKER 테이블 까지 추가로 조인해야 한다.
    • 따라서 기본적으로 조인 컬럼을 사용하고, 필요하다고 판단되면 조인 테이블을 사용하자
  • 객체와 테이블을 매핑할 때 조인 컬럼은 @JoinColumn으로 매핑하고 조인 테이블은 @JoinTable로 매핑한다.
  • 조인 테이블을 연결 테이블, 링크 테이블로도 부른다.

조인 테이블에 컬럼을 추가하면 @JoinTable 전략을 사용할 수 없다.

대신에 새로운 엔티티를 만들어서 조인 테이블과 매핑해야 한다.

7.4.1 일대일 조인 테이블

일대일 관계를 만들려면 조인 테이블의 외래 키 컬럼 각각에 총 2개의 유니크 제약조건을 걸어야 한다

(PARENT_ID는 기본 키이므로 유니크 제약조건이 걸려 있다.)

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SCR-20240912-lqhu

SCR-20240912-lqvx

[@JoinTable의 속성 ]

  • name: 매핑할 조인 테이블 이름
  • joinColumns: 현재 엔티티를 참조하는 외래 키
  • inverseJoinColumns: 반대방향 엔티티를 참조하는 외래 키

7.4.2 일대다 조인 테이블

일대다 관계를 만들려면 조인 테이블의 컬럼 중 다(N) 와 관련된 컬럼인 CHILD_ID에 유니크 제약조건을 걸어야 한다

(CHILD_ID 는 기본 키이므로 유니크 제약조건이 걸려 있다)

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7.4.3 다대일 조인 테이블

다대일은 일대다에서 방향만 반대이므로 조인 테이블 모양은 일대다와 같다.

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7.4.4 다대다 조인 테이블

다대다 관계를 만들려면 조인 테이블의 두 컬럼을 합해서 하나의 복합 유니크 제약조건을 걸어야 한다

(PARENTD_ID, CHILD.ID는 복합 기본키이므로 유니크 제약조건이 걸려 있다)

SCR-20240912-lpui

7.5 엔티티 하나에 여러 테이블 매핑

잘 사용하지는 않지만 @SecondaryTable을 사용하면 한 엔티티에 여러 테이블을 매핑할 수 있다.

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@SecondaryTable을 사용해서 두 테이블을 하나의 엔티티에 매핑하는 방법보다는, 테이블당 엔티티를 각각 만들어서 일대일 매핑하는 것을 권장한다.

@SecondaryTable 방법은 항상 두 테이블을 조회하므로 최적화하기 어렵다.

반면에 일대일 매핑은 원하는 부분만 조회 할 수 있고 필요하면 둘을 함께 조회하면 된다.

Reference