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영속성 관리Database2024. 1. 21. 23:26@hwlee9905
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JPA가 제공하는 기능은 크게 엔티티와 테이블을 매핑하는 설계 부분과 매핑한 엔티티를 실제 사용하는 부분으로 나눌 수 있다. 매핑한 엔티티를 엔티티 매니저를 통해 어떻게 사용하는지 알아보자.

 

엔티티 매니저는 엔티티를 CRUD하는 등의 엔티티와 관련된 모든일을 처리한다. 이름 그대로 엔티티를 관리하는 관리자다. 개발자 입장에서 인티티 매니저는 엔티티를 저장하는 가상의 DB로 생각하면 된다.

 

엔티티 매니저 팩토리와 엔티티 매니저

DB를 하나만 사용하는 애플리케이션은 일반적으로 EntityManager Factory를 하나만 생성한다. 

//엔티티 매니저 팩토리 생성
EntityManagerFactory emf = Persistence.createEntityManagerFactory("jpastart");

 

Persistence.createEntityManagerFactory("jpastart")를 호출하면 META-INF/persistence.xml에 있는 정보를 바탕으로

EntityManagerFactory를 생성한다.

 

이제부터 필요할 때마다 엔티티 매니저 팩토리에서 엔티티 매니저를 생성하면 된다.

EntityManager em = emf.createEntityManager(); //공장에서 엔티티 매니저 생성, 비용이 거의 안든다.

엔티티 매니저 팩토리는 이름 그대로 엔티티 매니저를 만드는 공장인데, 공장을 만드는 비용은 상당히 크다. 따라서 한 개만 만들어서 애플리케이션 전체에서 공유핟로고 설계되어 있다. 반면에 공장에서 엔티티 매니저를 생성하는 비용은 거의 들지 않는다. 그리고 엔티티 매니저 팩토리는 여러 스레드가 동시에 접근해도 안전하므로 서로 다른 스레드 간에 공유해도 되지만, 엔티티 매니저는 여러 스레드가 동시에 접근하면 동시성 문제가 발생하므로 스레드 간에 절대 공유하면 안 된다.

 

위의 그림을 보면 하나의 EntityManagerFactory에서 다수의 엔티티 매닞러르 생성했다. EntityManager1은 아직 DB connection을 사용하지 않는데, 엔티티 매니저는 DB연결이 꼭 필요한 시점까지 connection을 얻지 않는다.

 

예를 들어 트랜잭션을 시작할 때 connection을 획득한다. EntityZManager2는 connection을 사용 중인데 보통 트랜잭션을 시작할 때 connection을 획득한다. hivernate를 포함한 JPA 구현체들을 EntityManagerFactory를 생성할 때 커넥션풀도 만드는데 이것은 J2SE 환경에서 사용하는 방법이다. JPA를 J2EE 환경(스프링 프레임워크 포함)에서 사용하면 해당 컨테이너가 제공하는 데이터소스를 사용한다.

 

 

영속성 컨텍스트란?

JPA를 이해하는 데 가장 중요한 용어는 영속성 컨텍스트(persistence context)이다. 우리말로 번역하기가 어렵지만 해석하자면 '엔티티를 영구 저장하는 환경' 이라는 뜻이다. 엔티티 매니저로 엔티티를 저장하거나 조회하면 엔티티 매니저는 영속성 컨텍스트에 엔티티를 보관하고 관리한다.

em.persist(member);

지금까지는 이 코드를 단순히 회원 엔티티를 저장한다고 표현했다. 정확히 이야기하면 persist() 메소드는 엔티티 매니저를 사용해서 회원 엔티티를 연속성 컨텍스트에 저장한다.

 

지금까지 영속성 컨텍스트를 직접 본 적은 없을 것이다. 이것은 논리적인 개념에 가깝고 눈에 보이지도 않는다. 영속성 컨텍스트는 엔티티 매니저를 생성할 때 하나 만들어진다. 그리고 엔티티 매니저를 통해서 영속성 컨텍스트에 접근할 수 있고 , 영속성 컨텍스트를 관리할 수 있다.

 

※여러 엔티티 매니저가 같은 영속성 컨텍스트에 접근할 수도 있다. 이런 복잡한 상황은 나중에 설명하겠다.

 

엔티티의 생명주기

엔티티에는 4가지 상태가 존재한다.

  • 비영속(new/transient): 영속성 컨텍스트와 전혀 관계가 없는 상태
  • 영속(managed): 영속성 컨텍스트에 저장된 상태
  • 준영속(detached): 영속성 컨텍스트에 저장되었다가 분리된 상태
  • 삭제(removed): 삭제된 상태

다음은 엔티티의 생명 주기를 나타낸 그림이다.

▼ 비영속

엔티티 객체를 생성했다. 지금은 순수한 객체 상태이며 아직 저장하지 않았다. 따라서 영속성 컨텍스트나 DB와는 전혀 관련이 없다. 이것을 비영속 상태라 한다.

String id = "id1";
Member member = new Member();
member.setId(id);
member.setUsername("지한");
member.setAge(2);

▼ 영속

엔티티 매니저를 통해서 영속성 컨텍스트에 저장했다. 이렇게 영속성 컨텍스트가 관리하는 엔티티를 영속 상태라 한다. 이제 회원 엔티티는 비영속 상태에서 영속 상태가 되었다. 결국 영속 상태라는 것은 영속성 컨텍스트에 의해 관리된다는 뜻이다. 

※em.find()나 JPQL을 사용해서 조회한 엔티티도 연속성 컨텍스트가 관리하는 영속 상태다.

//객체를 저장한 상태 (영속)
em.persist(member);

▼준영속

영속성 컨텍스트가 관리하던 영속 상태의 엔티티를 영속성 컨텍스트가 관리하지 않으면 준영속 상태가 된다. 특정 엔티티를 준영속 상태로 만들려면 em.detach()를 호출하면 된다. em.close()를 호출해서 영속성 컨텍스트를 닫거나 em.clear()를 호출해서 영속성 컨텍스트를 초기화해도 영속성 컨텍스트가 관리하던 영속 상태의 엔티티는 준영속 상태가 된다.

//회원 엔티티를 영속성 컨텍스트에서 분리, 준영속 상태
em.detach(member);

▼ 삭제

엔티티를 영속성 컨텍스트와 DB에서 삭제한다.

//객체를 삭제한 상태(삭제)
em.remove(member);
영속성 컨텍스트의 특징

▼ 영속성 컨텍스트와 식별자 값

영속성 컨텍스트는 엔티티를 식별자 값(@Id로 테이블의 PK와 매핑한 값)으로 구분한다. 따라서 영속 상태는 식별자 값이 반드시 있어야 한다. 식별자 값이 없으면 예외가 발생한다.

 

▼영속성 컨텍스트와 데이터베이스 저장

영속성 컨텍스트에 엔티티를 저장하면 이 엔티티는 언제 DB에 저장될까? JPA는 보통 트랜잭션을 커밋하는 순간 영속성 컨텍스트에 새로 저장된 엔티티를 DB에 반영하는데 이것을 플러시(flush)라 한다.

 

▼ 영속성 컨텍스트가 엔티티를 관리하면 다음과 같은 장점이 있다

  • 1차 캐시
  • 동일성 보장
  • 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연
  • 변경 감지
  • 지연 로딩

지금부터 영속성 컨텍스트가 왜 필요하고 어떤 이점이 있는지 엔티티를 CRUD하면서 알아보자

 

엔티티 조회

영속성 컨텍스트는 내부에 캐시를 가지고 있는데 이것을 1차 캐시라 한다. 영속 상태의 엔티티는 모두 이곳에 저장된다. 쉽게 이야기하면 영속성 컨텍스트 내부에 Map이 하나 있는데 키는 @Id로 매핑한 식별자고 값은 엔티티 인스턴스다.

 

//엔티티를 생성한 상태(비영속)
String id = "member1";
Member member = new Member();
member.setId(id);
member.setUsername("지한");
member.setAge(2);

//엔티티를 영속
em.persist(member);

이 코드를 실행하면 1차 캐시에 회원 엔티티를 저장한다. 회원 엔티티는 아직 DB에 저장되지 않았다.

1차 캐시의 키는 식별자 값이다. 그리고 식별자 값은 DB PK와 매핑되어 있다. 따라서 영속성 컨텍스트에 데이터를 저장하고 조회하는 모든 기준은 DB PK 값이다.

이번에는 엔티티를 조회해보자.

Member findMember = em.find(Member.class, "member1");

find() 메소드를 보면 첫 번째 파라미터는 엔티티 클래스의 타입이고, 두 번째는 조회할 엔티티의 식별자 값이다.

em.find()를 호출하면 먼저 1차 캐시에서 엔티티를 찾고 만약 찾는 엔티티가 1차 캐시에 없으면 DB에서 조회한다.

 

  • 1차 캐시에서 조회

em.find()를 호출하면 우선 1차 캐시에서 식별자 값으로 엔티티를 찾는다. 만약 찾는 엔티티가 있으면 DB를 조회하지 않고 메모리에 있는 1차 캐시에서 엔티티를 조회한다.

 

다음 코드는 1차 캐시에 있는 엔티티를 조회한다.

Member member = new Member();
member.setId("member1");
member.setUsername("회원1");
//1차 캐시에 저장됨
empersist(member);
//1차 캐시에서 조회
Member findMember = em.find(Member.class, "member1");

 

  • 데이터베이스에서 조회

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

Member findMember2 = em.find(Member.class,  "member2");

위의 그림(3.7)을 분석해보자.

  1. em.find(Member.class, "member2")를 실행한다.
  2. member2가 1차 캐시에 없으므로 DB에서 조회한다.
  3. 조회한 데이터로 member2 엔티티를 생성해서 1차 캐시에 저장한다(영속 상태)
  4. 조회한 엔티티를 반환한다.

이제 member1, member2 엔티티 인스턴스는 1차 캐시에 있다. 따라서 이 엔티티들을 조회하면 메모리에 있는 1차 캐시에서 바로 불러온다. 따라서 성능상 이점을 누릴 수 있다.

 

  • 영속 엔티티의 동일성 보장

다음 코드를 통해 식별자가 같은 엔티티 인스턴스를 조회해서 비교해보자.

Member a = em.find(Member.class, "member1");
Member b = em.find(Member.class, "member1");
System.out.println(a==b);//동일성 비교

여기서 a == b는 참일까 거짓일까?

em.find(Member.class, "member1")를 반복해서 호출해도 영속성 컨텍스트는 1차 캐시에 있는 같은 엔티티 인스턴스를 반환하다. 따라서 둘은 같은 인스턴스고 결과는 당연히 참이다. 따라서  영속성 컨텍스트는 성능상 이점과 엔티티의 동일성을 보장한다.

 

※동일성과 동등성

  • 동일성(identity): 실제 인스턴스가 같다. 따라서 참조 값을 비교하는 == 비교의 값이 같다.
  • 동등성(equality): 실제 인스턴스는 다를 수 있지만 인스턴스가 가지고 있는 값이 같다. 자바에서 동등성 비교는 equals() 메소드를 구현해야 한다.
엔티티 등록

엔티티 매니저를 사용해서 엔티티를 영속성 컨텍스트에 등록해보자

EntityManager em = emf.createEntityManager(); //엔티티 매니저 생성
EntityTransaction tx = em.getTransaction(); //트랜잭션 기능 획득
//엔티티 매니저는 데이터 변경 시 트랜잭션을 시작해야 한다.
tx.begin(); //[트랜잭션] 시작

em.persist(memberA);
em.persist(memberB);
//여기까지 INSERT SQL을 DB에 보내지 않는다.

//커밋하는 순간 DB에 INSERT SQL을 보낸다.
transaction.commit(); [트랜잭션] 커밋

엔티티 매니저는 트랜잭션을 커밋하기 직전까지 DB에 엔티티를 저장하지 않고 내부 쿠리 저장소에 INSERT SQL을 차곡차곡 모아둔다. 그리고 트랜잭션을 커밋할 때 모아둔 쿼리를 db에 보내는데 이것을 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연(transactional write-behind)이라 한다.

그림 3.8을 보면 먼저 회원 A를 영속화했다. 영속성 컨텍스트는 1차 캐시에 회원 엔티티를 저장하면서 동시에 회원 엔티티 정보로 등록 쿼리를 만든다. 그리고 만들어진 등록 쿼리를 쓰기 지연 SQL 저장소에 보관한다.

그림 3.9를 보면 다음으로 회원 B를 영속화했다. 마찬가지로 회원 엔티티 정보로 등록쿼리를 생성해서 쓰기 지연 SQL 저장소에 보관한다. 현재 쓰기 지연 SQL저장소에는 등록 쿼리가 2건 저장되었다.

그림 3.10을 보면 마지막으로 트랜잭션을 커밋했다. 트랜잭션을 커밋하면 엔티티 매니저는 우선 영속성 컨텍스트를 플러시한다. 플러시는 영속성 컨텍스트의 변경 내용을 DB에 동기화하는 작업인데 이때 CRUD한 엔티티를 DB에 반영한다. 좀 더 구체적으로 이야기하면 쓰기 지연 SQL 저장소에 모인 쿼리를 DB에 보낸다. 이렇게 영속성 컨텍스트의 변경 내용을 DB에 동기화한 후에 실제 DB transaction을 커밋한다.

 

트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연이 가능한 이유

다음 로직을 2가지 경우로 생각해보자.

begin(); //트랜잭션 시작

save(A);
save(B);
save(C);

commit(); //트랜잭션 커밋
  1. 데이터를 저장하는 즉시 등록 쿼리를 DB에 보낸다. 예제에서 save() 메소드를 호출할 때마다 즉시 DB에 등록 쿼리를 보낸다. 그리고 마지막에 트랜잭션을 커밋한다.
  2. 데이터를 저장하면 등록 쿼리를 DB에 보내지 않고 메모리에 모아둔다. 그리고 트랜잭션을 커밋할 때 모아둔 등록 쿼리를 DB에 보낸 후에 커밋한다.

트랜잭션 범위 안에서 실행되므로 둘의 결과는 같다. A, B, C 모두 트랜잭션을 커밋하면 함께 저장되고 롤백하면 함께 저장되지 않는다. 등록 쿼리를 그때 그때 DB에 전달해도 트랜잭션을 커밋하지 않으면 아무 소용이 없다. 어떻게든 커밋 직전에만 DB에 SQL을 전달하면 된다. 이것이 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연이 가능한 이유다. 이 기능을 잘 활용하면 모아둔 등록 쿼리를 DB에 한 번에 전달해서 성능을 최적화할 수 있다.

 

엔티티 수정
SQL 수정 쿼리의 문제점

 

SQL을 사용하면 수정 쿼리를 직접 작성해야 한다. 그런데 프로젝트가 점점 커지고 요구사항이 늘어날수록 수정 쿼리도 점점 추가된다. 이렇게 되면 수정 쿼리가 많아지는 것은 물론이고 비즈니스 로직을 분석하기 위해 SQL을 계속 확인해야 한다. 결국 직접적이든 간접적이든 비즈니스 로직이 SQL에 의존하게된다

변경 감지

그럼 JPA는 엔티티를 어떻게 수정할까?

EntityManager em = emf.createEntityManager(); //엔티티 매니저 생성
EntityTransaction tx = em.getTransaction(); //트랜잭션 기능 획득
tx.begin() //[트랜잭션] 시작

//영속 엔티티 조회
Member memberA = em.find(Member.class, "memberA");

//영속 엔티티 데이터 수정
memberA.setUsername("hi");
memberA.setAge(10);

//em.update(member) 이런 코드가 있어야 하지 않을까?

tx.commit(); // [트랜잭션] 커밋

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 데이터만 변경했는데 어떻게 DB에 반영이 되는 걸까? 이렇게 엔티티의 변경사항을 DB에 자동으로 반영하는 기능을 변경 감지(dirty checking)라 한다.

 

JPA는 엔티티를 영속성 컨텍스트에 보관할 때, 최초 상태를 복사해서 저장해두는데 이것을 스냅샷이라 한다. 그리고 플러시 시점에 스냅샷과 엔티티를 비교해서 변경된 엔티티를 찾는다.

그림 3.11을 순서대로 분석해보자.

  1. 트랜잭션을 커밋하면 엔티티 매니저 내부에서 먼저 플러시(flush())가 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 DB에 보낸다
  5. DB transaction을 커밋한다.

변경 감지는 영속성 컨텍스트가 관리하는 영속 상태의 엔티티에만 적용된다. 비영속, 준영속처럼 영속성 컨텍스트의 관리를 받지 못하는 엔티티는 값을 변경해도 DB에 반영되지 않는다.

 

이번에는 변경 감지로 인해 실행된 UPDATE SQL을 자세히 알아보자. 방금 본 예제처럼 회원의 이름과 나이만 수정하면 변경된 부분만 사용해서 다음과 같이 동적으로 수정 쿼리가 생성될 것으로 예상할 수 있다.

 

UPDATE MEMBER SET NAME=?, AGE=? WEHRE id=?

하지만 JPA의 기본 전략은 다음처럼 엔티티의 모든 필드를 업데이트한다.

UPDATE MEMBER SET NAME=?, AGE=?, GRADE=?, ... WHERE id=?

이렇게 모든 필드를 사용하면 DB에 보내는 데이터 전송량이 증가하는 단점이 있지만, 다음과 같은 장점으로 인해 모든 필드를 업데이트한다.

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

필드가 많거나 저장되는 내용이 너무 크면 수정된 데이터만 사용해서 동적으로 UPDATE SQL을 생성하는 전략을 선택하면 된다. 단 이때는 hibernate 확장 기능을 사용해야 한다.

@org.hibernate.annotations.DynamicUpdate

해당 확장 기능을 사용하면 수정된 데이터만 사용해서 동적으로 UPDATE SQL을 생성한다.

 

엔티티 삭제

엔티티를 삭제하려면 먼저 삭제 대상 엔티티를 조회해야 한다.

Member memberA = em.find(Member.class, "memberA"); //삭제 대상 엔티티 조회
em.remove(memberA);//엔티티 삭제

em.remove()에 삭제 대상 엔티티를 넘겨주면 엔티티를 삭제한다. 물론 엔티티를 즉시 삭제하는 것이 아니라 엔티티 등록과 비슷하게 삭제 쿼리를 쓰기 지연 SQL 저장소에 등록한다. 이후 트랜잭션을 커밋해서 플러시를 호출하면 실제 DB에 삭제 쿼리를 전달한다. 참고로 em.remove(memberA)를 호출하는 순간 memberA는 영속성 컨텍스트에서 제거된다. 이렇게 삭제된 엔티티는 재사용하지말고 자연스럽게 가비지 컬렉션의 대상이 되도록 두는 것이 좋다.

플러시

플러시(flush())는 영속성 컨텍스트의 변경 내용을 DB에 반영한다. 플러시를 실행하면 구체적으로 다음과 같은 일이 일어난다.

  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 DB에 전송한다

영속성 컨텍스트를 플러시하는 방법은 3가지다.

  1. em.flush() 를 직접 호출한다.
  2. 트랜잭션 커밋 시 플러시가 자동 호출된다.
  3. JPQL 쿼리 실행 시 플러시가 자동 호출된다.

▼직접 호출

엔티티 매니저의 flush() 메소드를 직접 호출해서 영속성 컨텍스트를 강제로 플러시한다. 테스트나 다른 프레임워크와 JPA를 함께 사용할 때를 제외하고 거의 사용하지 않는다.

 

▼ 트랜잭션 커밋 시 플러시 자동 호출

DB에 변경 내용을 SQL로 전달하지 않고 트랜잭션만 커밋하면 어떤 데이터도 DB에 반영되지 않는다. 따라서 트랜잭션을 커밋하기 전에 꼭 플러시를 호출해서 영속성 컨텍스트의 변경 내용을 DB에 반영해야 한다. JPA는 이런 문제를 예방하기 위해 트랜잭션을 커밋할 때 플러시를 자동으로 호출한다.

 

▼ JPQL 쿼리 실행시 플러시 자동 호출

JPQL이나 Criteria(나중에 설명) 같은 객체지향 쿼리를 호출할 때도 플러시가 실행된다. 왜 JPQL 쿼리를 실행할 때 플러시가 자동 호출될까?

em.persist(memberA);
em.persist(memberB);
em.persist(memberC);

//중간에 JPQL실행
query = em.createQuery("select m from Member m", Member.class);
List<Member> members = query.getResultList();

먼저 em.persist()를 호출해서 엔티티 memberA, memberB, memberC를 영속 상태로 만들었다. 이 엔티티들은 연속성 컨텍스트에는 있지만 아직 DB에는 반영되지 않았다. 이때 JPQL을 실행하면 어떻게 될까? JPQL은 SQL로 변환되어 DB에서 엔티티를 조회한다.  

 

그런데 memberA, memberB, memberC는 아직 DB에 없으므로 쿼리 결과로 조회되지 않는다. 따라서 쿼리를 실행하기 직전에 영속성 컨텍스트를 플러시해서 변경 내용을 DB에 반영해야 한다. JPA는 이런 문제를 예방하기 위해 JPQL을 실행할 때도 플러시를 자동 호출한다. 따라서 memberA, memberB, memberC도 쿼리 결과에 포함된다.

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

 

플러시 모드 옵션

엔티티 매니저에 플러시 모드를 직접 지정하려면 jakarta.persistence.FlushModeType을 사용하면 된다.

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

플러시 모드를 별도로 지정하지 않으면 AUTO로 동작한다. 따라서 트랜잭션 커밋이나 쿼리 실행 시에 플러시를 자동으로 호출한다. 대부분 AUTO 기본 설정을 그대로 사용한다.

 

혹시라도 플러시라는 이름으로 인해 영속성 컨텍스트에 보관된 엔티티를 지운다고 생각하면 안 된다. 다시 한 번 강조하지만 영속성 컨텍스트의 변경 내용을 DB에 동기화하는 것이 플러시다. 그리고 DB와 동기화를 최대한 늦추는 것이 가능한 이유는 트랜잭션이라는 작업 단위가 있기 때문이다. 트랜잭션 커밋 직전에만 변경 내용을 DB에 보내 동기화하면 된다.

 

준영속

지금까지 엔티티의 비영속 -> 영속 -> 삭제 상태 변화를 알아보았다. 이번에는 영속-> 준영속의 상태 변화를 알아보자.

 

영속성 컨텍스트가 관리하는 영속 상태의 엔티티가 영속성 컨텍스트에서 분리된(detached)것을 준영속 상태라 한다.

따라서 준영속 상태의 엔티티는 영속성 켄스트가 제공하는 기능을 사용할 수 없다.

영속 상태의 엔티티를 준영속 상태로 만드는 방법은 크게 3가지다.

  • em.detach(entity) : 특정 엔티티만 준영속 상태로 전환한다.
  • em.clear() : 영속성 컨텍스트를 완전히 초기화한다.
  • em.close() : 영속성 컨텍스트를 종료한다.
엔티티를 준영속 상태로 전환: detach()

em.detach() 메소드는 특정 엔티티를 준영속 상태로 만든다. 다음 예제를 통해 detahc() 메소드를 자세히 알아보자.

//회원 엔티티 생성, 비영속 상태
String id = "memberA";
Member member = new Member();
member.setId(id);
member.setUsername("지한");
member.setAge(2);

//회원 엔티티 영속 상태
em.persist(member);

//회원 엔티티를 영속성 컨텍스트에서 분리, 준영속 상태
em.detach(member);

transaction.commit(); //트랜잭션 커밋

해당 코드를 보면 먼저 회원 엔티티를 생성하고 영속화한 다음 em.detach(member)를 호출했다.

영속성 컨텍스트에게 더는 해당 엔티티를 관리하지 말라는 것이다. 이 메소드를 호출하는 순간 1차 캐시부터 쓰기 지연 SQL 저장소까지 해당 엔티티를 관리하기 위한 모든 정보가 제거된다.

위의 그림에서 보는 것처럼 영속성 컨텍스트에서 memberA에 대한 모든 정보를 삭제해 버렸다. 이렇게 영속 상태였다가 더는 영속성 컨텍스트가 관리하지 않는 상태를 준영속 상태라 한다. 이미 준영속 상태이므로 영속성 컨텍스트가 지원하는 어떤 기능도 동작하지 않는다. 심지어 쓰기 지연 SQL 저장소의 INSERT SQL도 제거되어서 DB에 저장되지도 않는다.

 

정리하자면 영속 상태가 영속성 컨텍스트로부터 관리(managed) 되는 상태라면 준영속 상태는 영속성 컨텍스트로부터 분리(detached)된 상태다. 

 

영속성 컨텍스트 초기화: clear()

em.detach()가 특정 엔티티 하나를 준영속 상태로 만들었다면 em.clear()는 영속성 컨텍스트를 초기화해서 해당 영속성 컨텍스트의 모든 엔티티를 준영속 상태로 만든다.

Member member = em.find(Member.class, "memberA");
em.clear(); //영속성 컨텍스트 초기화

//준영속 상태
member.setUsername("changeName");

영속성 컨텍스트에 있는 모든 것이 초기화되어 버렸다. 이것은 영속성 컨텍스트를 제거하고 새로 만든 것과 같다. 이제 memberA, memberB는 영속성 컨텍스트가 관리하지 않으므로 준영속 상태이다.

그리고 준영속 상태이므로 영속성 컨텍스트가 지원하는 변경 감지는 동작하지 않는다. 따라서 회원의 이름을 변경해도 DB에 반영되지 않는다.

영속성 컨텍스트 종료 close()

영속성 컨텍스트를 종료하면 해당 영속성 컨텍스트가 관리하던 영속 상태의 엔티티가 모두 준영속 상태가 된다.

EntityManagerFactory emf = Persistence.createEntityManagerFactory("jpastart");
EntityManager em = emf.createEntityManager(); //엔티티 매니저 생성
EntityTransaction tx = em.getTransaction(); //트랜잭션 기능 획득

tx.begin(); //[트랜잭션] 시작

Member memberA = em.find(Member.class, "memberA");
Member memberB = em.find(Member.class, "memberB");

tx.commit(); //[트랜잭션] - 커밋

em.close(); //영속성 컨텍스트 닫기(종료)

영속성 컨텍스트가 종료되어 더는 memberA, memberB가 관리되지 않는다.

 

준영속 상태의 특징

그럼 준영속 상태인 회원 엔티티는 어떻게 되는 걸까?

▼거의 비영속 상태에 가깝다

영속성 컨텍스트가 고나리하지 않으므로 1차 캐시, 쓰기 지연, 변경 감지, 지연 로딩을 포함한 영속성 컨텍스트가 제공하는 어떠한 기능도 동작하지 않는다.

▼ 식별자 값을 가지고 있다

비영속 상태는 식별자 값이 없을 수도 있지만 준영속 상태는 이미 한 번 영속 상태였으므로 반드시 식별자 값을 가지고 있다.

▼지연 로딩을 할 수 없다

지연 로딩(LAZY LOADING)은 실제 객체 대신 프록시 객체를 로딩해두고 해당 객체를 실제사용할 때 영속성 컨텍스트를 통해 데이터를 불러오는 방법이다. 하지만 준영속 상태는 영속성 컨텍스트가 더는 관리하지 않으므로 지연 로딩시 문제가 발생한다.

 

병합: merge()

준영속 상태의 엔티티를 다시 영속 상태로 변경하려면 병합을 사용하면 된다.

merge() 메소드는 준영속 상태의 엔티티를 받아서 그 정보로 새로운 영속 상태의 엔티티를 반환한다.

준영속 병합
public class JpaStartApplication {
    //엔티티 매니저 팩토리 생성
    EntityManagerFactory emf = Persistence.createEntityManagerFactory("jpastart");
	public static void main(String[] args) {

		SpringApplication.run(JpaStartApplication.class, args);
		
		Member member = createMember("memberA", "회원");
		member.setUsername("회원명변경");//2. 준영속 상태에서 변경
		mergeMember(member);//3
		
	}
    static Member createMember(String id, String username) {
		//== 영속성 컨텍스트1 시작==//
		EntityManager em1 = emf.createEntityManager();
		EntityTransaction tx1 = em1.getTransaction();
		tx1.begin();

		Member member = new Member();
		member.setId(id);
		member.setUsername(username);

		em1.persist(member);
		tx1.commit();

		em1.close();//영속성 컨텍스트1 종료, member 엔티티는 준영속 상태가 된다.
		//== 영속성 컨텍스트1 종료==//

		return member;
	}

	static void mergeMember(Member member) {
		//==영속성 컨텍스트2 시작==//
		EntityManager em2 = emf.createEntityManager();
		EntityTransaction tx2 = em2.getTransaction();

		tx2.begin();
		Member mergemember = em2.merge(member);
		tx2.commit();
		
		//준영속 상태
		System.out.println("member = " + member.getUsername());
		
		//영속 상태
		System.out.println("mergeMember = " + mergemember.getUsername());
		System.out.println("em2 contains member = " + em2.contains(member));
		System.out.println("em2 contains mergeMember = " + em2.contains(mergemember));

		em2.close();
		//==영속성 컨텍스트2 종료==//
	}
	
}

출력 결과는 다음과 같다.

member = 회원명변경

mergeMember = 회원명변경

em2 contains member = false

em2 contains mergeMember = true

 

  1. member 엔티티는 createMember() 메소드의 영속성 컨텍스트1에서 영속 상태였다가 영속성 컨텍스트1이 종료되면서 준영속 상태가 되었다. 따라서 createMember() 메소드는 준영속 상태의 member 엔티티를 반환한다.
  2. main() 메소드에서 member.setUsername("회원명변경")을 호출해서 회원 이름을 변경했지만 준영속 상태인 member 엔티티를 관리하는 영속성 컨텍스트가 더는 존재하지 않으므로 수정 사항을 DB에 반영할 수 없다.
  3. 준영속 상태의 엔티티를 수정하려면 준영속 상태를 다시 영속 상태로 변경해야 하는데 이때 병합(merge())을 사용한다. 예제 코드를 이어가면 mergeMember() 메소드에서 새로운 영속성 컨텍스트2를 시작하고 em2.merge(member)를 호출해서 준영속 상태의 member 엔티티를 영속성 컨텍스트2가 관리하는 영속 상태로 변경했다. 영속 상태이므로 트랜잭션을 커밋할 때 수정했던 회원명이 DB에 반영된다(정확히는 member 엔티티가 준영속 상태에서 영속 상태로 변경

  1. merge()를 실행한다.
  2. 파라미터로 넘어온 준영속 엔티티의 식별자 값으로 1차 캐시에서 엔티티를 조회한다. 만약 1차 캐시에 엔티티가 없으면 DB에서 엔티티를 조회하고 1차 캐시에 저장한다.
  3. 조회한 영속 엔티티(mergeMember)에 member 엔티티의 값을 채워 넣는다(member 엔티티의 모든 값을 mergeMember에 밀어 넣는다. 이때 mergeMember의 "회원1" 이라는 이름이 "회원명변경"으로 바뀐다).
  4. mergeMember를 반환한다.

병합이 끝나고 tx2.commit()을 호출해서 트랜잭션을 커밋했다. mergeMember의 이름이 "회원"1에서 "회원명변경"으로 변경되었으므로 변경 감지 기능이 동작해서 변경 내용을 DB에 반영한다.

merge()는 파라미터로 넘어온 준영속 엔티티를 사용해서 새롭게 병합된 영속 상태의 엔티티를 반환한다. 파라미터로 넘어온 엔티티는 병합 후에도 준영속 상태로 남아 있다.

 

예제 코드의 출력 부분을 보자. em.contains(entity)는 영속성 컨텍스트가 파라미터로 넘어온 엔티티를 관리하는지 확인하는 메소드다. member를 파라미터로 넘겼을 대는 반환 결과가 false다. 반면에 mergeMember는 true를 반환한다. 따라서 준영속 상태인 member 엔티티와 영속 상태인 mergeMembr 엔티티는 서로 다른 인스턴스다. 준영속 상태인 member는 이제 사용할 필요가 없다. 따라서 다음과 같이 준영속 엔티티를 참조하던 변수를 영속 엔티티를 참조하도록 변경하는 것이 안전하다.

 

//Member mergeMember = em2.merge(member);

 

비영속 병합

병합(merge)은 비영속 엔티티도 영속 상태로 만들 수 있다.

Member member = new Member();
Member new Member = em.merge(member);//비영속 병합
tx.commit();

병합은 파라미터로 넘어온 엔티티의 식별자 값으로 영속성 컨텍스트를 조회하고 찾는 엔티티가 없으면 DB에서 조회한다. 만약 DB에서도 발견하지 못하면 새로운 엔티티를 생성해서 병합한다.

 

병합은 준영속, 비영속을 신경 쓰지 않는다. 식별자 값으로 엔티티를 조회할 수 있으면 불러서 병합하고 조회할 수 없으면 새로 생성해서 병합한다. 따라서 병합은 save or update 기능을 수행한다.

 

정리
  • 엔티티 매니저는 엔티티 매니저 팩토리에서 생선한다. 엔티티 매니저를 만들면 그 내부에 영속성 컨텍스트도 함께 만들어진다. 이 영속성 컨텍스트는 엔티티 매니저를 통해서 접근할 수 있다.
  • 영속성 컨텍스트는 애플리케이션과 DB 사이에서 객체를 보관하는 가상의 DB같은 역할을 한다. 영속성 컨텍스트 덕분에 1차 캐시, 동일성 보장, 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연, 변경 감지, 지연 로딩 기능을 사용할 수 있다.
  • 영속성 컨텍스트에 저장한 엔티티는 플러시 시점에 DB에 반영되는데 일반적으로 트랜잭션을 커밋할 때 영속성 컨텍스트가 플러시된다.
  • 영속성 컨텍스트가 관리하는 엔티티를 영속 상태의 엔티티라 하는데, 영속성 컨텍스트가 해당 엔티티를 더 이상 관리하지 못하면 그 엔티티는 준영속 상태의 엔티티라 한다. 준영속 상태의 엔티티는 더는 영속성 컨텍스트의 관리를 받지 못하므로 영속성 컨텍스트가 제공하는 기능들을 사용할 수 없다.
출처

김영한, "자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍(2015)", 에이콘출판사

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