스프링 부트 핵심 가이드(장정우 지음) ch.6

6장: 데이터베이스 연동

 

6-2 ORM

Object Relational Mapping의 줄임말로 객체 관계 매핑을 의미한다. 자바와 같은 객체지향 언어에서 의미하는 객체와 RDB(Relational Database)의 테이블을 자동으로 매핑하는 방법이다.

ORM의 장점

1. ORM을 사용하면서 데이터베이스 쿼리를 객체지향적으로 조작할 수 있다.
   - 쿼리문을 작성하는 양이 현저히 줄어 개발 비용이 줄어든다.
   - 객체지향적으로 데이터베이스에 접근할 수 있어 코드의 가독성을 높인다.
2. 재사용 및 유지보수가 편하다.
   - ORM을 통해 매핑된 객체는 모두 독립적으로 작성되어 있어 재사용이 용이하다.
   - 객체들은 각 클래스로 나뉘어 있어 유지보수가 수월하다.
3. 데이터베이스에 대한 종속성이 줄어든다.
   - ORM을 통해 자동 생성된 SQL문은 객체를 기반으로 데이터베이스 테이블을 관리하기 때문에 데이터베이스에 종속적이지 않다.
   - 데이터베이스를 교체하는 상황에서도 비교적 적은 리스크를 부담한다.

ORM의 단점

1. ORM만으로 온전한 서비스를 구현하기에는 한계가 있다.
   - 복잡한 서비스의 경우 직접 쿼리를 구현하지 않고 코드로 구현하기 어렵다.
   - 복잡한 쿼리를 정확한 설계없이 ORM만으로 구성하게 되면 속도 저하 등의 성능 문제가 발생할 수 있다.
2. 애플리케이션의 객체 관점과 데이터베이스의 관계 관점의 불일치가 발생한다.
   - 세분성(Granularity): ORM의 자동 설계 방법에 따라 데이터베이스에 있는 테이블의 수와 애플리케이션의 엔티티(Entity) 클래스의 수가 다른 경우가 생긴다. (클래스가 테이블의 수보다 많아질 수 있다.)
   - 상속성(Inheritance): RDBMS에는 상속이라는 개념이 없다.
   - 식별성(Identity): RDBMS는 기본키(primary key)로 동일성을 정의한다. 하지만 자바는 두 객체의 값이 같아도 다르다고 판단할 수 있다. 식별과 동일성의 문제이다.
   - 연관성(Associations): 객체지향 언어는 객체를 참조함으로써 연관성을 나타내지만 RDBMS에서는 외래키(foreign key)를 삽입함으로써 연관성을 표현한다. 또한 객체지향 언어에서 객체를 참조할 때는 방향성이 존재하지만 RDBMS에서 외래키를 삽입하는 것은 양뱡향의 관계를 가지기 때문에 방향성이 없다.
   - 탐색(Navigation): 자바와 RDBMS는 어떤 값(객체)에 접근하는 방식이 다르다. 자바에서는 특정 값에 접근하기 위해 객체 참조 같은 연결 수단을 활용한다. 이 방식은 객체를 연결하고 또 연결해서 접근하는 그래프 형태의 접근 방식이다. (예: 어떤 멤버의 회사 주소를 구하기 위해 member.getOrganization().getAddress()와 같이 접근할 수 있다.) 반면 RDBMS에서는 쿼리를 최소화하고 조인(JOIN)을 통해 여러 테이블을 로드하고 값을 추출하는 접근 방식을 채택하고 있다.

 

6-3 JPA

JPA(Java Persistence API)는 자바 진영의 ORM 기술 표준으로 채택된 인터페이스 모음이다. ORM이 큰 개념이라면 JPA는 더 구체화된 스펙을 포함한다. JPA 또한 실제로 동작하는 것이 아니고 어떻게 동작해야 하는지 메커니즘을 정리한 표준 명세로 생각하면 된다.

JPA의 메커니즘을 보면 내부적으로 JDBC를 사용한다. 개발자가 직접 JDBC를 구현하면 SQL에 의존하게 되는 문제 등이 있어 개발의 효율성이 떨어지는데, JPA는 이 같은 문제점을 보완해서 개발자 대신 적절한 SQL을 생성하고 데이터베이스를 조작해서 객체를 자동 매핑하는 역할을 수행한다.
JPA 기반의 구현체는 대표적으로 세 가지가 있다. 하이버네이트(Hibernate), 이클립스 링크(EclipseLink), 데이터 뉴클리어스(DataNucleus). 이 중 가장 많이 사용되는 구현체는 하이버네이트이다.

 

6-4 하이버네이트

자바의 ORM 프레임워크로, JPA가 정의하는 인터페이스를 구현하고 있는 JPA 구현체 중 하나이다.

 

6-4-1 Spring Data JPA

Spring Data JPA는 JPA를 편리하게 사용할 수 있도록 지원하는 스프링 하위 프로젝트 중 하나이다. CRUD 처리에 필요한 인터페이스를 제고항며, 하이버네이트의 엔티티 매니저(Entity Manager)를 직접 다루지 않고 리포지토리를 정의해 사용함으로써 스프링이 적합한 쿼리를 동적으로 생성하는 방식으로 데이터베이스를 조작한다.

 

6-5 영속성 컨텍스트

영속성 컨텍스트(Persistence Context)는 애플리케이션과 데이터베이스 사이에서 엔티티와 레코드의 괴리를 해소하는 기능과 객체를 보관하는 기능을 수행한다. 엔티티 객체가 영속성 컨텍스트에 들어오면 JPA는 엔티티 객체의 매핑 정보를 데이터베이스에 반영하는 작업을 수행한다. 이처럼 엔티티 객체가 영속성 컨텍스트에 들어와 JPA의 관리 대상이 되는 시점부터는 해당 객체를 영속 객체(Persistence Object)라고 부른다.

 

6-5-1 엔티티 매니저

엔티티 매니저(Entity Manager)는 이름 그대로 엔티티를 관리하는 객체이다. 엔티티 매니저는 데이터베이스에 접근해서 CRUD 작업을 수행한다.

 

6-5-2 엔티티의 생명주기

엔티티 객체는 영속성 컨텍스트에서 다음과 같은 4가지 상태로 구분된다.

• 비영속(New): 영속성 컨텍스트에 추가되지 않은 엔티티 객체의 상태를 의미한다.
• 영속(Managed): 영속성 컨텍스트에 의해 엔티티 객체가 관리되는 상태이다.
• 준영속(Detached): 영속성 컨텍스트에 의해 관리되던 엔티티 객체가 컨텍스트와 분리된 상태이다.
• 삭제(Removed): 데이터베이스에서 레코드를 삭제하기 위해 영속성 컨텍스에 삭제 요청을 한 상태이다.

 

6-7 엔티티 설계

Spring Data JPA를 사용하면 데이터베이스에 테이블을 생성하기 위해 직접 쿼리를 작성할 필요가 없다. 이 기능을 가능하게 하는 것이 엔티티이다. JPA에서 엔티티는 데이터베이스의 테이블에 대응하는 클래스이다. 엔티티에는 데이터베이스에 쓰일 테이블과 칼럼을 정의한다. 엔티티에 어노테이션을 사용하면 테이블간의 연관관계를 정의할 수 있다.

 

6-7-1 엔티티 관련 기본 어노테이션

기본적으로 많이 사용하는 어노테이션

@Entity

해당 클래스가 엔티티임을 명시하기 위한 어노테이션

@Table

엔티티 클래스는 테이블과 매핑되므로 특별한 경우가 아니면 @Table 어노테이션이 필요하지 않는다. @Table 어노테이션을 사용할 때는 클래스의 이름과 테이블의 이름을 다르게 지정해야 하는 경우이다.

@Id

엔티티 클래스의 필드는 테이블의 칼럼과 매핑된다. @Id 어노테이션이 선언된 필드는 테이블의 기본값 역할로 사용된다.

@GeneratedValue

일반적으로 @Id 어노테이션과 함께 사용된다. 이 어노테이션은 해당 필드의 값을 어떤 방식으로 자동으로 생성할지 결정할 때 사용한다.

값 생성 방식

• GeneratedValue를 사용하지 않는 방식(직접 할당)
  - 애플리케이션에서 자체적으로 고유한 기본값을 생성할 경우 사용하는 방식이다.
  - 내부에 정해진 규칙에 의해 기본값을 생성하고 식별자로 사용한다.
• AUTO
  - @GeneratedValue의 기본 설정값
  - 기본값을 사용하는 데이터베이스에 맞게 자동 생성한다.
• IDENTITY
  - 기본값 생성을 데이터베이스에 위임하는 방식이다.
  - 데이터베이스의 AUTO_INCREMENT를 사용해 기본값을 생성한다.
• SEQUENCE
  - @SequenceGenerator 어노테이션으로 식별자 생성기를 설정하고 이를 통해 값을 자동 주입받는다.
  - SequenceGenerator를 정의할 때는 name, sequenceName, allocationSize를 활용한다.
  - @GeneratedValue에 생성기를 설정한다.
• TABLE
  - 어떤 DBMS를 사용하더라도 동일하게 동작하기를 원할 경우 사용한다.
  - 식별자로 사용할 숫자의 보관 테이블을 별도로 생성해서 엔티티를 생성할 때마다 값을 갱신하며 사용한다.
  - @TableGenerator 어노테이션으로 테이블 정보를 설정한다.

@Column

엔티티 클래스의 필드는 자동으로 테이블을 칼럼으로 매핑된다. 그래서 별다른 설정을 하지 않을 예정이라면 이 어노테이션을 명시하지 않아도 된다.

@Column 어노테이션에서 많이 사용하는 요소

• name: 데이터베이스의 칼럼명을 설정하는 속성이다. 명시하지 않으면 필드명으로 지정된다.
• nullable: 레코드를 생성할 때 칼럼 값에 null 처리가 가능한지를 명시하는 속성이다.
• length: 데이터베이스에 저장하는 데이터의 최대 길이를 설정한다.
• unique: 해당 칼럼을 유니크로 설정한다.

@Transient

엔티티 클래스에는 선언돼 있는 필드지만 데이터베이스에서는 필요 없을 경우 이 어노테이션을 사용해 데이터베이스에서 이용하지 않게 할 수 있다.

 

6-8 리포지토리 인터페이스 설계

Spring Data JPA는 JpaRepository를 기반으로 더욱 쉽게 데이터베이스를 사용할 수 있는 아키텍처를 제공한다. 스프링 부트로 JpaRepository를 상속하는 인터페이스를 생성하면 기존의 다양한 메서드를 손쉽게 사용할 수 있다.

 

6-9 DAO 설계

DAO(Data Access Object)는 데이터베이스에 접근하기 위한 로직을 관리하기 위한 객체이다. 비즈니스 로직의 동작 과정에서 데이터를 조작하는 기능은 DAO 객체가 수행한다. 다만 스프링 데이터 JPA에서 DAO의 개념은 리포지토리가 대체하고 있다.

 

6-10 DAO 연동을 위한 컨트롤러와 서비스 설계

클라이언트의 요청과 연결하려면 컨트롤러와 서비스를 생성해야 한다. 이를 위해 먼저 DAO의 메서드를 호출하고 그 외 비즈니스 로직을 수행하는 서비스 레이어를 생성한 후 컨트롤러를 생성한다.

 

6-11 [한걸음 더] 반복되는 코드의 작성을 생략하는 방법 - 롬복

롬복(Lombok)은 데이터(모델) 클래스를 생성할 때 반복적으로 사용하는 getter/setter 같은 메서드를 어노테이션으로 대체하는 기능을 제공하는 라이브러리이다.

롬복의 장점

• 어노테이션 기반으로 코드를 자동 생성하므로 생산성이 높아진다.
• 반복되는 코드를 생략할 수 있어 가독성이 좋아진다.
• 롬복을 안다면 간단하게 코드를 유추할 수 있어 유지보수에 용이하다.

 

6-11-3 롬복의 주요 어노테이션

@Getter, @Setter

클래스에 선언돼 있는 필드에 대한 getter/setter 메서드를 생성한다.

생성자 자동 생성 어노테이션

• NoArgsConstructor: 매개변수가 없는 생성자를 자동 생성한다.
• AllArgsConstructor: 모든 필드를 매개변수로 갖는 생성자를 자동 생성한다.
• RequiredArgsConstructor: 필드 중 final이나 @NotNull이 설정된 변수를 매개변수로 갖는 생성자를 자동 생성한다.

@ToString

이름 그대로 toString() 메서드를 생성하는 어노테이션이다.

@EqualsAndHashCode

@EqualsAndHashCode는 객체의 동등성(Equality)과 동일성(Identity)을 비교하는 연산 메서드를 생성한다.

equals()와 hashCode() 메서드가 생성된다.

• equals: 두 객체의 내용이 같은지 동등성을 비교한다.
• hashCode: 두 객체가 같은 객체인지 동일성을 비교한다.

만약 부모 클래스가 있어서 상속을 받는 상황이라면 부모 클래스의 필드까지 비교가 필요할 경우 callSuper 속성을 설정하여 부모 클래스의 필드를 비교 대상에 포함할 수 있다.

@Data

@Data는 @Getter/@Setter, @RequiredArgsConstructor, @ToString, @EqualsAndHashCode를 모두 포괄하는 어노테이션이다.