엔티티 매니저? 영속성 컨텍스트?

💡 엔티티 매니저 팩토리

엔티티 매니저 팩토리는 엔티티 매니저를 만드는 공장이다. 공장을 만드는 비용이 크기 때문에 애플리케이션 전체에 1개만 만들어서 공유하도록 설계되어 있다. 다음은 엔티티 매니저 팩토리를 생성하는 코드다.

EntityManagerFactory = Persistence.createEntityManagerFactory("jpabook");

엔티티 매니저 팩토리는 여러 스레드가 동시에 접근해도 안전하므로 다른 스레드 간에 공유해도 된다

💡 엔티티 매니저

엔티티 매니저는 엔티티를 관리하는 관리자로 엔티티를 저장하고, 수정하고, 삭제하고, 조회하는 등 엔티티와 관련된 모든 일을 처리한다. 다음은 엔티티 매니저를 생성하는 코드다.

EntityManager em = emf.createEntityManager();

엔티티 매니저는 여러 스레드가 동시에 접근하면 동시서 문제가 발생하므로 스레드 간에 절대 공유하면 안된다

💡 영속성 컨텍스트

영속성 컨텍스트는 엔티티를 영구 저장하는 환경이라는 뜻으로 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. 엔티티 객체가 영속성 컨텍스트에 들어와서 JPA의 관리 대상이 되는 시점부터 해당 객체를 영속 객체라고 부른다.

엔티티 매니저로 엔티티를 저장하거나 조회하면 엔티티 매니저는 영속성 컨텍스트에 엔티티를 보관하고 관리한다.
다음 코드는 엔티티 매니저를 사용해서 회원 엔티티를 영속성 컨텍스트에 저장한 코드이다.

em.persist(member);

영속성 컨텍스트는 엔티티 매니저를 생성할 때 하나 만들어진다. 엔티티 매니저를 통해서 영속성 컨텍스트에 접근할 수 있고 영속성 컨텍스트를 관리할 수 있다.

💡 엔티티의 생명주기

• 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

🔍 비영속

엔티티 객체를 생성하고 데이터베이스에 저장하지 않은 상태. 따라서 영속성 컨텍스트나 데이터베이스와는 전혀 관련이 없는 상태를 비영속이라고 한다.

//객체를 생성한 상태(비영속), em.persist() 호출 전
Member member = new Member();
member.setId("member1");
member.setUsername("회원1");

🔍 영속

엔티티 매니저를 통해 엔티티를 영속성 컨텍스트에 저장해서 영속성 컨텍스트에 의해 관리되는 엔티티를 영속 상태라고 한다.

//객체를 저장한 상태(영속)
em.persist(member);

🔍 준영속

영속 상태의 엔티티를 영속성 컨텍스트가 관리하지 않으면 준영속 상태가 된다. detach()나 close()를 호출하면 영속 상태의 엔티티가 준영속 상태가 된다. 준영속 상태의 엔티티는 영속성 컨텍스트가 제공하는 1차 캐시, 동일성 보장, 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연, 변경 감지, 지연 로딩 같은 기능들을 사용할 수 없다.

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

🔍 삭제

엔티티를 영속성 컨텍스트와 데이터베이스에서 삭제

//객체를 삭제한 상태(삭제)
em.remove(member);

 

💡 영속성 컨텍스트의 특징

🔍 영속성 컨텍스트와 식별자 값

영속성 컨텍스트는 엔티티를 식별자 값(@Id로 테이블의 기본 키와 매핑한 값)으로 구분하므로 반드시 영속 상태는 식별자 값이 있어야한다.

🔍 영속성 컨텍스트와 데이터베이스 저장

JPA는 보통 트랜잭션을 커밋하는 순간 영속성 컨텍스트에 새로 저장된 엔티티를 데이터베이스에 반영하는데 이를 플러시라고 한다. 플러시는 영속성 컨텍스트의 변경 내용을 데이터베이스에 반영한다. 이러한 엔티티 저장 방식은 다른 장점들과 연관된다.

🔍 영속성 컨텍스트가 엔티티를 관리하면 생기는 장점

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

💡 영속성 컨텍스트의 장점

🔍 1차 캐시

영속성 컨텍스트 내부에는 캐시가 있는데 이를 1차 캐시라고 한다. 영속 상태의 엔티티를 이곳에 저장한다.

//객체를 생성한 상태(비영속)
Member member = new Member();
member.setId("member1");
member.setUsername("회원1");

//엔티티를 영속
em.persist(member);

이 코드를 실행하면 1차 캐시에 회원 엔티티를 저장하며 회원 엔티티는 아직 데이터베이스에 저장되지 않는다.

//em.find(엔티티 클래스 타입, 식별자 값);
Member member = em.find(Member.class, "member1");

1. em.find()를 호출하면
2. 먼저 1차 캐시에서 엔티티를 찾고
3. 1차 캐시에 찾는 값이 없으면 그때 데이터베이스에서 조회하고
4. 엔티티를 생성해서 1차 캐시에 저장한 후에
5. 영속 상태의 엔티티를 반환한다. 

🔍 동일성 보장

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

System.out.println(a==b); //동일성 비교, 결과는 True

이 코드에서 영속성 컨텍스트는 1차 캐시에 있는 같은 엔티티 인스턴스를 반환하므로 a와 b 둘은 같은 인스턴스이고 결과는 참이된다. 따라서 영속성 컨텍스트는 엔티티의 동일성을 보장한다.

동등성(equality): 실제 인스턴스는 다를 수 있지만 인스턴스가 가지고 있는 값이 같다. 자바에서 동등성 비교는 equals() 메소드로 구현한다.
동일성(identity): 실제 인스턴스가 같다. 따라서 참조 값을 비교하는 == 비교의 값이 같다.

🔍트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연

em.persist(member)를 사용해서 member를 저장해도 INSERT SQL이 바로 DB에 보내지는 것이 아니다. 엔티티 매니저는 트랜잭션을 커밋하기 전까지 내부 쿼리 저장소에 INSERT SQL을 모아두고 트랜잭션을 커밋할 때 모아둔 쿼리를 DB에 보내는 것을 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연이라고 한다.

🔍변경 감지

JPA로 엔티티를 수정할 때는 단순히 엔티티를 조회해서 데이터만 변경하면 된다. 엔티티의 데이터만 변경하면 데이터베이스에 자동으로 반영되는 기능을 변경 감지라고 한다. 추가적으로 플러시는 영속석 컨텍스트의 변경 내용을 데이터베이스에 동기화하는 작업인데 이때 등록, 수정, 삭제한 엔티티를 데이터베이스에 반영한다. 엔티티를 영속성 컨텍스트에 보관할 때, 최초 상태를 복사해서 저장해두는데 이것을 스냅샷이라고 한다. 변경 감지는 영속성 컨텍스트가 관리하는 영속 상태의 엔티티에만 적용된다

EntityManager em = emf.createEntityManager();
EntityTransaction transaction = em.getTransaction();
transaction.begin(); //트랜잭션 시작

//영속 엔티티 조회
Member memberA = em.find(Member.class, "memberA");
memberA.setUsername("hi");
memberA.setAge(10);

//em.update(memberA) 이런 코드가 있어야 할 것 같지만 변경 감지 특징으로 없어도 된다.

transaction.commit();//트랜잭션 커밋

변경 감지의 흐름

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 데이터베이스에 보낸다.
5. 데이터베이스 트랜잭션을 커밋한다.

 🔍 지연 로딩

지연 로딩은 실제 객체 대신 프록시 객체를 로딩해두고 해당 객체를 실제 사용할 때 영속성 컨텍스트를 통해 데이터를 불러오는 방법이다. 연관된 객체를 처음부터 데이터베이스에서 조회하는 것이 아닌 실제 사용하는 시점에 데이터베이스에서 조회하는 방법을 프록시라고 한다. 지연 로딩을 사용하려면 실제 엔티티 객체 대신에 데이터베이스 조회를 지연할 수 있는 가짜 객체가 필요한테 이를 프록시 객체라고 한다. 프록시에 관한 글은 다음 글에서 더 자세하게 다루도록 하겠다.