[Spring] 영속성 컨텍스트

Entity, EntityManagerFactory, EntityManagerFactory

Entity

RDB의 Table과 매핑되는 객체이다.

@Entity
@Table(name = "customers") // table 명이 클래스명과 다를경우
public class Customer {
    @Id // Id PK
    private long id;
    private String firstName;
    private String lastName;

    public long getId() {
        return id;
    }

    public void setId(long id) {
        this.id = id;
    }

    public String getFirstName() {
        return firstName;
    }

    public void setFirstName(String firstName) {
        this.firstName = firstName;
    }

    public String getLastName() {
        return lastName;
    }

    public void setLastName(String lastName) {
        this.lastName = lastName;
    }
}

 

EntityManagerFactory

Entity를 관리하는 EntityManager를 생산하는 공장이다.

Thread Safe하다. 하나의 빈에 대해 여러 쓰레드가 접근해도 안전하게 동작한다.

 

EntityManager

EntityManager는 Entity를 저장하고, 수정하고, 삭제하고, 조회하는 (CRUD) 등 Entity와 관련된 모든 일을 처리한다.

Thread Safe하지 않다. 여러 Thread에서 동시에 접근할 경우 동시성 이슈가 발생할 수 있다. 

• 엔티티 매니저는 트랜잭션을 시작할 때, 커넥션을 획득한다.

 

영속성 컨텍스트(Persistence Context)

영속성 컨텍스트란? 

JPA를 이용하는데 가장 중요한 요소로 엔티티를 영구 저장하는 환경이라는 뜻이다.

엔티티 매니저는 엔티티를 영속성 컨텍스트에 보관하고 관리한다.

• 엔티티는 엔티티매니저에 의해 영속성 컨텍스트에서 관리된다.

 

특징

• 영속성 컨텍스트와 식별자 값
  • 영속성 컨텍스트 안에서 관리되는 엔티티는 식별자 값을 반드시 가져야한다.
  • key-value로 엔티티를 관리하기 때문이다. (1차 캐시 관리를 위함)
• 영속성 컨텍스트와 데이터 베이스 저장
  • JPA는 트랜잭션을 커밋하는 순간 영속성 컨텍스트에 새로 저장된 엔티티를 DB에 반영한다.(FLUSH)
  • 플러시(flush)는 영속성 컨텍스트의 변경 내용을 DB에 동기화하는 작업인데, 이때 등록, 수정, 삭제 등의 엔티티 변경사항을 DB에 반영한다.
• 영속성 컨텍스트가 엔티티를 관리함으로써 얻는 이점
  • 1차캐시
  • 동일성 보장 (1차 캐시로 인한 현상)
  • 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지원
  • 변경 감지 (durty checking)
  • 지연 로딩

 

엔티티 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

• new로 생성된 entity가 엔티티 매니저에 의해 persist를 하게 되면 managed(영속) 상태가 됨
• flush가 이루어지면 DB에 연산이 이루어짐
• 관리되던 영속 객체를 detach하게 되면 준영속 상태로서 더이상 관리되지 않는 상태가 됨
• 영속 컨텍스트를 clear해주게 되면 관리되던 영속 객체를 모두 지워버려 영속성 컨텍스트 안에서 관리되면 entity들이 모두 준영속 상태로 빠져나오게 됨
• close는 영속성 컨텍스트를 완전히 종료시켜 관리되던 entity들을 모두 준영속 상태로 만들고 영속성 컨텍스트가 종료됨
• 준영속 객체를 merge를 통해 영속화 시킬 수 있음
• remove를 통해서 영속화된 객체를 삭제하고 다시 persist를 통해서 영속화 시킬 수 있음

비영속

// 객체가 영속성컨텍스트, 데이트베이스와 무관한 상태이다.
Customer customer = new Customer(); 
customer.setId(1L);
customer.setFirstName("honggu");
customer.setLastName("kang");

영속

Customer customer = new Customer();
customer.setId(1L);
customer.setFirstName("honggu");
customer.setLastName("kang");

// customer객체가 영속성 컨텍스트에서 관리된다.
// em = EntityManager
em.persist(customer);

준영속

// 영속상태의 customer객체(엔티티)를 영속성컨텍스트에서 분리한다.
em.detach(customer);
// 영속상태의 모든 객체를 영속성컨텍스트에서 분리한다.
em.clear()
// 영속성컨텍스트를 종료한다.
em.close()

삭제

// customer 엔티티를 영속성컨텍스트에서 분리하고, DB에서도 삭제한다.
em.remove(customer)

 

Customer 엔티티를 통한 영속성 컨텍스트 이해

저장

EntityManager em = emf.createEntityManager(); // 1)엔티티 매니저 생성

EntityTransaction transaction = em.getTransaction(); // 2)트랜잭션 획득
transaction.begin(); // 3)트랙잰셕 begin

Customer customer = new Customer(); // 4-1)비영속
customer.setId(1L);
customer.setFirstName("honggu");
customer.setLastName("kang");

em.persist(customer); // 4-2)영속화

transaction.commit(); // 5)트랜잭션 commit
// 트랜잭션이 커밋이 되는 순간 쿼리가 수행된다. flush DB와 동기화가 된다.

조회

1차 캐시를 이용한 조회

@Test
void 조회_1차캐시_이용() {
	EntityManager em = emf.createEntityManager();
    EntityTransaction transaction = em.getTransaction();
    transaction.begin();

    Customer customer = new Customer();
    customer.setId(1L);
    customer.setFirstName("honggu");
    customer.setLastName("kang");

	em.persist(customer);
    transaction.commit();

    Customer entity = em.find(Customer.class, 1L); // 1차 캐시에서 조회한다.
    log.info("{} {}", entity.getFirstName(), entity.getLastName());
}

• em에서 find를 할 경우 1차 캐시에 정보가 있으면 1차 캐시에서 조회됨

• DB에 질의하지 않고 1차 캐시에서 결과를 반환

 

DB를 이용한 조회

@Test
void 조회() {
	EntityManager em = emf.createEntityManager();
	EntityTransaction transaction = em.getTransaction();
  transaction.begin();

	Customer customer = new Customer();
  customer.setId(2L);
  customer.setFirstName("guppy");
  customer.setLastName("hong");

  em.persist(customer);
  transaction.commit();

  em.clear(); //영속성 컨텍스트를 초기화 한다.

  Customer entity = em.find(Customer.class, 2L); // DB 에서 조회한다. SELECT ...
  log.info("{} {}", entity.getFirstName(), entity.getLastName());
  em.find(Customer.class, 2L); // SELECT Query 수행되지 않는다. 1차캐시 사용
}

• 1차 캐시에 고객 정보가 없기 때문에 영속성 컨텍스트는 DB에 질의하여 결과를 가져와 1차 캐시에 캐싱함

• DB에 질의하여 1차 캐시에 저장한 후에 결과를 반환한다.

수정

@Test
void 수정() {
    EntityManager em = emf.createEntityManager();
    EntityTransaction transaction = em.getTransaction();
    transaction.begin();

    Customer customer = new Customer();
    customer.setId(1L);
    customer.setFirstName("honggu");
    customer.setLastName("kang");

    em.persist(customer);
    transaction.commit();
    // 엔티티를 영속화한후, 커밋을해서 flush()를 통해 DB에 저장.

    transaction.begin();

    Customer entity = em.find(Customer.class, 1L);
    entity.setFirstName("guppy");
    entity.setLastName("hong");

    // em.update(entity) ??!!
    transaction.commit(); // flush -> UPDATE ... 
}

• 변경감지 - durty checking
  • JPA는 엔티티를 영속성 컨텍스트에 보관할 때, 최초 상태를 복사해서 저장해 두는데 이것을 스냅샷이라 한다.
  • 플러시 시점에 스냅샷과 엔티티를 비교해서 변경된 엔티티를 찾는다.
  • 만일 스냅샷과 비교하여 변경된 내용이 있을 경우 update Query를 수행한다.
  • 변경 감지는 영속성 컨텍스트가 관리하는 영속 상태의 엔티티에만 적용이 된다.

 

삭제

@Test
void 삭제() {
    EntityManager em = emf.createEntityManager();
    EntityTransaction transaction = em.getTransaction();
    transaction.begin();

    Customer customer = new Customer();
    customer.setId(1L);
    customer.setFirstName("honggu");
    customer.setLastName("kang");

    em.persist(customer);
    transaction.commit();

    transaction.begin();

    Customer entity = em.find(Customer.class, 1L);
    em.remove(entity);
    
    transaction.commit(); // flush -> DELETE ..
}