Spring/JPA

영속성 컨텍스트(Persistence Context) #2

묠니르묘묘 2022. 2. 21. 11:12

🧐 영속성 컨텍스트의 특징

영속성 컨텍스트는 엔티티를 식별자 값으로 구분한다. 따라서 영속 상태는 식별자 값이 반드시 있어야 한다.

(@Id로 테이블의 기본키와 매핑한 값)

영속성 컨텍스트에 엔티티를 저장하고 트랜잭션을 커밋하는 순간에 DB에 반영하는데 이것을 플러시(flush)라 한다.

 

 

1. 엔티티 조회 

영속성 컨텍스트 내부에는 1차 캐시를 가지고 있다.

영속 상태 엔티티는 모두 이곳에 저장된다.

// 엔티티 생성 (비영속)
Member member = new Member();
member.setId("member1");
member.setUsername("회원1");
// 엔티티를 영속
em.persist(member);

이렇게 코드를 작성했을때 다음 사진처럼 1차 캐시에 저장되게 된다.

영속성 컨텍스트 1차 캐시

이 상태에서 엔티티를 조회해보자.

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

1차 캐시에서 조회

find("member1")을 하면 먼저 1차 캐시에서 엔티티를 찾고, 없으면 DB에서 조회하게 된다.

그렇다면 여기서 DB를 조회해보자.

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

1차 캐시에 없어서 DB 조회

이렇게 "member2"를 1차 캐시에서 찾았지만 없어서 DB에서 조회한다.

조회한 데이터로 "member2" 엔티티를 생성해서 1차 캐시에 저장한다.

이 때 영속 컨텍스트 안의 1차 캐시에 저장되기에 영속 상태이다.

그리고 조회한 엔티티인 member2를 반환하게 된다.

 

이렇게 바로 DB에 조회하는 것이 아니라 메모리에 있는 1차 캐시에서 먼저 조회해서 불러오기 때문에 성능상 이점이 있다.

그리고 "member1"을 계속 조회하여도 1차 캐시에 있는 엔티티 인스턴스를 반환하기에 전부 동일하다.

따라서 영속성 컨텍스트는 성능상 이점과 엔티티의 동일성을 보장한다.

(트랜잭션 단위로 생성 및 소멸되므로 성능상 이점은 미미하다)

 

 

2. 엔티티 등록

EntityManager em = emf.createEntityManager();
EntityTransaction transaction = em.getTransaction();
//엔티티 매니저는 데이터 변경시 트랜잭션을 시작해야 한다.
transaction.begin(); // [트랜잭션] 시작

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

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

엔티티 매니저는 트랜잭션을 커밋하기 직전까지 DB에 저장하지 않고 내부 쿼리 저장소에 INSERT SQL을 모아둔다.

트랜잭션 커밋할 때 모아둔 쿼리를 DB에 보내는데 이것을 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연(transactional write-behind)라 한다.

그림으로는 다음과 같다.

쓰기 지연, member A 영속

먼저 memberA를 영속한다.

쓰기 지연, member B 영속

그 후 memberB를 영속한다.

그러면 영속성 컨텍스트는 1차 캐시에 회원 엔티티를 저장하면서 동시에 등록 쿼리를 만들어 쓰기 지연 SQL 저장소에 보관한다.

쓰기 지연, 커밋

트랜잭션 커밋을 하면 영속성 컨텍스트를 플러시(flush)를 한다.

플러시는 영속성 컨텍스트의 변경 내용을 DB에 동기화하는 작업이다.

이때 등록, 수정, 삭제한 엔티티를 DB에 반영하게 된다.

따라서 쓰기 지연 SQL 저장소에 모인 쿼리를 DB에 보낸다.

이렇게 DB에 동기화 후 실제 DB 트랜잭션을 커밋하게 된다.

 

결국 커밋하지 않으면 DB에 등록 쿼리를 보내도 아무 소용이 없다.

그래서 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지원이 가능한 이유이다.

이 기능을 잘 활용하면 DB에 한 번에 전달해서 성능 최적화를 할 수 있다.

 

3. 엔티티 수정

 SQL에서는 수정쿼리를 많이 쓰고 확인하여야 한다.

JPA에서는 단순히 엔티티를 조회해서 데이터만 변경하면 된다.

EntityManager em = emf.createEntityManager();
EntityTransaction transaction = em.getTransaction();
transaction.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); 데이터 수정 후 이런 코드를 넣어야하지 않을까?

transaction.commit(); // [트랜잭션] 커밋

이렇게 em.update() 메서드(실제론 없음) 같은 코드를 데이터 수정후 실행해야 하는게 아닐까 라고 생각할 수 있다.

하지만 데이터만 변경해도 DB에 자동으로 반영되는데 이것을 변경 감지(dirty checking)이라 한다.

변경 감지(Dirty Checking)

JPA는 엔티티를 영속성 컨텍스트에 보관(저장)할 때, 최초 상태를 복사해서 저장하는데 이것을 스냅샷이라 한다.

그리고 플러시 시점에 스냅샷과 엔티티를 비교하여 변경된 엔티티를 찾게 된다.

  1. 트랜잭션을 커밋하면 엔티티 매니저 내부에서 먼저 플러시가 호출된다.
  2. 엔티티와 스냅샷을 비교하여 변경된 엔티티를 찾는다.
  3. 변경된 엔티티가 있으면 수정 쿼리를 생성해서 쓰기 지연 SQL 저장소에 보낸다.
  4. 쓰기 지연 저장소의 SQL을 DB에 보낸다.
  5. DB 트랜잭션을 커밋한다.

이렇게 변경 감지는 영속성 컨텍스트가 관리하는 영속 상태의 엔티티에만 적용된다.

JPA의 기본 전략은 엔티티의 모든 필드를 업데이트하기에 전송량이 증가하는 단점도 있지만 다음과 같은 장점도 있다.

  • 수정 쿼리가 항상 같고, 애플리케이션 로딩 시점에 미리 생성해두고 재사용 가능
  • DB에 동일 쿼리를 보내면 한 번 파싱된 쿼리이기에 재사용 가능
컬럼이 30개 이상 되면 기본 전략인 정적 수정 쿼리보다 @DynamicUpdate를 사용한 동적 수정 쿼리가 빠르다.

 

 

4. 엔티티 삭제

엔티티를 삭제하려면 먼저 조회해야 한다.

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

이것 역시 엔티티 수정과 비슷하게 삭제 쿼리를 쓰기 지연 SQL 저장소에 저장한다.

이후 트랜잭션 커밋으로 플러시를 호출하면 실제 DB에 삭제 쿼리를 전달한다.

em.remove(memberA)를 호출하는 순간 memberA는 영속성 컨텍스트에 제거된다.

 

자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 / 김영한 지음 / 에이콘출판주식회사 출판

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