JPA는 어떤 기술일까?

JPA에 대하여

 

우리가 JPA를 알기 위해서는 사전 지식으로 ORM이 무엇인지를 알아야 합니다.

이에 이 글은 ORM부터 알아본 후 JPA에 대해 다뤄보도록 하겠습니다.

ORM이란?

ORM( Object Ralational Mapping )은 단어를 풀어 해석하면 '객체 관계형 연결'이 됩니다.

이 기술은 애플리케이션과 데이터베이스 연결 시 기존에는 SQL언어를 애플리케이션 서버에서 직접 작성하였지만, 이를 서버에서는 객체로 정의하여 행위에 대한 Action을 하면  정의된 객체를 해석하여 행위에 필요한 SQL문을 작성하여 데이터베이스로 전달하는 말 그대로의 Mapping역할을 합니다.

 

이러한 ORM은 기존 Mybatis와 같은 기술을 사용하던 것을 '객체 지향'적으로 사용하기 위해 나온 기술이라고 봐도 무방 할 것이라 생각하는데, 어떤 탄생 배경이 있는지 알아보도록 하겠습니다.

ORM 탄생 배경

우리가 개발할 때 객체 지향 언어를 사용하여 개발을 하고, 관계형 데이터베이스를 사용하게 되면 프로그램 내에서 데이터베이스와 연결하여 SQL문을 직접 작성을 해줘 데이터를 얻거나 작업을 할 수 있습니다.

 

이때 우리는 객체 지향 언어의 데이터 표현 방법과 관계형 데이터베이스의 데이터 표현 방법의 차이를 확인해 볼 필요가 있습니다.

 

객체 지향 언어은 데이터를 객체에 상호 연결된 그래프로 표현을 하고, 관계형 데이터베이스는 데이터를 표형식으로 표현을 하게 됩니다.

이렇게 표현 방식이 다른 두 개념을 한 프로그램에서 사용을 하려면 표형식 표현방법을 객체에 상호 연결된 그래프 방식으로 변경하는 작업을 하게 되는데, 이는 개발자에게 번거로움과 오류 발생의 원인을 제공하게 됩니다.

 

이리하여 관계형 데이터베이스와 연결하여 SQL문을 작성하는 부분을 추상화시켜버리게 되는데 이것이 ORM입니다.

ORM의 장단점

위 설명만 보면 ORM을 만능으로 볼 수도 있습니다.

개발자의 번거로움을 줄여주고!! 오류 발생의 원인을 없애 주다니!! 하고 말입니다.

하지만 대부분의 기술이 그렇듯 장단점이 존재합니다.

장점

• 사용하기 편하다.  - 강점 -
• 직접적인 SQL문 작성이 없는 만큼 신경써야하는 부분이 줄어든다.
• 객체를 정의하여 사용하고 얼마든지 수정 및 확장이 쉬워 유지보수가 편하다.

단점

• ORM만 사용하여서는 복잡한 작업( 조회 혹은 수정 등 )을 대응하기 힘들다.
• 객체 지향적이라 객체로 관리하게 되었다고 설계를 신경써서 하지 않으면 어떤 프로그램보다 복잡하고 힘든 프로그램이 만들어진다.

데이터 베이스를 객체 지향적으로 접근할 수 있는 만큼 설계의 중요성은 이루 말할 수 없을 정도이며,

사용하다 보면 그냥 SQL사용해서 개발하고 싶다라는 생각이 들 수도 있습니다.

다만 적절히 비즈니스 로직을 나눠 분석하여 사용할 경우보다 쉽게 개발할 수 있는 기술인 것에는 틀림없다 생각합니다.

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JPA이란?

JPA(Java Persistent API)는 말그대로 JAVA Application에서 '객체와 관계형 데이터베이스 간의 매핑을 위한 API' 인터페이스의 모음입니다.

이 모음에는 3가지 구현체가 존재하는데, Hibernate, EclipseLink, DataNucleus가 있습니다.

Hibernate

하이버네이트는 JDBC API를 사용하는 JPA인터페이스 구현체입니다.

이는 무슨 뜻이냐 우리가 객체로 데이터를 CRUD 하게 되면 JPA 즉 하이버네이트 내부에서는 해당 객체를 분석하여 데이터베이스로 SQL문을 보내주게 되는데 이때 사용하는 API가 JDBC API라는 것입니다.

EclipseLink

EclipseLink는 JPA인터페이스 구현체입니다.

또한 JAXB, SDO를 구현한 포괄적인 오픈소스 프레임워크로, 다양한 기능과 확장성을 강력하게 제공하고 있습니다.

DataNucleus

DataNucleus는 JPA 인터페이스 구현체입니다.

EclipseLink와 마찬가지로 다른 데이터베이스들 또한 지원하고 있습니다.

Hibernate를 왜 많이 사용하는가

글을 작성하면서 의문이 들었던 점이 왜 Hibernate는 많이 사용하거나 본 거 같은데, EclipseLink와 DataNucleus는 다루는 글을 많이 못 본 것 같다는 생각을 하였습니다. 그리고 설명들을 보면 Hibernate는 JPA 인터페이스를 구현한 가장 대표적인 오픈소스라고 하는데 EclipseLink와 DataNucleus 또한 강력한 기능과 확장 가능성을 지원해 준 것을 확인할 수 있었습니다.

 

우선 찾아보며 생각한 것은 Hibernate의 강력한 커뮤니티와 그로 인해 나온 많은 선례, 또한 만들어진 지 오래된 만큼 안정성을 보장하기 때문이라 생각합니다.

JPA주요 특성

ORM

엔티티 클래스와 데이터베이스 테이블 간의 매핑을 지원합니다.

영속성 컨텍스트

데이터를 영속성 컨텍스트에 저장하고 지속적으로 추적하게 되는데, 이 데이터가 수정될 경우 트랜젝션이 걸려있지 않으면 바로 반영이 됩니다. 이게 무슨 의미인가 만약 데이터를 조회하여 엔티티로 받아서 바로 엔티티 속성을 수정한다면 실제 SQL문이 바로 날아가 변경된다는 뜻입니다.

 

즉 commit을 안 했는데 commit이 되는 현상으로 이러한 상황을 방지하기 위해서는 Transaction처리를 해주거나, 엔티티를 사용하지 말고 데이터를 수정할 때 사용하는 객체를 따로 만들어 해당 객체로 데이터 값들만 복사하여 사용하는 것이 안전한 사용법인 것 같습니다.

캐싱

영속성 컨텍스트는 한번 조회된 데이터들은 가지고있는데, 만약 조회되는 데이터가 영속성 컨텍스트에 저장되어있는 데이터라면 데이터베이스를 조회하지 않고 해당 데이터를 반환해줍니다. 이는 1차 캐시의 개념이며, 만약 1차 캐시에 없을 경우 2차 캐시를 조회하게되고, 거기에도 없다면 데이터베이스를 조회하게 됩니다.

 

이때 말하는 1차 캐시는 Hibernate에서 제공하는 영속성 컨텍스트 캐시이고, 2차 캐시는 Session Factory 캐시입니다.

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Reference

Understanding EclipseLink

 

JPA Getting Started Guide (v5.2)

 

What is Object/Relational Mapping? - Hibernate ORM

 

캐싱 참조자료: https://www.baeldung.com/hibernate-second-level-cache