*이 글의 내용은 제가 이해한 것을 바탕으로 작성되었습니다. 글의 내용 중 잘못된 내용이 있다면 댓글로 피드백 해주시면 감사하겠습니다.
0. 개요
이동욱님의 '스프링 부트와 AWS로 혼자 구현하는 웹 서비스' 로 공부하던 중 게시글 수정 기능을 만들면서 의문이 생겼다.
@Transactional 이 붙은 메소드에선 엔티티의 필드를 수정만 하고 쿼리를 날리는 다른 메소드를 사용하지 않아도 수정이 이루어진다. 책에서는 JPA의 영속성 컨텍스트 덕에 가능하다고 했는데, 해당 내용이 완전히 이해가 가지 않았다.
그래서 해당 내용을 제대로 이해하고자 영속성 컨텍스트에 대해 찾아보았고, 이 글에 정리해 두었다.
1. 영속성 컨텍스트의 정의
영속성 컨텐스트란 엔티티를 영구 저장하는 환경이라는 뜻이다. 애플리케이션과 데이터베이스 사이에서 객체를 보관하는 가상의 데이터베이스 같은 역할을 한다.
엔티티 매니저(Entity Manager)는 영속성 컨텍스트를 활용해 엔티티를 다루는 클래스이다. 엔티티 매니저는 데이터베이스의 데이터를 엔티티로 만들어 활용하거나 엔티티를 데이터베이스에 저장하는 역할을 한다.
엔티티 매니저는 다음과 같이 사용할 수 있다.
EntityManager em = emf.createEntityManager();
em.persist(member); // member 엔티티를 영속성 컨텍스트에 저장
em.detach(member); // 엔티티를 영속성 컨텍스트에서 분리한다.
em.clear(); // 영속성 컨텍스트를 비운다.
em.close(); // 영속성 컨텍스트를 종료한다.
엔티티의 상태
엔티티의 상태는 비영속(new/transient), 영속(managed), 준영속(detached), 삭제(removed) 이렇게 4가지로 이루어져 있다. 각각의 상태를 자세히 살펴보자.
비영속
비영속 상태는 엔티티 객체를 생성했지만 아직 영속성 컨텍스트에 저장하지 않은 상태이다.
Member member = new Member(); //현재 member는 비영속 상태이다
영속
영속 상태는 엔티티 매니저를 통해서 영속성 컨텍스트에 저장된 상태이다.
em.persist(member); // persist를 통해 영속 상태가 된다.
준영속
영속성 컨텍스트가 관리하던 영속 상태의 엔티티 더이상 관리하지 않으면 준영속 상태가 된다. 특정 엔티티를 준영속 상태로 만드려면 em.datach()를 호출하면 된다.
// 엔티티를 영속성 컨텍스트에서 분리해 준영속 상태로 만든다.
em.detach(member);
// 영속성 콘텍스트를 비워도 관리되던 엔티티는 준영속 상태가 된다.
em.claer();
// 영속성 콘텍스트를 종료해도 관리되던 엔티티는 준영속 상태가 된다.
em.close();준영속 상태일 때는 1차 캐시, 쓰기 지연, 변경 감지, 지연 로딩을 포함한 영속성 컨텍스트가 제공하는 어떠한 기능도 동작하지 않는다. 해당 기능들은 아래에서 자세히 설명한다.
삭제
엔티티를 영속성 컨텍스트와 데이터베이스에서 삭제한다.
em.remove(member);
2. 영속성 컨텍스트의 특징
식별자
영속성 컨텍스트는 엔티티를 식별자 값으로 구분한다. 따라서 영속 상태는 반드시 식별자 값이 있어야 한다. 또한 준영속 상태일때도 식별자는 유지된다.
1차 캐시
영속성 컨텍스트 내부에는 캐시가 있는데, 이를 1차 캐시라고 한다. 영속 상태의 엔티티는 캐시에 저장된다. 1차 캐시의 키는 식별자 값(데이터베이스의 기본 키)이고 값은 엔티티 인스턴스이다. 조회하는 방법은 다음과 같다.
// em.find(엔티티 클래스 타입, 식별자 값);
Member member = em.find(Member.class, "member1");
조회의 흐름은 다음과 같다.
1. 1차 캐시에서 엔티티를 찾는다
2. 있으면 메모리에 있는 1차 캐시에서 엔티티를 조회한다.
3. 없으면 데이터베이스에서 조회한다.
4. 조회한 데이터로 엔티티를 생성해 1차 캐시에 저장한다. (엔티티를 영속상태로 만든다)
5. 조회한 엔티티를 반환한다.
1차 캐시 덕분에 엔티티 매니저를 사용할 때 데이터베이스를 조회하는 횟수가 크게 줄어든다. 이미 한번 꺼낸 정보는 상태가 바뀌기 전까진 1차 캐시에 저장되어 있고 (영속상태), 저장되어 있는 엔티티와 동일한 내용이 호출되면 데이터베이스에 들르지 않고 1차 캐시에만 들르면 되기 때문이다.
영속 엔티티의 동일성 보장
영속성 컨텍스트는 엔티티의 동일성을 보장한다.
Member a = em.find(Member.class, "member1");
Member b = em.find(Member.class, "member1");
System.out.print(a==b) // true
==의 결과값이 true라는 것은 a와 b가 동일한 인스턴스라는 의미이다. 즉 영속 상태의 엔티티는 엔티티를 요청받았을 때 새로운 인스턴스를 생성하는 것이 아니라 해당 엔티티의 주소를 준다. 1차 캐시의 저장과 이어지는 내용이다.
쓰기 지연(transactional write-behind)
em.find(member)를 사용해 member를 저장해도 바로 INSERT SQL이 DB에 보내지는 것이 아니다.
엔티티 매니저는 트랜잭션을 커밋하기 직전까지 내부 쿼리 저장소에 INSERT SQL을 모아둔다. 그리고 트랜잭션을 커밋할 때 모아둔 쿼리를 DB에 보낸다. 이것을 쓰기 지연이라 한다.
플러시
플러시는 영속성 컨텍스트의 변경 내용을 데이터베이스에 반영한다. 영속성 컨텍스트의 엔티티를 지우는게 아니라 변경 내용을 데이터베이스에 동기화하는 것이다.
플러시의 흐름은 다음과 같다.
1. 변경 감지가 동작해서 스냅샷과 비교해서 수정된 엔티티를 찾는다.
2. 수정된 엔티티에 대해서 수정 쿼리를 만들거 SQL 저장소에 등록한다.
3. 쓰기 지연 SQL 저장소의 쿼리를 데이터베이스에 전송한다.
플러시하는 방법은 다음의 3가지가 있다.
1. em.flush()
2. 트랜잭션 커밋시 자동 호출
3. JPQL 쿼리 실행시 자동 호출
변경 감지
트랜잭션이 시작된 채로 영속 상태의 엔티티를 수정할 경우 트랜잭션이 커밋될 때 변경된 내용이 바로 데이터베이스에 반영된다. 이것이 데이터 수정시 따로 쿼리 메소드를 사용하지 않아도 되는 이유이다.
변경감지의 흐름은 다음과 같다.
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 저장한다.
4. 쓰기 지연 저장소의 SQL을 플러시한다.
5. 데이터베이스 트랜잭션을 커밋한다.
비영속 상태인 엔티티는 변경 감지가 적용되지 않으므로 주의해야 한다.
레퍼런스
'공부 자료 > Java Spring' 카테고리의 다른 글
| [Java Spring] 스프링 컨테이너 구조 (Bean Factory와 ApplicationContext) (0) | 2022.12.08 |
|---|---|
| [Java Spring] IoC, DI, Bean, 컨테이너 (0) | 2022.12.03 |
| [Java Spring] XML과 어노테이션 (0) | 2022.12.03 |
| [Java Spring] JPA와 Spring Data JPA (0) | 2022.12.01 |
| [Java Spring] JPA (0) | 2022.11.28 |
