[스프링부트]JPA-연관관계매핑

일대일(One-to-One)관계

• 하나의 엔티티가 다른 엔티티와 1:1로 매핑되는 관계

• @OneToOne 어노테이션을 사용하여 정의

• 예제

@Entity
public class User {
    @Id @GeneratedValue
    private Long id;

    @OneToOne
    private Profile profile;
}

일대다(One-to-Many)관계

• 하나의 엔티티가 여러 엔티티와 열결되는 관계

• 단방향 관계 설정이 어렵고, 양방향 매핑을 많이 사용

• @OneToMany 어노테이션을 사용해 정의

• 예제

@Entity
public class User {
    @Id @GeneratedValue
    private Long id;

    @OneToMany(mappedBy = "user", cascade = CascadeType.ALL)
    private List<Post> posts = new ArrayList<>();
}

@Entity
public class Post {
    @Id @GeneratedValue
    private Long id;

    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "user_id")
    private User user;
}

다대일(Many-To-One)관계

• 여러 엔티티가 하나의 엔티티와 열결되는 관계

• 외래 키가 포함된 테이블이 연관관계의 주인 역할을 함

• @ManyToOne 어노테이션을 사용해 정의

• 예제

@Entity
public class Post {
    @Id @GeneratedValue
    private Long id;

    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "author_id")
    private Author author;
}

다대다(Many-To-Many)관계

• 여러 엔티티가 서로 다수와 연결되는 관계

• 중간 매개 테이블을 정의하여 다대다 관계를 사용하는 것이 일반적

• @ManyToMany 어노테이션을 사용해 정의

• 예제

@Entity
public class Student {
    @Id @GeneratedValue
    private Long id;

    @ManyToMany
    @JoinTable(name = "student_course",
               joinColumns = @JoinColumn(name = "student_id"),
               inverseJoinColumns = @JoinColumn(name = "course_id"))
    private List<Course> courses = new ArrayList<>();
}

고려사항

• 연관관계의 주인(owner)
• 관계의 주인이 되는 엔티티가 외래 키를 관리하며 데이터베이스와 직접적인 매핑 역할을 함
• mappedBy 속성은 주인이 아님을 명시

• 양방향과 단방향
• 양방향 관계 : 엔티티 간의 참조를 서로 설정
• 단방향 관계 : 하나의 엔티티만 다른 엔티티를 참조

주요 속성

• mappedBy : 연관관계의 주인이 아닌 엔티티에서 사용하여 양방향 관계 정의

• cascade : 연관된 엔티티를 함께 저장, 삭제

• fetch : 로딩 방벙 정의
• EAGER : 즉시 로딩
• 엔티티를 조회할 때 연관된 엔티티를 함께 가져옴
• 연관 엔티티가 많을 경우 성능 저하 발생
• LAZY : 지연 로딩
• 연관된 엔티티를 실제로 사용할 때 데이터를 가져옴
• 성능 최적화를 위해 기본적으로 사용

LAZY 전략

설명

• 연관된 데이터를 실제로 사용할 때 로딩하는 방식

• 필요하지 않는 데이터를 미리 로딩하지 않으므로 초기 로딩 시 성능 최적화 가능

• 연관된 데이터를 사용하지 않을 겨우 데이터베이스 접근을 최소화

• 메모리와 네트워크 자원을 절약하고 , 엔티티가 가벼워짐

• 실제 연관된 데이터를 참조하려는 시점에서 데이터베이스에서 쿼리를 실행함

• 연관 데이터를 사용하는 시점에 추가 쿼리가 발생, 영속성 컨텍스트가 닫혀 있으면 LazyInitializationException 발생 가능

• 보통 DB세션을 뷰 레이어까지 열어두게 되면 발생가능성이 높음(OSIV)

• 예제

@Entity
public class User {
    @Id @GeneratedValue
    private Long id;

    @OneToMany(mappedBy = "user", fetch = FetchType.LAZY)
    private List<Post> posts = new ArrayList<>();
}

User user = em.find(User.class, userId); // Post는 로딩되지 않음
List<Post> posts = user.getPosts(); // 여기서 추가 데이터베이스 쿼리가 실행됨

OSIV

• JPA의 영속성 컨텍스트는 데이터베이스 연결을 유지하며 엔티티를 관리

• OSIV는 이 영속성 컨텍스트를 트랜젝션이 끝난 후에도 뷰 레이어까지 확장하여 유지
• OSIV 활성화 상태
• 데이터베이스 세션이 Controller와 View까지 열려 있음
• 이로 인해 LAZY 로딩이 데이터 View에서 접근이 가능
• 뷰에서 지연로딩을 남발하면 다수의 추가 쿼리 문제가 발생
• 영속성 컨텍스트가 뷰까지 열려 있으면 데이터베이스 커넥션이 길게 유지 되어 자원소모가 커짐
• 대규모 트래픽 처리 시 병목이 발생
• 트랜잭션 범위를 벗어난 데이터 로딩으로 인해 설계가 불명확해질 가능성이 있음
• OSIV 비활성화 상태
• 데이터베이스 세션이 Service에서 트랜잭션이 종료되면 닫힘
• 트랜잭션 외부에서 LAZY 로딩 데이터를 접근하려고 하면 LazyInitializationException 발생

지연로딩의 동작 방식

• JPA에서 지연 로딩은 연관된 엔티티를 실제로 액세스할 때까지 로딩을 미룬다는 의미

• 지연 로딩 필드는 프록시 객체로 초기화, 해당 필드에 접근할 때 데이터베이스 쿼리가 실행

• 영속성 컨텍스트(EntityManager)가 닫힌 상태에서 지연 로딩을 호출하면 데이터베이스 접근이 불가능해져 LazyInitializationException이 발생

직렬화와의 충돌

• 지연 로딩된 필드는 Hibernate 프록시 객체로 존재

• 이 프록시 객체는 실제 데이터를 로드하기 위해 영속성 컨텍스트(EntityManager)를 필요

• 그러나 영속성 컨텍스트는 보통 직렬화 시점에 닫혀 있으므로 데이터 로딩이 불가능

• LazyInitializationException 또는 직렬화 오류가 발생

EAGER 전략

• 연관된 데이터를 즉시 로딩하는 방식
• 엔티티가 조회될 때, 연관된 엔티티를 함께 로딩
• 연관된 데이터를 자주 사용하는 경우 유용

• 데이터베이스에서 JOIN 쿼리를 사용하여 한 번에 가져오거나 별도의 추가 쿼리를 실행

• 연관 데이터를 함께 가져오기 때문에 추가적인 데이터베이스 쿼리가 줄어듦

• 코드가 간결하고 예측 가능

• 필요 없는 데이터를 미리 로딩하여 메모리 및 성능 낭비 가능

• 연관 데이터가 많아질 경우, 쿼리의 복잡도가 증가하거나 대량의 데이터를 메모리에 로드하게 됨

• 예제

@Entity
public class User {
    @Id @GeneratedValue
    private Long id;

    @OneToOne(fetch = FetchType.EAGER)
    private Profile profile;
}

User user = em.find(User.class, userId); // Profile이 함께 로딩됨