SQL을 직접 다룰 때 발생하는 문제점

반복, 반복 그리고 반복

  • 객체를 데이터베이스에 CRUD하려면 너무 많은 SQL과 JDBC API를 코드로 작성해야 한다.
    • SQL 작성
    • JDBC API를 사용해서 SQL 실행
    • SQL과 객체의 매핑
  • 테이블마다 이런 일을 반복해야 해서 작성해야 된다.

SQL에 의존적인 개발

  • Member 객체에 새로운 필드 Team을 추가할 경우
    • 클래스에 필드 추가
    • CRUD 쿼리 수정
    • 연관 관계 매핑을 위한 JOIN 쿼리가 있는 새로운 DAO 메소드 추가
  • Member 객체는 team 필드가 있는지 확인하기 위해 DAO를 열어서 SQL을 확인할 수 밖에 없다.
  • 결론
    • 진정한 의미의 계층 분할이 어렵다.
    • 엔티티를 신뢰할 수 없다.
    • SQL에 의존적인 개발을 피하기 어렵다.

JPA와 문제 해결

  • JPA를 사용하면 객체를 데이터베이스에 저장하고 관리할 때, 개발자가 직접 SQL을 작성하는 것이 아니라 JPA가 제공하는 API를 사용하면 된다.
  • 저장: jpa.persist(member) 같이 메소드를 호출하면 매핑정보를 보고 적절한 INSERT SQL을 생성하여 전달한다.
  • 조회: jpa.find(Member.class, memberId) 같이 메소드를 호출하면 객체와 매핑 정보를 보고 적절한 SELECT SQL을 생성하여 전달하고 객체를 반환한다.
  • 수정: 수정 메소드를 제공하지 않고, 객체 내의 값을 변경하면 트랜잭션을 커밋할 때 적절한 UPDATE SQL이 전달된다.
Member member = jpa.find(Member.class, memberId);
member.setName("이름변경");
  • 연관된 객체 조회: 연관된 객체를 사용하는 시점에 적절한 SELECT SQL을 실행한다.
Member member = jpa.find(Member.class, memberId);
Team team = jmember.getTeam(); // 사용하는 시점에 SELECT SQL 실행

패러다임의 불일치

  • 객체지향 프로그래밍은 추상화, 캡슐화, 정보은닉, 상속, 다형성 등 시스템의 복잡성을 제어할 수 있는 다양한 장치들을 제공한다.
  • 객체는 필드와 메소드를 가진다.
    • 메소드는 클래스에 정의되어 있으므로 객체의 인스턴스의 상태인 필드만 데이터베이스에 저장하면 된다.
  • 객체와 관계형 데이터베이스의 패러다임 불일치
    • 객체와 관계형 데이터베이스는 지향하는 목적이 다르므로 둘의 기능과 표현하는 방법이 다르다.
    • 객체 구조를 테이블 구조에 저장하려면 이 표현 방법이 달라서 발생하는 문제를 개발자가 해결해야된다.

상속

  • 테이블에는 상속이라는 기능이 없어서, 아래와 같은 방법으로 테이블을 설계할 수 있다.
  • JDBC API를 사용해서 이 코드를 완성하려면 아래와 같이, 부모 데이터와 자식 데이터를 분리해서 모두 SQL을 작성해줘야 한다.
INSERT INTO ITEM ...
INSERT INTO ALBUM ...

INSERT INTO ITEM ...
INSERT INTO MOVIE ...

SELECT I.*, A.*
	FROM ITEM I
	JOIN ALBUM A ON I.ITEM_ID = A.ITEM_ID

연관관계

  • 객체는 참조를 사용해서 다른 객체와 연관관계를 가지고 참조에 접근해서 연관된 객체를 조회한다.
  • 반면에 테이블은 외래 키를 사용해서 다른 테이블과 연관관계를 가지고 조인을 사용해서 연관된 테이블을 조회한다.
  • 객체를 테이블에 맞추어 모델링할 경우
    • 객체를 테이블에 저장하거나 조회할 때는 편리하지만, 좋은 객체 모델링을 기대하기 어렵고 결국 객체지향의 특징을 잃어버리게 된다.
class Member{
  String id;       //MEMBER_ID 컬럼 사용
  Long teamId;     //TEAM_ID FK 컬럼 사용
  String username; //USERNAME 컬럼 사용
}

class Team{
  Long id;         //TEAM_ID PK 사용
  String name;     //NAME 컬럼 사용
}
  • 객체지향 모델링할 경우
    • 객체가 외래 키의 값을 그대로 보관하는 것이 아니라 연관된 Team의 참조를 보관한다.
    • 반면에 테이블은 참조가 필요 없고 외래 키만 있으면 되기 떄문에 개발자가 중간에서 변환 역할을 해야 한다.(패러다임 불일치)
  • JPA가 이런 패러다임 불일치를 해결해준다.
    • 개발자는 회원과 팀의 관계를 설정하고 회원 객체를 저장하면 된다.
    • 객체를 조회할 때 외래 키를 참조로 변환하는 일도 JPA가 처리해준다.
member.setTeam(team); // 회원과 팀 연관관계 설정
jpa.persist(member); // 회원과 연관관계 함께 저장

Member member = jpa.find(Member.class, memberId);
Team team = member.getTeam();

객체 그래프 탐색

  • SQL을 직접 다루면 처음 실행하는 SQL에 따라 객체 그래프를 어디까지 탐색할 수 있는지 정해진다.
    • 이는 비즈니스 로직에 따라 사용하는 객체 그래프가 다른데 언제 끊길지 모를 객체 그래프를 함부로 탐색할 수 없어서 객체지향 프로그래밍에 큰 제약이 된다.
class MemberService{
  ...
  public void process(){
    Member member = memberDAO.find(memberId);
    member.getTeam(); //member->team 객체 그래프 탐색이 가능한가?
    member.getOrder().getDelivery(); //??? (예측 불가)
  }
}
  • JPA를 사용하면 객체 그래프를 마음껏 탐색할 수 있다.
    • 지연 로딩: 실제 객체를 사용하는 시점까지 데이터베이스 조회를 미루는 기능
    • Member를 사용할 때마다 Order를 함께 사용하면, 간단한 설정으로 즉시 함께 JOIN하여 조회할 수 있게 정의할 수 있다.
//처음 조회 시점에 SELECT MEMBER SQL
Member member = jpa.find(Member.class, memberId);

Order order = member.getOrder();
order.getOrderData(); //Order를 사용하는 시점에 SELECT ORDER SQL

비교

  • 데이터베이스는 기본 키의 값으로 각 로우를 구분한다.
  • 객체는 동일성 비교와 동등성 비교라는 두 가지 비교 방법이 있다.
    • 동일성 비교: == 비교. 인스턴스의 주소 값을 비교한다.
    • 동등성 비교: equals 비교. 객체 내부의 값을 비교한다.
  • SQL을 직접 다루면 같은 로우를 조회했지만 객체의 동일성 비교에는 실패한다.
String memberId = "100";
Member member1 = memberDAO.getMember(memberId);
Member member2 = memberDAO.getMember(memberId);

member1 == member2;   //다르다.
  • JPA는 같은 트랜잭션일 때 같은 객체가 조회되는 것을 보장한다.
    • 그러므로 아래 코드는 동일성 비교에 성공한다.
String memberId = "100";
Member member1 = jpa.find(Member.class, memberId);
Member member2 = jpa.find(Member.class, memberId);

member1 == member2; //같다.(같은 트랜잭션일 경우)

정리

  • 객제 모델과 관계형 데이터베이스 보델의 패러다임 불일치를 극복하기 위해 개발자가 너무 많은 시간과 코드를 소비한다.
  • JPA는 패러다임 불일치 문제를 해결해주고 정교한 객체 모델링을 유지하게 도와준다.

JPA란 무엇인가?

  • JPA(Java Persistence API): 자바 진영의 ORM 기술 표준
  • ORM(Object-Relational Mapping): 객체와 관계형 데이트베이스를 매핑한다는 뜻
  • 자바 진영에는 다양한 ORM 프레임워크들이 있는데 그중에 하이버네이트 프레임워크가 가장 많이 사용된다.
    • 하이버네이트는 거의 대부분의 패러다임 불일치 문제를 해결해주는 성숙한 ORM 프레임워크다.

JPA 소개

  • 과거 자바 진영에는 JEB라는 기술 표준을 만들었는데 그 안에 “엔티티 빈"이라는 ORM 기술도 포함되어 있었다.
    • 하지만 너무 복잡하고 기술 성숙도도 떨어졌으며 J2EE 애플리케이션 서버에서만 동작했다.
  • 이 때 하이버네이트라는 오픈소스 ORM 프레임워크가 등장했는데 상대적으로 가볍고 실용적인 데다가 기술 성숙도도 높았다.
  • 결국 EJB 3.0에서 하이버네이트를 기반으로 새로운 자바 ORM 기술 표준이 만들어졌는데 이것이 바로 JPA다.
  • JPA는 자바 ORM 기술에 대한 인터페이스를 모아둔 것이고, 다양한 구현체가 존재한다.

왜 JPA를 사용해야 하는가?

  • 생산성: 반복적인 코드와 CRUD용 SQL을 개발자가 직접 작성하지 않아도 된다.
  • 유지보수: 개발자가 작성해야 했던 SQL과 JDBC API 코드를 JPA가 대신 처리해주므로 유지보수해야 하는 코드 수가 줄어든다.
  • 패러다임의 불일치 해결
  • 성능: 애플리케이션과 데이터베이스 사이에 다양한 성능 최적화 기회를 제공한다.
    • 예) 하나의 트랜잭션에서 같은 객체를 두 번 조회하면, 두 번째 조회는 앞서 조회한 객체를 재사용한다.
  • 데이터 접근 추상화와 벤더 독립성
    • 관계형 데이터베이스는 같은 기능도 벤더마다 사용법이 다른 경우가 많다.
    • JPA는 애플리케이션과 데이터베이스 사이에 추상화된 데이터 접근 계층을 제공해서 애플리케이션이 특정 데이터베이스 기술에 종속되지 않도록 한다.
  • 표준: JPA는 자바 진영의 ORM 기술 표준이다.