[Spring DB] JPA (Java Persistence API)

🧩 ORM과 JPA: 왜 SQL에서 객체로 패러다임이 전환되었나?

 

JdbcTemplate이나 MyBatis와 같은 SQL Mapper 기술은 JDBC의 반복 작업을 줄여주었지만,

여전히 개발자가 SQL을 직접 작성해야 하는 한계가 있다.

 

이는 애플리케이션의 객체 모델과 데이터베이스의 관계형 모델 사이에 불일치가 발생하며,

개발자는 객체를 SQL로, SQL 결과를 다시 객체로 변환하는 반복적이고 지루한 작업을 계속해야 한다.

이러한 SQL 중심 개발의 문제점을 해결하기 위해 ORM(Object-Relational Mapping) 기술이 등장했다.

ORM은 이름 그대로 애플리케이션의 객체와 관계형 데이터베이스의 테이블을 자동으로 매핑해주는 기술이다.

JPA(Java Persistence API)는 이러한 ORM 기술에 대한 자바 표준 사양(API)이며,

하이버네이트(Hibernate)는 이 JPA 표준을 구현한 가장 널리 사용되는 구현체다.

이제 개발자는 더 이상 SQL을 작성하지 않아도 된다.

그저 객체를 다루기만 하면, ORM 기술이 적절한 SQL을 생성하여 실행하고, 그 결과까지 객체로 변환해 준다.

이로 인해 개발 생산성이 비약적으로 향상된다.

 

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🧩 JPA의 핵심 구성 요소 및 개발 방법

 

우선 build.gradle에 다음 의존성을 추가하자.

implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-jpa'

 

하이버네이트가 생성하고 실행하는 SQL을 확인하려면 application.properties에 다음 설정을 추가하자.

logging.level.org.hibernate.SQL=DEBUG
logging.level.org.hibernate.orm.jdbc.bind=TRACE

 

JPA를 사용하는 첫 단계는 자바 객체가 어떤 테이블과 어떻게 매핑되는지를 알려주는 것이다. 이는 애노테이션을 통해 이루어진다.

@Entity // 이 클래스는 JPA가 관리하는 엔티티임을 선언
public class Item {

    @Id // 테이블의 Primary Key와 매핑
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY) // DB의 identity 방식 사용
    private Long id;

    @Column(name = "item_name", length = 20) // 객체 필드와 테이블의 컬럼을 매핑
    private String itemName;

    private Integer price;
    private Integer quantity;

    public Item() { // JPA는 public 또는 protected 기본 생성자가 필수
    }
    
    ...
}

 

JPA를 사용하는 리포지토리는 다음과 같다.

@Repository // 컴포넌트 스캔 대상, 예외 변환 AOP의 적용 대상이 됨 (즉, 예외 변환을 처리하는 프록시를 만들어 줌)
@Transactional // JPA의 모든 데이터 변경(등록, 수정, 삭제)은 트랜잭션 안에서 이루어져야 함
@RequiredArgsConstructor
public class JpaItemRepositoryV1 implements ItemRepository {

    private final EntityManager em; // 내부에서 DataSource를 통해 DB 접근

    @Override
    public Item save(Item item) {
        em.persist(item); // 자동으로 INSERT 쿼리 보내고, ID 키도 자동으로 넣어줌
        return item;
    }

    @Override
    public void update(Long itemId, ItemUpdateDto updateParam) {
        Item item = em.find(Item.class, itemId);
        item.setItemName(updateParam.getItemName());
        item.setPrice(updateParam.getPrice());
        item.setQuantity(updateParam.getQuantity());
        // 조회 시점에 스냅샷을 뜨고, 데이터 변경점을 저장한 뒤, 트랜잭션 커밋 시점에 자동으로 UPDATE 쿼리 보냄
    }

    @Override
    public Optional<Item> findById(Long id) {
        Item item = em.find(Item.class, id);
        return Optional.ofNullable(item);
    }

    @Override
    public List<Item> findAll(ItemSearchCond cond) {
        String jpql = "select i from Item i"; // Item 엔티티 자체를 조회

        String itemName = cond.getItemName();
        Integer maxPrice = cond.getMaxPrice();

        // 동적 쿼리
        if (StringUtils.hasText(itemName) || maxPrice != null) jpql += " where";
        boolean andFlag = false;
        if (StringUtils.hasText(itemName)) {
            jpql += " i.itemName like concat('%',:itemName,'%')";
            andFlag = true;
        }
        if (maxPrice != null) {
            if (andFlag) jpql += " and";
            jpql += " i.price <= :maxPrice";
        }

        TypedQuery<Item> query = em.createQuery(jpql, Item.class);

        if (StringUtils.hasText(itemName)) {
            query.setParameter("itemName", itemName);
        }
        if (maxPrice != null) {
            query.setParameter("maxPrice", maxPrice);
        }

        return query.getResultList();
    }
}

• EntityManager:
  • 엔티티를 관리하는 JPA의 핵심 인터페이스다. 
  • 스프링을 통해 리포지토리에 주입받아 사용한다.
  • persist()를 통해 데이터를 저장하고, find()를 통해 조회하며, createQuery()를 통해 JPQL을 실행할 수 있다.
• @Transactional:
  • JPA에서 모든 데이터 변경(저장, 수정, 삭제) 작업은 반드시 트랜잭션 내에서 이루어져야 한다.
  • 조회 작업은 조회 전용 트랜잭션을 걸거나, 아예 트랜잭션이 없어도 가능하다.
• 변경 감지 (Dirty Checking):
  • 트랜잭션 내에서 조회한 엔티티의 값을 변경하기만 하면, 트랜잭션이 커밋될 때 JPA가 변경된 내용을 자동으로 감지하여 UPDATE 쿼리를 생성하고 실행해 준다.
  • 즉, 별도의 update() 메서드를 호출할 필요가 없다.
• JPQL (Java Persistence Query Language):
  • 테이블이 아닌 엔티티 객체를 대상으로 하는 객체지향 쿼리 언어다. (SQL과 문법이 매우 유사하다.)
  • 개발자가 JPQL을 작성하면, JPA가 이를 분석하여 현재 설정된 데이터베이스에 맞는 SQL로 변환하여 실행한다.
• JPA 예외 변환 (@Repository의 비밀):
  • JPA는 PersistenceException과 같은 JPA 전용 예외를 발생시킨다.
  • 만약 이 예외가 서비스 계층으로 전파되면, 서비스 계층은 JPA라는 특정 기술에 종속되게 된다.
  • 스프링은 @Repository 애노테이션이 붙은 클래스에 예외 변환 AOP 프록시를 적용한다.
  • 따라서 JPA 예외가 발생하면 이를 스프링의 데이터 접근 예외(DataAccessException) 계층의 예외로 자동 변환해 준다.
  • 이 덕분에 서비스 계층은 특정 기술에 종속되지 않고 순수성을 유지할 수 있다.

 

스프링은 JPA를 사용할 경우 JPA 예외 변환기(PersistenceExceptionTranslator)를 자동으로 등록한다.

스프링 부트는 PersistenceExceptionTranslationPostProcessor를 자동으로 등록하는데, 여기서 @Repository를 AOP 프록시로 만드는 어드바이저가 등록된다.