[자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍] 8.1~2 프록시, 즉시 로딩과 지연 로딩

Reference. 자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍

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들어가기 전 JPA 특징, Q&A

1. JPA 소개

    1.1 SQL을 직접 다룰 때 발생하는 문제점

    1.2 패러다임의 불일치

    1.3 JPA란 무엇인가?

2. JPA 시작

3. 영속성 관리

    3.1 엔티티 매니저 팩토리와 엔티티 매니저

    3.2 영속성 콘텍스트란?

    3.3 엔티티의 생명주기

    3.4 영속성 콘텍스트의 특징

    3.5 플러시

    3.6 준영속

4. 엔티티 매핑

    4.1 - 4.3 @Entity, @Table, 다양한 매핑

    4.4 - 4.5 데이터베이스 스키마 자동 생성, DDL 생성 기능

    4.6 기본 키 매핑

    4.7 필드와 칼럼 매핑: 레퍼런스

5. 연관관계 매핑 기초

    5.1 단방향 연관관계

    5.2 단방향 연관관계

    5.3 양방향 연관관계

6. 다양한 연관관계 매핑

    6.1 다대일

    6.2 일대다

    6.3 일대일

    6.4 다대다

7. 고급매핑

    7.1 상속 관계 매핑

    7.2 @MappedSuperclass

    7.3 복합 키와 식별 관계 매핑

    7.4 조인 테이블

    7.5 엔티티 하나에 여러 테이블 매핑

8.1 프록시

• 지연 로딩: 엔티티가 실제 사용될 때까지 데이터베이스 조회를 지연하는 방법

• 프록시 객체: 실제 엔티티 객체 대신에 데이터베이스 조회를 지연하는 가짜 객체로 사용

8.1.1 프록시 기초

• JPA에서 엔티티 하나를 조회할 떄 EntityManager.find()를 사용
  • 예) Member member = em.find(Member.class, "member1");
  • 엔티티를 직접 조회하면 실제 사용하든 사용하지 않든 데이터베이스를 조회

• 실제 사용하는 시점까지 조회를 미루고 싶으면 EntityManager.getReference() 사용
  • 예) Member member = em.getReference(Member.class, "member1");
  • 데이터베이스 조회하지 않고 객체도 생성하지 않음, 프록시 객체를 반환

 

프록시의 특징

• 프록시 클래스는 실제 클래스를 상속받아 만들어지므로 겉모양이 동일

• 사용하는 입장에선 진짜 객체인지 프록시 객채엔지 구분하지 않고 사용

 

• 프록시 객체는 실제 객체에 대한 참조(target)를 보관

• 프록시 객체의 메소드를 호출하면 실제 객체의 메소드를 호출

 

프록시 객체의 초기화

• 프록시 객체 초기화: member.getName()처럼 사용될 때 데이터베이스를 조회해서 엔티티 생성

프록시 초기화 예제

Member member = em.getReference(Member.class, "id1");
member.getName();

프록시의 초기화 과정

1. 프록시 객체에 member.getName()을 통해 실제 데이터 조회

2. 실제 엔티티가 생성되지 않으면 영속성 컨텍스트에 실제 엔티티 생성을 요청 (초기화)

3. 영속성 컨텍스트가 데이터베이스를 조회해서 실제 엔티티 객체 생성

4. 생성된 실제 엔티티 객체의 참조를 Member target 멤버 변수에 보관

5. 실제 엔티티 객체의 getName()으로 결과 반환

 

프록시의 특징

• 프록시 객체는 처음 사용할 떄 한 번만 초기화

• 초기화 후 프록시 객체가 실제 엔티티로 바뀌지 않음, 프록시 객체를 통해 실제 엔티티 접근 가능

• 프록시 객체는 원본 엔티티를 상속받은 객체이므로 타입체크시 주의해서 사용

• 영속성 컨텍스트에 엔티티가 존재하면 DB조회가 필요 없음 getReference() 호출해도 프록시가 아닌 실제 엔티티 반환

• 초기화는 영속성 컨텍스트의 도움을 받아야 가능 준영속 상태의 프록시를 초기화하면 문제가 발생 (영속성 컨텍스트 관리 X) 하이버네이트는 org.hibernamte.LazyInitializationException 예외 발생준영속 상태 초기화 예시
  • 영속성 컨텍스트가 종료된 후 프록시를 초기화하면 예외 발생

  Member member = em.getReference(Member.class, "id1");
  transaction.commit();
  em.close() //영속성 컨텍스트 종료
  
  member.getName(); //준영속 상태 초기화 LazyInitializationException 예외 발생

 

8.1.2 프록시와 식별자

• 프록시 객체는 식별자(PK) 값을 보관

Team team = em.getReference(Team.class, "team1");
team.getId(); //초기화 되지 않음

• 엔티티 접근 방식을 프로퍼티(@Access(AccessType.PROPERTY))로 설정한 경우만 초기화 X

• 엔티티 접근 방식을 필드(@Access(AccessType.FIELD))로 설정하면 프록시 객체 초기화 O

• 프록시를 사용하면 데이터베이스 접근 횟수를 줄이는 장점

• 연관관계를 설정할 때는 엔티티 접근 방식을 필드로 설정해도 프록시 초기화 X

 

8.1.3 프록시 확인

• PersistenceUnitUtil.isLoaded(Object entity) 메소드를 통해 프록시 초기화 여부 확인 가능
  • 초기화되지 않은 프록시는 false, 초기화되었거나 프록시 인스턴스가 아니면 true 반환

  boolean isLoad = em.getEntityManagerFactory()
  									.getPersistenceUnitUtil().isLoaded(entity);

• 조회한 엔티티가 진짜 엔티티인지 프록시로 조회한 것인지 확인하려면 클래스명을 직접 출력
  • 클래스명 뒤에 ..javassist..라 되어있으면 프록시
  • 프록시를 생성하는 라이브러리에 따라 출력결과는 달라짐

  System.out.println("memberProxy = " + member.getClass().getName());
  //결과: memberProxy = jpabook.domain.Member_$$_javassist_0

• 하이버네이트 initialize()를 사용하면 프록시를 강제로 초기화 (JPA는 초기화 메소드 X)

  org.hibernate.Hibernate.initialize(order.getMember()); //프록시 초기화

8.2 즉시 로딩과 지연 로딩

• 프록시 객체는 주로 연관된 엔티티를 지연 로딩할 때 사용

• JPA는 연관된 엔티티의 조회 시점을 선택할 수 있도록 두가지 방법 제공
  • 즉시 로딩: 엔티티를 조회 할 때 연관된 엔티티도 함께 조회
    • 예) em.find(Member.class, "member1")호출하면 회원과 연관된 팀 엔티티도 함께 조회
    • 설정 방법: @ManyToOne(fetch = FetchType.EAGER)
  • 지연 로딩: 연관된 엔티티를 실제 사용할 떄 조회
    • 예) member.getTeam().getName()처럼 실제 사용시점에서 SQL 호출해서 팀 엔티티 조회
    • 설정 방법: @ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)

 

8.2.1 즉시 로딩

• 즉시 로딩을 사용하려면 fetch 속성을 FetchType.EAGER로 지정

즉시 로딩 설정 및 사용 예시

//즉시 로딩 설정
@Entity
public class Member {
		...
		@ManyToOne(fetch = FetchType.EAGER)
		@JoinColumn(name = "TEAM_ID")
		private Team team;
		...
}

//사용 예시
Member member = em.find(Member.class, "member1");
Team team = member.getTeam(); //객체 그래프 탐색

• 회원을 조회하는 순간 팀도 함께 조회 (즉시 로딩)

• 대부분의 JPA 구현체는 즉시 로딩을 최적화하기 위해 가능하면 조인 쿼리 사용

  //실행된 쿼리
  SELECT 
  		M.MEMBER_ID AS MEMBER_ID,
  		M.TEAM_ID AS TEAM_ID,
  		M.USERNAME AS USERNAME,
  		T.TEAM_ID AS TEAM_ID,
  		T.NAME AS NAME
  FROM
  		MEMBER M LEFT OUTER JOIN TEAM T
  				ON M.TEAM_ID = T.TEAM_ID
  WHERE
  		M.MEMBER_ID = 'member1'

NULL 제약조건과 JPA 조인 전략

• 회원 테이블에 TEAM_ID 외래 키는 NULL 값을 허용, 따라서 JPA는 외부 조인(OUTER)을 사용

• 회원은 팀에 소속되지 않은 회원이 있을 가능성이 존재 그런 경우 내부 조인하면 팀은 물론이고 회원 데이터도 조회할 수 없는 상황 발생

• 외부 조인보다 내부 조인이 성능과 최적화에서 유리 (내부 조인이 외부 조인보다 속도가 빠름)

• 외래 키에 NOT NULL 제약 조건을 설정하면 내부 조인만 사용해도 가능 (nullable 설정)
  • @JoinColumn(nullable = true) : NULL 허용(기본값), 외부 조인 사용
  • @JoinColumn(nullable = false) : NULL 허용 안함, 내부 조인 사용

  //nullable 속성 사용
  @Entity
  public class Member {
  		...
  		@ManyToOne(fetch = FetchType.EAGER)
  		@JoinColumn(name = "TEAM_ID", nullable = false)
  		private Team team;
  		...
  }
  
  //@ManyToOne.optional 속성 사용
  @Entity
  public class Member {
  		...
  		@ManyToOne(fetch = FetchType.EAGER, optional = false)
  		@JoinColumn(name = "TEAM_ID")
  		private Team team;
  		...
  }

 

8.2.2 지연 로딩

• 지연 로딩을 사용하려면 @ManyToOne의 fetch 속성을 FetchType.LAZY로 지정

지연 로딩 설정 및 사용 예시

//즉시 로딩 설정
@Entity
public class Member {
		...
		@ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)
		@JoinColumn(name = "TEAM_ID")
		private Team team;
		...
}

//사용 예시
Member member = em.find(Member.class, "member1");
Team team = member.getTeam(); //객체 그래프 탐색
team.getName(); //팀 객체 실제 사용

• em.find(Member.class, "member1")회원만 조회 team변수에는 프록시 객체로 대체

• 프록시 객체는 실제 사용될 때까지 데이터 로딩을 미룸, 그것이 지연로딩

  //em.find(Member.class, "member1") 호출시
  SELECT * FROM MEMBER
  WHERE MEMBER_ID = 'member1'
  
  //team.getName() 호출시
  SELECT * FROM TEAM
  WHERE TEAM_ID = 'team1'

• 조회 대상이 영속성 컨텍스트에 이미 있으면 프록시가 아닌 실제 객체를 사용