JPA 고급 매핑

인프런의 자바 ORA 표준 JPA 프로그래밍 - 기본편과 자바 ORM 표준 JPA 책을 공부하며 정리한 포스트입니다.

 

이 포스팅에 적을 고급 매핑

• 상속 관계 매핑: 객체의 상속 관계를 데이터베이스에 어떻게 매핑하는지
• @MappedSuperclass: 등록일, 수정일 같이 여러 엔티티의 공통으로 사용하는 매핑 정보만 상속 받고 싶을때 이 기능 사용
• 복합 키와 식별 관계 매핑: 데이터베이스의 식별자가 하나 이상일 때 매핑하는 방법, 그리고 데이터베이스 설계에서 이야기하는 식별 관계와 비식별 관계에 대해서
• 조인 테이블: 테이블은 외래 키 하나로 연관관게를 맺을 수 있지만 연관관계를 관리하는 연결 테이블을 두는 방법
• 엔티티 하나에 여러 테이블 매핑: 엔티티 하나에 여러 테이블을 매핑하는 방법

상송관계 매핑

관계형 데이터베이스에는 객체지향에서의 상속이라는 개념대신 슈퍼타입 서브타입 관계라는 상속과 유사한 개념이 있다. ORM에서 이야기 하는 상속 관계 매핑은 객체의 상속 구조와 데이터베이스의 슈퍼타입 서브타입 관계를 매핑하는 것이다.

 

슈퍼타입 서브타입 논리 모델을 실제 물리 모델인 테이블로 구현하는 3가지 방법

1. 각각의 테이블로 변환: 엔티티 각각을 모두 테이블로 만들고 조회할 때 조인을 사용. JPA에서는 조인 전략 이라 함.
2. 통합 테이블로 변환: 테이블 하나에 모든 엔티티를 통합한다. JPA에서는 단일 테이블 전략 이라 함.
3. 서브타입 테이블로 변환: 서브 타입마다 하나의 테이블을 만든다. JPA에서는 구현 클래스마다 테이블 전략이라 함.

조인전략

엔티티 각각을 모두 테이블로 만들고 자식 테이블이 부모 테이블의 기본 키를 받아서 기본 키 + 외래 키로 사용하는 전략.

객체는 타입으로 구분할 수 있지만 테이블은 타입의 개념이 없다. 따라서 타입을 구분하는 컬럼을 추가해야 한다. DTYPE 컬럼을 구분 컬럼으로 사용한다.

 

 매핑정보

1. @Inheritance(strategy = InheritenceType.JOINED): 상속 매핑은 부모 클래스에 @Inheritance를 사용해야 한다.
   그리고 조인전략 이므로 strategy = InheritenceType.JOINED 를 사용한다.
2. @DiscriminatorColumn(name="DTYPE"): 부모 클래스에 구분 컬럼을 지정한다. 이 컬럼으로 저장된 자식 테이블을 구분할 수 있다.
3. @DiscriminatorValue("M"): 엔티티를 저장할 때 구분 컬럼에 입력할 값을 지정한다. 만약 영화 엔티티를 저장하면 구분 컬럼인 DTYPE에 값 M이 저장된다.

기본 값으로 자식 테이블은 부모 테이블의 ID 컬럼명을 그대로 사용하는데, 만약 자식 테이블의 기본 키 컬럼명을 변경하고 싶으면 @PrimaryKeyJoinColumn을 사용하면 된다.

• 장점
  - 테이블이 정규화 된다
  - 외래 키 참조 무결성 제약조건을 활용할 수 있다.
  - 저장공간을 효율적으로 사용한다.
• 단점
  - 조회할 때 조인이 많이 사용되므로 성능이 저하될 수 있다.
  - 조회 쿼리가 복잡하다.
  - 데이터를 등록할 때 INSERT SQL을 두 번 실행한다.
• 특징
  - JPA 표준 명세는 구분 컬럼을 사용하도록 하지만 하이버네이트를 포함한 몇몇 구현체는 구분 컬럼없이도 동작한다.
• 관련 어노테이션
  - @PrimaryKeyJoinColumn, @DiscriminatorColumn, @DiscriminatorValue

단일 테이블 전략

테이블을 하나만 사용하고 구분 컬럼(DTYPE)으로 어떤 자식 데이터가 저장되었는기 구분한다. 조인을 사용하지 않으므로 일반적으로 가장 빠르다.

 

이 전략 사용시 자식 엔티티가 매핑한 컬럼은 모두 null을 허용해야 한다.

@Inheritance(strategy = InheritenceType.SINGLE_TABLE)로 지정한다. 테이블 하나에 모든 것을 통합하므로 구분 컬럼을 필수로 사용해야 한다.

• 장점
  - 조인이 필요 없으므로 일반적으로 조회 성능이 빠르다.
  - 조회 쿼리가 단순하다.
• 단점
  - 자식 엔티티가 매핑한 컬럼은 모두 null을 허용해야 한다.
  - 단일 테이블에 모든 것을 저장하므로 테이블이 커질 수 있다. 그러므로 상황에 따라서는 조회 성능이 오히려 느려질 수 있다.
• 특징
  - 구분 컬럼을 꼭 사용해야 한다. 따라서 @DiscriminatorColumn을 꼭 설정해야 한다.
  - @DiscriminatorValue를 지정하지 않으면 기본으로 엔티티 이름을 사용한다.

구현 클래스마다 테이블 전략

자식 엔티티마다 테이블을 만든다. 그리고 자식 테이블 각각에 필요한 컬럼이 모두 있다.

@Inheritance(strategy = InheritenceType.TABLE_PER_CLASS)로 지정한다. (일반적으로 추천하지 않는 전략이라고 한다.)

• 장점
  - 서브 타입을 구분해서 처리할 때 효과적이다.
  - not null 제약조건을 사용할 수 있다.
• 단점
  - 여러 자식 테이블을 함께 조회할 때 성능이 느리다.(SQL에 UNION을 사용해야 한다.)
  - 자식 테이블을 통합해서 쿼리하기 어렵다
• 특징
  - 구분 컬럼을 사용하지 않는다.

@MappedSuperclass

부모 클래스는 테이블과 매핑하지 않고 부모 클래스를 상속 받는 자식 클래스에게 매핑 정보만 제공하고 싶으면 @MappedSuperclass를 사용한다.

BaseEntity에는 객체들이 주로 사용하는 공통 매핑 정보를 정의했다. 그리고 자식 엔티티들은 상속을 통해 BaseEntity의 매핑 정보를 물려 받았다. BaseEntity는 테이블과 매핑할 필요가 없고 자식 엔티티에게 공통으로 사용되는 매핑 정보만 제공하면 된다.

 

부모로부터 물려 받은 매핑 정보를 재정의하려면 @AttributeOverrides나 @AttributeOverride를 사용하고, 연관관계를 재정의하려면 @AssocationOverrides나 @AssocationOverride를 사용한다.

 

@MappedSuperclass의 특징

• 테이블과 매핑되지 않고 자식 클래스에 엔티티의 매핑 정보를 상속하기 위해 사용
• @MapperSuperclass로 지정한 클래스는 엔티티가 아니므로 em.find()나 JPQL에서 사용할 수 없다.
• 이 클래스를 직접 생성해서 사용할 일은 거의 없으므로 추상 클래스로 만드는 것이 권장된다.

* 엔티티는 엔티티이거나 @MappedSuperclass로 지정한 클래스만 상속받을 수 있다.

복합 키와 식별 관계 매핑

식별 관계

부모 테이블의 기본 키를 내려받아서 자식 테이블의 기본 키 + 외래 키로 사용하는 관계다.

비식별 관계

부모 테이블의 기본 키를 받아서 자식 테이블의 외래 키로만 사용하는 관계다.

비식별 관계는 외래 키에 null을 허용하는지에 따라 필수적 비식별 관계와 선택적 비식별 관계로 나눈다.

• 필수적 비식별 관계(Mandatory): 외래 키에 null을 허용하지 않는다. 연관관계를 필수적으로 맺어야 한다.
• 선택적 비식별 관계(Optional): 외래 키에 null을 허용한다. 연관관계를 맺을지 말지 선택할 수 있다.

복합 키: 비식별 관계 매핑

JPA에서는 식별자를 둘 이상 사용하려면 별도의 식별자 클래스를 만들어야 한다. 식별자 필드가 2개 이상이면 별도의 식별자 클래스를 만들고 그곳에 equals와 hashcode를 구현해야 한다.

 

JPA는 복합키 지원을 위해 @IdClass와 @EmbeddedId 2가지 방법을 제공한다.

• @IdClass
  - 식별자 클래스의 속성명과 엔티티에서 사용하는 식별자의 속성명이 같아야 한다.
  - Serializable 인터페이스를 구현해야 한다.
  - 기본 생성자가 있어야 한다.
  - 식별자 클래스는 publice 이어야 한다.
• @EmbeddedId
  부모 엔티티에서 식별자 클래스를 지적 사용하고 @EmbeddedId 어노테이션을 적어주면 된다.
  @EmbeddedId를 적용한 식별자 클래스는 식별자 클래스에 기본 키를 직접 매핑한다.
  
  @EmbeddedId를 적용한 식별자 클래스는 다음 조건을 만족해야 한다.
  - @Embeddable 어노테이션을 붙여주어야 한다.
  - Serializable 인터페이스를 구현해야 한다.
  - equals, hashcode를 구현해야 한다.
  - 기본 생성자가 있어야 한다.
  - 식별자 클래스는 public 이어야 한다.

* 복합 키에는 @GenerateValue를 사용할 수 없다. 복합 키를 구성하는 여러 컬럼 중 하나에도 사용할 수 없다.

복합 키: 식별 관계 매핑

• @EmbeddedId와 식별 관계
  @EmbeddedId로 식별 관계를 구성할 때는 @MapsId를 사용해야 한다. @MapsId는 외래키와 매핑한 연관관계를 기본 키에도 매핑하겠다는 뜻이다. @MapsId의 속성 값은 @EmbeddedId를 사용한 식별자 클래스의 기본 키 필드를 지정하면 된다.

비식별 관계로 구현

식별 관계의 복합 키를 사용한 코드와 비교하면 매핑도 쉽고 코드도 단순하다. 그리고 복합 키가 없으므로 복합 키 클래스를 만들지 않아도 된다.

식별, 비식별 관계의 장단점

아래와 같은 이유로 데이터베이스 관점에서 비식별 관계를 선호한다.

• 식별 관계는 부모 테이블의 기본 키를 자식 테이블로 전파하면서 자식 테이블의 기본 키 컬럼이 점점 늘어난다. 결국 조인할 때 SQL이 복잡해지고 기본 키 인덱스가 불필요하게 커질 수 있다.
• 식별 관계는 2개 이상의 컬럼을 합해서 복합 기본 키를 만들어야 하는 경우가 많다.
• 식별 관계를 사용할 때 기본 키로 비즈니스 의미가 있는 자연 키 컬럼을 조합하는 경우가 많다. 반면에 비식별 관계의 기본 키는 비즈니스와 전혀 관계없는 대리 키를 주로 사용한다. 비즈니스 요구사항은 시간이 지남에 따라 언젠가는 변한다. 식별 관계의 자연 키 컬럼들이 자식에 손자까지 전파되면 변경하기 힘들다.
• 식별 관계는 부모 테이블의 기본 키를 자식 테이블의 기본 키로 사용하므로 비식별 관계보다 테이블 구조가 유연하지 못하다.

아래와 같은 이유로 객체 관계 매핑의 관점에서 보면 다음과 같은 이유로 비식별 관계를 선호한다.

• 일대일 관계를 제외하고 식별 관계는 2개 이상의 컬럼을 묶은 복합 기본 키를 사용한다. 복합 키는 별도의 복합 키 클래스를 만들어서 사영해야 하므로 많은 노력이 필요하다.
• 비식별 관계의 기본 키는 주로 대리 키를 사용하는데 JPA는 @GenerateValue 처럼 대리 키를 생성하기 위한 편리한 방법을 제공한다.

식별 관계가 가지는 장점

• 기본 키 인덱스를 활용하기 좋음.
• 상위 테이블들의 기본 키 컬럼을 자식, 손자 테이블들이 가지고 있으므로 특정 상황에 조인 없이 하위 테이블만으로 검색을 완료할 수 있다.

조인 테이블

데이터베이스 테이블의 연관관계를 설계하는 방법 2가지

• 조인 컬럼 사용(외래 키)
• 조인 테이블 사용(테이블 사용)

조인 컬럼 사용

테이블 간에 관계는 주로 조인 컬럼이라 부르는 외래 키 컬럼을 사용해서 관리한다.

조인 테이블 사용

조인 테이블이라는 별도의 테이블을 사용해서 연관관계를 관리한다. 연관관계를 관리하는 조인 테이블을 추가하고 여기서 두 테이블의 외래 키를 가지고 연관관계를 관리한다.

• 일대일 조인 테이블
  일대일 관계를 만들려면 조인 테이블의 외래 키 컬럼 각각에 총 2개의 유니크 제약조건을 걸어야 한다.
  
  @JoinTable의 속성
   - name: 매핑할 조인 테이블 이름
   - joinColumns: 현재 엔티티를 참조하는 외래 키
   - inverserJoinColumns: 반대방향 엔티티를 참조하는 외래 키
• 일대다 조인 테이블
  일대다 관계를 만들려면 조인 테이블의 컬럼 중 다와 관련된 컬럼에 유니크 제약조건을 걸어야 한다.
• 다대일 조인 테이블
  다대일은 일대다에서 방햔만 반대이다.
• 다대다 조인 테이블
  다대다 관계를 만들려면 조인 테이블의 두 컬럼을 합해서 하나의 복합 유니크 제약조건을 걸어야 한다.

*조인 테이블에 컬럼을 추가하면 @JoinTable 전략을 사용할 수 없다. 대신에 새로운 엔티티를 만들어서 조인 테이블과 매핑해야 한다.

엔티티 하나에 여러 테이블 매핑

@SecondaryTable을 사용하면 한 엔티티에 여러 테이블을 매핑할 수 있다.

 

@SecondaryTable 속성

• @SecondaryTable.name : 매핑할 다른 테이블의 이름.
• @SecondaryTable.pkJoinColumns: 매핑할 다른 테이블의 기본 키 컬럼속성.

더 많은 테이블을 매핑하려면 @SecondaryTables를 사용하면 된다.

@SecondaryTable을 사용해서 두 테이블을 하나의 엔티티에 매핑하는 방법보다는 테이블당 엔티티를 각가 만들어서 일대일 매핑하는 것을 권장한다고 한다. 이 방법은 두 테이블을 조회하므로 최적하하기 어렵지만 일대일 매핑은 원하는 부분만 조회할 수있고 필요하면 둘을 함께 조회하면 된다.