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JPA/자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍

Chap.7 고급 매핑

by devwari 2021. 5. 25.

- 상속 관계 매핑: 객체의 상속 관계를 데이터베이스에 어떻게 매핑하는지 다룬다.

- @MappedSuperclass: 등록일, 수정일 같이 여러 엔티티에서 공통으로 사용하는 매핑 정보만 상속받고 싶으면 이 기능을 사용하면 된다.

- 복합 키와 식별 관계 매핑: 데이터베이스의 식별자가 하나 이상일 때 매핑하는 방법을 다룬다. 그리고 데이터베이스 설계에서 이야기하는 식별 관계와 비식별 관계에 대해서도 다룬다.

- 조인 테이블: 테이블은 외래 키 하나로 연관관계를 맺을 수 있지만 연관관계를 관리하는 연결 테이블을 두는 방법도 있다. 여기서는 이 연결 테이블을 매핑하는 방법을 다룬다.

- 엔티티 하나에 여러 테이블 매핑하기: 보통 엔티티 하나에 테이블 하나를 매핑하지만 엔티티 하나에 여러 테이블을 매핑하는 방법도 있다. 여기서는 이 매핑 방법을 다룬다.

 

상속 관계 매핑

- 관계형 데이터베이스에는 객체지향 언어에서 다루는 상속이라는 개념이 없다. 대신 슈퍼타입 서브타입 관계(Super-Type Sub-Type Relationship)라는 모델링 기법이 객체의 상속 개념과 가장 유사하다.

- 슈퍼타입 서브타입 논리 모델을 실제 물리 모델인 테이블로 구현할 때는 3가지 방법을 선택할 수 있다.

1) 각각의 테이블로 변환 : 조인 전략

: 엔티티 각각을 모두 테이블로 만들고 자식 테이블이 부모 테이블의 기본 키를 받아서 기본 키 + 외래 키로 사용하는 전략이다. 따라서 조회할 때 조인을 자주 사용한다. 이 전략을 사용할 때 주의할 점이 있는데 객체는 타입으로 구분할 수 있지만 테이블은 타입의 개념이 없어서 타입을 구분하는 컬럼(DTYPE)을 추가해야한다.

: 장점

테이블이 정규화된다.

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 INSERT SQL을 두 번 실행한다.

: 특징

JPA 표준 명세는 구분 컬럼을 사용하도록 하지만 하이버네이트를 포함한 몇 몇 구현체는 구분 컬럼(@DiscriminatorColumn) 없이도 동작한다.

관련 어노테이션 - @PrimaryKeyJoinColumn, @DiscriminatorColumn, @DiscriminatorValue

@Entity
@Inheritance(strategy = InheritanceType.JOINED) // 상속 매핑은 부모 클래스에 @Inheritance를 사용해야 한다.
@DisciminatorColumn(name ="DTYPE") // 부모 클래스에 구분 컬럼을 지정한다.
public abstract class Item {
 ...
}
 

@Entity
@DisciminatorValue("A") // 엔티티를 저장할 때 구분 컬럼에 입력할 값을 지정한다.
@PrimaryKeyJoinColumn(name = "BOOK_ID") // 기본값으로 자식 테이블은 부모 테이블의 ID 컬럼명을 그대로 사용하는데, 자식 테이블의 기본 키 컬럼명을 변경하고 싶을 때 사용. ID 재정의
public class Album extends Item {
 ...
}
 
 
@Entity
@DisciminatorValue("M")
public class Movie extends Item {
 ...
}

 

2) 통합 테이블로 변환 : 단일 테이블 전략

: 단일 테이블 전략은 이름 그대로 테이블을 하나만 사용한다. 그리고 구분 컬럼(DTYPE)으로 어떤 자식 데이터가 저장되었는지 구분한다. 조회할 때 조인을 사용하지 않으므로 일반적으로 가장 빠르다.

: 이 전략을 사용할 때 주의점은 자식 엔티티가 매핑한 컬럼은 모두 null을 허용해야 한다는 점이다. 예를 들어 BOOK 엔티티를 저장하면 ITEM 테이블의 AUTHOR, ISBM 컬럼만 사용하고 다른 엔티티와 매핑된 ARTIST, DIRECTOR, ACTOR 컬럼은 사용하지 않으므로 null이 입력되기 때문이다.

: 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. ex) Movie, Album, Book

@Entity
@Inheritance(strategy = InheritanceType.SINGE_TABLE) // 단일 테이블 전략
@DisciminatorColumn(name ="DTYPE") // 부모 클래스에 구분 컬럼을 지정한다.
public abstract class Item {
 ...
}
 

@Entity
@DisciminatorValue("A") // 엔티티를 저장할 때 구분 컬럼에 입력할 값을 지정한다.
public class Album extends Item {
 ...
}
 
 
@Entity
@DisciminatorValue("M")
public class Movie extends Item {
 ...
}

 

3) 서브타입 테이블로 변환 : 테이블 전략 (구현 클래스마다 테이블 전략)

: 구현 클래스마다 테이블 전략은 자식 엔티티마다 테이블을 만든다. 그리고 자식 테이블 각각에 필요한 컬럼이 모두 있다. 일반적으로 추천하지 않는 전략이다.

: 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.

@Entity
@Inheritance(strategy = InheritanceType.TABLE_PER_CLASS) // 구현 클래스마다 테이블 전략 사용
public abstract class Item {
 ...
 }
 

@Entity
public class Album extends Item {
 ...
}
 
 
@Entity
public class Movie extends Item {
 ...
}

 

@MappedSuperclass

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

- 실제 테이블과 매핑되지 않고 단순히 매핑 정보를 상속할 목적으로만 사용된다.

@MappedSuperclass
public abstract class BaseEntity {

  @Id @GeneratedValue
  private Long id;

  private String name;
  ...
}
 

@Entity
public class Member extends BaseEntity {

  // ID 상속
  // NAME 상속
  private String email;
  ...
}
 
 
@Entity
public class Movie extends Item {

  // ID 상속
  // NAME 상속
  private String shopName;
 ...
}

- 부모로부터 물려받은 매핑 정보를 재정의하려면 @AttributeOverrides나 @AttributeOverride를 사용하고, 연관관계를 재정의하려면 @AssociationOverrides나 @AssoicationOverride를 사용한다.

@Entity
@AttributeOverride(name = "id", column = @Column(name = "MEMBER_ID")) // 부모에게 상속받은 id 속성의 컬럼명을 MEMBER_ID로 재정의했다.
public class Member extends BaseEntity {
  ...
}

@Entity
@AttributeOverrides({ // 둘 이상 재정의할 때 사용
	name = "id", column = @Column(name = "MEMBER_ID")),
    name = "name", column = @Column(name = "MEMBER_NAME"))
})
public class Member extends BaseEntity {
  ...
}

- 특징

: 테이블과 매핑되지 않고 자식 클래스에 엔티티의 매핑 정보를 상속하기 위해 사용한다.

: @MappedSuperclass로 지정한 클래스는 엔티티가 아니므로 em.find()나 JPQL에서 사용할 수 없다.

: 이 클래스를 직접 생성해서 사용할 일은 거의 없으므로 추상 클래스로 만드는 것을 권장한다.

: 등록일자, 수정일자, 수정자 같은 엔티티에서 공통으로 사용하는 속성을 효과적으로 관리할 수 있다.

 

복합 키와 식별 관계 매핑

식별 관계 VS 비식별 관계

- 데이터베이스 테이블 사이에 관계는 외래 키가 기본 키에 포함되는지 여부에 따라 식별 관계와 비식별 관계로 구분한다.

식별 관계

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

비식별 관계

- 비식별 관계는 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

- JPA는 영속성 컨텍스트에 엔티티를 보관할 때 엔티티의 식별자를 키로 사용한다. 그리고 식별자를 구분하기 위해 equals와 hashCode를 사용해서 동등성 비교를 한다. 그런데 식별자 필드가 하나일 때는 보통 자바의 기본 타입을 사용하므로 문제가 없지만, 식별자 필드가 2개 이상이면 별도의 식별자 클래스를 만들고 그곳에 equals와 hashCode를 구현해야 한다.

- JPA는 복합 키를 지원하기 위해 @IdClass와 @EmbeddedId 2가지 방법을 제공하는데 @IdClass는 관계형 데이터베이스에 가까운 방법이고 @EmbeddedUd는 좀 더 객체지향에 가까운 방법이다.

@IdClass

@Entity
@IdClass(ParentId.class)
public class Parent {

	@Id
    @Column(name = "PARENT_ID1")
    private String id1; // PrentId.id1과 연결
    
    @Id
    @Column(name = "PARENT_ID2")
    private String id2; // PrentId.id2과 연결
    
...
}



// 식별자 클래스
public clss ParentId implements Serializable {

	private String id1; // Parent.id1 매핑
    private String id2; // Parent.id2 매핑
    
    public ParentId {
    }
    
    public ParentId(String id1, String id2) {
		this.id1 = id1;
        this.id2 = id2;
    }
    
    @Override
    public boolean equlas(Object o) {...}
    
    @Override
    public int hashCode() {...}

}

- @IdClass를 사용할 때 식별자 클래스는 다음 조건을 만족해야 한다.

: 식별자 클래스의 속성명과 엔티티에서 사용하는 식별자의 속성명이 같아야 한다. 예제의 Parent.id1과 ParentId.id1, 그리고 Parent.id2와 ParentId.id2가 같다.

: Serializable 인터페이스를 구현해야 한다.

: equals, hashCode를 구현해야 한다.

: 기본 생성자가 있어야 한다.

: 식별자 클래스는 public 이어야 한다.

@Entity
public class Child {

	@Id
    private String id;
    
    // 부모 테이블의 기본 키 컬럼이 복합 키이므로 자식 테이블의 외래 키도 복합 키다.
    // 따라서 외래 키 매핑 시 여러 컬럼을 매핑해야 하므로 @JoinColumns 어노테이션을 사용하고 각각의 외래 키 컬럼을 @JoinColumn으로 매핑한다.
    // 참고로 예제처럼 @JoinColumn의 name 속성과 referencedColumnName 속성의 값이 같으면 referencedColumnName은 생략해도 된다.
    @ManyToOne
    @JoinColumns({
    	@JoinColumn(name = "PARENT_ID1", referencedColumnName = "PARENT_ID1"),
        @JoinColumn(name = "PARENT_ID2", referencedColumnName = "PARENT_ID2")
    })
    private Parent parent;
    
...
}

 

@EmbeddedId

- @IdClass가 데이터베이스에 맞춘 방법이라면 @EmbeddedId는 좀 더 객체지향적인 방법이다.

@Entity
public class Parent {

	@EmbeddedId
    private String id;
    
    private String name;
    
...
}

@Embeddable
public class ParentId implemnts Serializable {

	@Column(name = "PARENT_ID1")
    private String id1;
    
    @Column(name = "PARENT_ID2")
    private String id2;
    
    // equals and hashCode 구현
    ...
}

- @Embeddable를 적용한 식별자 클래스는 다음 조건을 만족해야 한다.

: @Embeddable 어노테이션을 붙여주어야 한다.

: Serializable 인터페이스를 구현해야 한다.

: 기본 생성자가 있어야 한다.

: 식별자 클래스는 public 이어야 한다.

 

복합 키와 equals(), hashCode()

- equals()를 적절히 오버라이딩 하지 않았다면 결과는 거짓이다. 자바의 모든 클래스는 기본으로 Object 클래스를 상속받는데 이 클래스가 제공하는 기본 equlas()는 인스턴스 참조 값 비교인 == 비교(동일성 비교)를 하기 대문이다.

- 영속성 컨텍스트는 엔티티의 식별자를 키로 사용해서 엔티티를 관리한다. 그리고 식별자를 비교할 때 equals()와 hashCode()를 사용한다. 따라서 식별자 객체의 동등성이 지켜지지 않으면 예상과 다른 엔티티가 조회되고나 엔티티를 찾을 수 없는 등 영속성 컨텍스트가 엔티티를 관리하는 데 심각한 문제가 발생한다. 따라서 복합 키는 equals()와 hashCode()를 필수로 구현해야 한다. 식별자 클래스는 보통 equals()와 hashCode()를 구현할 때 모든 필드를 사용한다.

 

@IdClass vs @EmbeddedId

- @EmbeddedId가 @Idclass와 비교해서 더 객체지향적이고 중복도 없어서 좋아보이긴 하지만 특정 상황에 JPQL이 조금 더 길어질 수 있다.

em.createQuery("select p.id.id1, p.id.id2 from Parent p"); // @EmbeddedId
em.createQuery("select p.id1, p.id2 from Parent p"); // @IdClass

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

 

복합 키: 식별 관계 매핑

@IdClass와 식별 관계

- 식별 관계는 기본 키와 외래 키를 같이 매핑해야 한다. 따라서 식별자 매핑인 @Id와 연관관계 매핑인 @ManyToONE을 같이 사용하면 된다.

- Child 엔티티의 parnet 필드를 보면 @Id로 기본 키를 매핑하면서 @ManyToOne과 @JoinColumn으로 외래 키를 같이 매핑한다.

@Id

@ManyToOne

@JoinColumn(name = "PARENT_ID")

public Parent parent;

 

@EmbeddedId와 식별 관계

- @EmbeddedId로 식별 관계를 구성할 때는 @MapsId를 사용해야 한다.

- @IdClass와 다른 점은 @Id 대신에 @MapsId를 사용한 점이다. @MapsId는 외래 키와 매핑한 연관관계를 기본 키에도 매핑하겠다는 뜻이다. @MapsId의 속성 값은 @EmbeddedId를 사용한 식별자 클래스의 기본 키 필드를 지정하면 된다. 여기서는 ChildId의 parentId 필드를 선택했다.

// 자식
@Entity
public class Child {
@EmbeddedId
private ChildId id;

@MapsId("parentId") // ChildId.parentId 매핑
@ManyToONE
@JoinColumn(name = "PARENT_ID")
public Parent parent;

...
}

// 자식 ID
@Embeddable
public class ChildId implements Serializable {
private String parentId; // @MapsId("parentId")로 매핑

@Column(name = "CHILD_ID")
private String id;

// equals, hashCode
...
}

// 손자
@Entity
public class GrandChild {
@EmbeddedId
private GrandChildId id;

@MapsId("childId") // GrandChildId.childId 매핑
@ManyToOne
@JoinColumns({
	@JoinColumn(name = "PARENT_ID"),
    @JoinColumn(name = "CHILD_ID")
})
private Child child;
...
}

// 손자 Id
@Embeddable
public class GrandChildId implments Serializable {
private ChildId childId; // @MapsId("childId")로 매핑

@Column(name = "GRANDCHILD_ID")
private String id;

// equlas, hashCode
...
}

 

비식별 관계로 구현

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

 

일대일 식별 관계

- 일대일 식별 관계는 자식 테이블의 기본 키 값으로 부모 테이블의 기본 키 값만 사용한다. 그래서 부모 테이블의 기본 키가 복합 키가 아니면 자식 테이블의 기본 키는 복합 키로 구성하지 않아도 된다.

 

식별, 비식별 관계의 장단점

- 식별 관계는 부모 테이블의 기본 키를 자식 테이블로 전파하면서 자식 테이블의 기본 키 컬럼이 점점 늘어난다.

- 식별 관계는 2개 이상의 컬럼을 합해서 복합 기본 키를 만들어야 하는 경우가 많다.

- 식별 관계를 사용할 때 기본 키로 비지니스 의미가 있는 자연 키 컬럼을 조합하는 경우가 많다. 반면에 비식별 관계의 기본 키는 비지니스와 전혀 관계없는 대리 키를 주로 사용한다. 비지니스 요구사항은 시간이 지남에 따라 언젠가는 변한다. 식별 관계의 자연 키 컬럼들이 자식에 손자까지 전파되면 변경하기 힘들다.

- 식별 관계는 부모테이블의 기본 키를 자식 테이블의 기본 키로 사용하므로 비식별 관계보다 테이블 구조가 유연하지 못하다.

- 식별 관계가 가지는 장점은 기본 키 인덱스를 활용하기 좋고, 상위 테이블들의 기본 키 컬럼을 자식, 손자 테이블들이 가지고 있으므로 특정 상황에 조인 없이 하위 테이블만으로 검색을 완료할 수 있다.

- 결론) 추천하는 방법은 비식별 관계를 사용하고 기본 키는 Long 타입의 대리 키를 사용하는 것이다. 대리 키는 비지니스와 아무 관련이 없다. 따라서 비지니스가 변경되어도 유연한 대처가 가능하다는 장점이 있다. Integer 는 20억 정도면 끝나버리고, Long 약 920정 까지 가능하다. 그리고 선택적 비식별 관계보다는 필수적 비식별 관계를 사용하는 것이 좋은데, 선택적인 비식별 관계는 NULL을 허용하므로 조인할 때에 외부 조인을 사용해야 한다. 반면에 필수적 관계는 NOT NULL로 항상 관계가 있다는 것을 보장하므로 내부 조인만 사용해도 된다.

 

조인 테이블

- 조인 컬럼 사용 (외래 키) @JoinColumn

- 조인 테이블 사용 (테이블 사용) @JoinTable

- 일대일 조인 테이블

// 부모
@Entity
public class Parent {

	@Id @GeneratedValue
    @Column(name = "PARENT_ID")
    private Long id;
    
    private String name;
    
    @OneToOne
    @JoinTable(name = "PARENT_CHILD", // 매핑할 조인 테이블 이름
    	joinColumns = @JoinColumn(name = "PARENT_ID"), // 현재 엔티티를 참조하는 외래 키
        inverseJoinColumns = @JoinColumn(name = "CHILD_ID") // 반대방향 엔티티를 참조하는 외래 키
    )
    private Child child;
    ...
}

- 일대다 조인 테이블

- 다대일 조인 테이블

- 다대다 조인 테이블

 

엔티티 하나에 여러 테이블 매핑

- @SecondaryTable을 사용하면 한 엔티티에 여러 테이블을 매핑할 수 있다.

- @SecondaryTable을 사용해서 두 테이블을 하나의 엔티티에 매핑하는 방법보다는 테이블당 엔티티를 각각 만들어서 일대일 매핑하는 것을 권장한다. 이 방법은 항상 두 테이블을 조회하므로 최적화하기 어렵다. 반면에 일대일 매핑은 원하는 부분만 조회할 수 있고 필요하면 둘을 함께 조회하면 된다.

@Entity
@Table(name = "BOARD")
@SecondaryTable(name = "BOARD_DETAIL", // 매핑할 다른 테이블의 이름
	pkJoinColumns = @PrimaryKeyJoinColumn(name = "BOARD_DETAIL_ID")) // 매핑할 다른 테이블의 기본 키 컬럼 속성
public class Board {

	@Id @GeneratedValue
    @Column(name = "BOARD_ID")
    private Long id;
    
    private String title;
    
    @Column(table = "BOARD_DETAIL") // BOARD_DETAIL 테이블의 컬럼에 매핑
    private String content;
    ...
}
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