[JPA] 자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 : 값 타입

목차

• 기본값 타입
• 임베디드 (복합 값 타입)
• 값 타입과 불변 객체
• 값 타입의 비교
• 값 타입 컬렉션
• 실전 예제 - 6. 값 타입 매핑

기본값 타입

JPA의 데이터 타입 분류

• 엔티티 타입
  • @Entity로 정의하는 객체
  • 데이터가 변해도 식별자로 지속해서 추적 가능
  • 예) 회원 엔티티의 키나 나이 값을 변경해도 식별자로 인식 가능
• 값 타입
  • int, Integer, String처럼 단순히 값으로 사용하는 자바 기본 타입이나 객체
  • 식별자가 없고 값만 있으므로 변경시 추적 불가
  • 예) 숫자 100을 200으로 변경하면 완전히 다른 값으로 대체

값 타입 분류

• 기본값 타입
  • 자바 기본(primitive) 타입 (int, double)
  • 래퍼 클래스(Integer, Long)
  • String
• 임베디드 타입(embedded type, 복합 값 타입 : 커스텀하여 사용하는 타입)
  • ex) 좌표(position : x,y로 구성)
• 컬렉션 값 타입(collection value type)

기본값 타입

• 예) String name, int age
• 생명주기를 엔티티에 의존
  • 예) 회원을 삭제하면 이름, 나이 필드도 함께 삭제
• 값 타입은 공유하면 안됨
  • 예) 회원 이름 변경시 다른 회원의 이름도 함께 변경되면 안됨!

참고 : 자바의 기본 타입은 절대 공유되지 않음

• int, double 같은 기본 타입(primitive type)은 절대 공유되지 않음
• 기본 값 타입은 항상 값을 복사함. 저장공간 따로 가짐.
  • 공유가 안되니까 Side Effect가 없음.
• Integer같은 래퍼 클래스나 String 같은 특수한 클래스는 **공유 가능(call by reference)**한 객체이지만 값을 변경할 수 없기에 문제 발생하지 않음

임베디드 타입(복합 값 타입)

• 새로운 값 타입을 직접 정의할 수 있음
• JPA는 임베디드 타입(embedded type)이라고 함
• 주로 기본 값 타입을 모아서 만들어서 복합 값 타입이라고도 함
• int, String과 같은 타입
• 기본값 타입의 모음이기 때문에 똑같이 추적 안됨
• ex) 임베디드 타입 예시
  • 회원 엔티티는 이름, 근무 시작일, 근무 종료일, 주소 도시, 주소 번지, 주소 우편번호를 가진다.
  • 회원 엔티티는 이름, 근무 기간, 집 주소를 가진다. ← 임베디드 타입으로 뽑아낸 경우

// 임베디드 타입 사용 안할 때 
@Entity
public class Member {   
    @Id
    @GeneratedValue()
    @Column(name = "MEMBER_ID")
    private Long id;

    @Column(name = "USERNAME")
    private String username;

		// 기간 Period
    private LocalDateTime startDate;
    private LocalDateTime endDate;

		// 주소
    private String city;
    private String street;
    private String zipCode;
}

임베디드 타입 사용법

• @Embeddable : 값 타입을 정의하는 곳에 표시
• @Embedded : 값 타입을 사용하는 곳에 표시
• 기본 생성자 필수

// 임베디드 타입 사용할 때
@Entity
public class Member {
    @Id
    @GeneratedValue()
    @Column(name = "MEMBER_ID")
    private Long id;

    @Column(name = "USERNAME")
    private String username;

    //    기간
    @Embedded
    private Period workPeriod;

    //    주소
    @Embedded
    private Address homeAddress;
}

@Embeddable
public class Period {

    private LocalDateTime startDate;
    private LocalDateTime endDate;
}

@Embeddable
public class Address {
    private String city;
    private String street;
    private String zipCode;
}

임베디드 타입의 장점

• 재사용
• 높은 응집도
• Period.isWork()처럼 해당 값 타입만 사용하는 의미 있는 메소드를 만들 수 있음
• 임베디드 타입을 포함한 모든 값 타입은, 값 타입을 소유한 엔티티에 생명주기를 의존함

임베디드 타입과 테이블 매핑

• 임베디드 타입은 엔티티의 값일 뿐이다.
• 임베디드 타입을 사용하기 전과 후에 매핑하는 테이블은 같다.
• 객체와 테이블을 아주 세밀하게(find-grained) 매핑하는 것이 가능
• 잘 설계한 ORM 애플리케이션은 매핑한 테이블의 수보다 클래스의 수가 더 많음

임베디드 타입의 연관관계

• 임베디드 타입의 클래스에 엔티티가 들어올 수 있음 (FK값만 가지고 있으면 되기 때문에)

@AttributeOverride: 속성 재정의

• 한 엔티티에서 같은 값 타입을 사용하면?
• → 컬럼명 중복됨 (ERROR)
• @AttributeOverrides, @AttiributeOverride를 사용해서 컬럼명 속성을 재정의

@Entity
public class Member {

    //    주소
    @Embedded
    private Address homeAddress;

    @Embedded
    @AttributeOverrides({
            @AttributeOverride(name = "city",
                    column = @Column(name = "WORK_CITY")),
            @AttributeOverride(name = "street",
                    column = @Column(name = "WORK_STREET")),
            @AttributeOverride(name = "zipCode",
                    column = @Column(name = "WORK_ZIPCODE")),
    })
    private Address workAddress;
}

임베디드 타입과 null

• 임베디드 타입의 값이 null이면 매핑한 컬럼 값은 모두 null

값 타입과 불변 객체

값 타입은 복잡한 객체 세상을 조금이라도 단순화하려고 만든 개념이다.

따라서 값 타입은 단순하고 안전하게 다룰 수 있어야 한다.

값 타입 공유 참조

• 임베디드 타입 같은 값 타입을 여러 엔티티에서 공유하면 위험함
• 부작용(Side Effect) 발생

값 타입 복사

• 값 타입의 실제 인스턴스인 값을 공유하는 것은 위험 (이후 변경할 때 같이 변경되기 때문에!)
• 대신 값(인스턴스)를 복사해서 사용
• cf) 공유하고 싶을 때는 Entity로 만들어서 사용해야 함

Address address = new Address("city", "street", "zipCode");

Member member = new Member();
member.setUsername("hello");
member.setHomeAddress(address);
em.persist(member);

Member member1 = new Member();
member.setUsername("member1");
member1.setHomeAddress(address);  // 이렇게 공유해서는 안됨!
em.persist(member1);

Address address = new Address("city", "street", "zipCode");
Member member = new Member();
member.setUsername("hello");
member.setHomeAddress(address);
em.persist(member);

Address address1 = new Address(address.getCity(), address.getStreet(), address.getZipCode());
Member member1 = new Member();
member.setUsername("member1");
member1.setHomeAddress(address1);  // 이렇게 새로 만들어서 세팅해주기!
em.persist(member1);

객체 타입의 한계

• 항상 값을 복사해서 사용하면 공유 참조로 인해 발생하는 부작용을 피할 수 있음
• 문제는 임베디드 타입처럼 직접 정의한 값 타입은 자바의 기본 타입이 아니라 객체 타입
• 자바 기본 타입에 값을 대입하면 값을 복사
• 객체 타입은 참조 값을 직접 대입하는 것을 막을 방법이 없음
• 객체의 공유 참조는 피할 수 없음

// 기본 타입 (primitive type)
int a = 10;
int b = a;   // 기본 타입은 값을 복사
b = 4;

// 객체 타입
Address a = new Address("Old");  
Address b = a ;  // 객체 타입은 참조를 전달
b.setCity("New");

불변 객체

• 객체 타입을 수정할 수 없게 만들면 부작용을 원천 차단
• 값 타입은 불변 객체(immutable object)로 설계해야 함
• 불변 객체 : 생성 시점 이후 절대 값을 변경할 수 없는 객체
• 생성자로만 값을 설정하고 수정자(Setter)를 만들지 않으면 됨
• 참고 : Integer, String은 자바가 제공하는 대표적인 불변 객체

@Embeddable
public class Address {
    private String city;
    private String street;
    private String zipCode;

    public Address(String city, String street, String zipCode) {
        this.city = city;
        this.street = street;
        this.zipCode = zipCode;
    }

// 필드는 private으로 선언하고, setter말고 getter만 두어 값을 변경할 수 없게 만듦
    public String getCity() {
        return city;
    }

    public String getStreet() {
        return street;
    }

    public String getZipCode() {
        return zipCode;
    }
}

불변이라는 작은 제약으로 부작용이라는 큰 재앙을 막을 수 있다.

값 타입의 비교

• 값 타입 : 인스턴스가 달라도 그 안에 값이 같으면 같은 것으로 봐야 함

int a = 10; 
int b = 10;

a == b // true

Address a = new Address("서울시");
Address b = new Address("서울시");
a == b // false

• 동일성(identity) 비교 : 인스턴스의 참조 값을 비교, == 사용
• 동등성(equivalence) 비교 : 인스턴스의 값을 비교, equals() 사용
• 값 타입은 a.equals(b)를 사용해서 동등성 비교를 해야 함
• 값 타입의 equals() / hashCode() 메소드를 적절하게 재정의(주로 모든 필드 사용)

@Embeddable
public class Address {
    private String city;
    private String street;
    private String zipCode;

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Address address = (Address) o;
        return Objects.equals(city, address.city) &&
                Objects.equals(street, address.street) &&
                Objects.equals(zipCode, address.zipCode);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(city, street, zipCode);
    }
}

int a = 10;
int b = 10;
System.out.println(a == b ); // true

Address addressOne = new Address("city", "street", "100000");
Address addressTwo = new Address("city", "street", "100000");
System.out.println(addressOne.equals(addressTwo));  // true

값 타입 컬렉션

• 컬렉션 DB 저장시에는 별도 테이블로 분리하여 관리
  → 식별자ID 개념을 넣지 않고(Entity와의 구분) 테이블에 값들만 저장. 그것을 묶어서 PK로 구성

• 값 타입을 하나 이상 저장할 때 사용
• @ElementCollection, @CollectionTable 사용
• 데이터베이스는 컬렉션을 같은 테이블에 저장할 수 없음
• 컬렉션을 저장하기 위한 별도의 테이블이 필요

값 타입 컬렉션 사용

• 값 타입 저장 예제

@Entity
public class Member {
    @Id
    @GeneratedValue()
    @Column(name = "MEMBER_ID")
    private Long id;

    @Column(name = "USERNAME")
    private String username;

    @ElementCollection
    @CollectionTable(name = "FAVORITE_FOOD", joinColumns = @JoinColumn(name = "MEMBER_ID"))
    @Column(name = "FOOD_NAME")   // 예외적으로 컬럼명 지정 허용
    private Set<String> favoriteFoods = new HashSet<>();

    @ElementCollection
    @CollectionTable(name = "ADDRESS", joinColumns = @JoinColumn(name = "MEMBER_ID"))
    private List<Address> addressHistory = new ArrayList<>();
}

// 저장
Member member = new Member();
member.setUsername("member1");
member.setHomeAddress(new Address("homeCity", "street", "10000"));

member.getFavoriteFoods().add("치킨");
member.getFavoriteFoods().add("족발");
member.getFavoriteFoods().add("피자");

member.getAddressHistory().add(new Address("old1", "stree1", "20000"));
member.getAddressHistory().add(new Address("old2", "stree2", "30000"));
em.persist(member);    // member 저장시 컬렉션 테이블도 함께 저장. 라이프사이클이 속한 엔티티에 의존

• 타입 조회 예제
  • 값 타입 컬렉션도 지연 로딩 전략 사용(기본 전략이 LAZY)

  Member findMember = em.find(Member.class, member.getId());
  // 이 때 Member 객체는 컬렉션 값 타입 가지고 있지 않음 (컬렉션테이블은 지연로딩)
  
  // 직접 컬렉션 참조해야 DB select 쿼리 나감
  List<Address> addressHistory = findMember.getAddressHistory();
  for (Address address : addressHistory) {
      System.out.println("address = " + address);
  }
  
  Set<String> favoriteFoods = findMember.getFavoriteFoods();
  for (String food : favoriteFoods) {
      System.out.println("food = " + food);
  }
  

• 값 타입 수정 예제

// 값 타입 수정
//findMember.getHomeAddress().setCity("city");  // 이렇게 수정하면 문제 발생 가능. 변경 불가한 객체로 생성해야 함
//
//값 타입은 통으로 새로 갈아끼워넣어야 함 ! (교체)
Address oldAddress = findMember.getHomeAddress();
findMember.setHomeAddress(new Address("new City", oldAddress.getStreet(), oldAddress.getZipCode()));

// 값타입 컬렉션 수정

//치킨 -> 한식 변경
//업데이트 불가. 통째로 교체해야함
//컬렉션 값만 변경되어도 insert, delete query 날아감. 영속성 전이
findMember.getFavoriteFoods().remove("치킨");
findMember.getFavoriteFoods().remove("한식");

//주소 변경
//컬렉션에서는 기본적으로 equals()를 통해 같은 객체 찾아냄.
//따라서 equals() 재정의가 매우!! 중요함!
// 컬렉션 테이블의 값이 변경되면 모든 데이터가 삭제되고 다시 새로운 데이터들이 저장됨 (교체)
findMember.getAddressHistory().remove(new Address("old1", oldAddress.getStreet(), oldAddress.getZipCode()));
findMember.getAddressHistory().add(new Address("new City1", oldAddress.getStreet(), oldAddress.getZipCode()));

• 참고: 값 타입 컬렉션은 영속성 전이(Cascade) + 고아 객체 제거 기능을 필수로 가진다고 볼 수 있음

값 타입 컬렉션의 제약사항

• 값 타입은 엔티티와 다르게 식별자 개념이 없음
• 값은 변경하면 추적이 어려움
• 값 타입 컬렉션에 변경 사항이 발생하면, 주인 엔티티와 연관된 모든 데이터를 삭제하고, 값 타입 컬렉션에 있는 현재 값을 모두 저장
• 값 타입 컬렉션을 매핑하는 테이블은 모든 컬럼을 묶어서 기본키를 구성해야 함 : null 입력 불가, 중복저장 불가

값 타입 컬렉션 대안

• 실무에서는 상황에 따라 값 타입 컬렉션 대신에 일대다 관계를 고려
• 일대다 관계를 위한 엔티티를 만들고, 여기에서 값 타입을 사용
• 영속성 전이(Cascade) + 고아 객체 제거를 사용해서 값 타입 컬렉션처럼 사용
• ex) AddressEntity

정리

• 엔티티 타입의 특징
  • 식별자 有
  • 생명주기 관리
  • 공유
• 값 타입의 특징
  • 식별자 無
  • 생명 주기를 엔티티에 의존
  • 공유하지 않는 것이 안전(복사해서 사용)
  • 불변 객체로 만드는 것이 안전

✅ 값 타입은 정말 값 타입이라 판단될 때만 사용 엔티티와 값 타입을 혼동해서 엔티티를 값 타입으로 만들면 안됨 식별자가 필요하고, 지속해서 값을 추적 / 변경해야 한다면 그것은 값 타입이 아닌 엔티티

 

 

출처 : 자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍-기본편 (김영한), 자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍(김영한 저)