JPA 시작하기

김영한님의 자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 기본편을 통해 JPA의 기본 개념, 프로젝트 환경 설정, 엔티티 매핑, 그리고 JPQL을 활용한 데이터 조회 방법을 정리함

프로젝트 환경 설정

의존성 설정

pom.xml 핵심 의존성

전체 코드

  <dependencies>
      <!-- JPA 하이버네이트 -->
      <dependency>
          <groupId>org.hibernate</groupId>
          <artifactId>hibernate-entitymanager</artifactId>
          <version>5.3.10.Final</version>
      </dependency>
        
      <!-- H2 데이터베이스 -->
      <dependency>
          <groupId>com.h2database</groupId>
          <artifactId>h2</artifactId>
          <version>1.4.199</version>
      </dependency>
  </dependencies>

의존성 설명
- hibernate-entitymanager
  - JPA 구현체인 Hibernate를 포함함
- h2
  - 경량 데이터베이스로 학습 및 테스트 환경에 적합함

H2 데이터베이스

H2 데이터베이스 소개

주요 특징
- 매우 가볍고 빠름 (용량 약 1.5MB)
- 웹용 쿼리 도구를 제공함
- MySQL, Oracle 데이터베이스 시뮬레이션 기능 지원
- 시퀀스, AUTO_INCREMENT 기능 지원
다운로드
- http://www.h2database.com/

H2 데이터베이스 실행

실행 방법

  # Windows
  h2.bat
    
  # Mac/Linux
  chmod 755 h2.sh
  ./h2.sh

접속 정보
- JDBC URL
  - jdbc:h2:tcp://localhost/~/test
- 사용자명
  - sa
- 비밀번호
  - (없음)

테이블 생성

Member 테이블 DDL

  CREATE TABLE Member (
      id BIGINT NOT NULL,
      name VARCHAR(255),
      PRIMARY KEY (id)
  );

JPA 설정

persistence.xml 파일 위치

파일 경로 (필수)

  src/
    └── main/
        └── resources/
            └── META-INF/
                └── persistence.xml  ← 반드시 이 경로에 위치

JPA는 META-INF/persistence.xml 경로에서 설정 파일을 자동으로 인식함

persistence.xml 설정

전체 설정 파일

전체 코드

  <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
  <persistence version="2.2"
               xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/persistence"
               xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
               xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/persistence 
               http://xmlns.jcp.org/xml/ns/persistence/persistence_2_2.xsd">
        
      <persistence-unit name="hello">
          <properties>
              <!-- 필수 속성 -->
              <property name="javax.persistence.jdbc.driver" value="org.h2.Driver"/>
              <property name="javax.persistence.jdbc.user" value="sa"/>
              <property name="javax.persistence.jdbc.password" value=""/>
              <property name="javax.persistence.jdbc.url" value="jdbc:h2:tcp://localhost/~/test"/>
              <property name="hibernate.dialect" value="org.hibernate.dialect.H2Dialect"/>
                
              <!-- 옵션 -->
              <property name="hibernate.show_sql" value="true"/>
              <property name="hibernate.format_sql" value="true"/>
              <property name="hibernate.use_sql_comments" value="true"/>
          </properties>
      </persistence-unit>
  </persistence>

필수 속성 설명

JDBC 드라이버 설정
- javax.persistence.jdbc.driver
  - 데이터베이스 드라이버 클래스 지정 (H2는 org.h2.Driver)
데이터베이스 접속 정보
- javax.persistence.jdbc.user
  - DB 사용자명
- javax.persistence.jdbc.password
  - DB 비밀번호
- javax.persistence.jdbc.url
  - JDBC URL
데이터베이스 방언
- hibernate.dialect
  - 특정 데이터베이스에 맞는 SQL을 생성하도록 지정함

옵션 속성 설명

SQL 로깅 옵션
- hibernate.show_sql
  - 실행되는 SQL을 콘솔에 출력함
- hibernate.format_sql
  - SQL을 보기 좋게 포맷팅하여 출력함
- hibernate.use_sql_comments
  - 쿼리에 주석을 추가하여 어떤 작업인지 표시함

데이터베이스 방언 (Dialect)

방언이란?
- JPA는 특정 데이터베이스에 종속되지 않는 표준 기술임
- 각 데이터베이스마다 SQL 문법과 함수가 조금씩 다름
- 방언(Dialect)은 JPA가 사용하는 SQL을 특정 데이터베이스에 맞게 변환해주는 역할을 함

데이터베이스별 차이점 예시

기능	MySQL	Oracle	H2
가변 문자 타입	`VARCHAR`	`VARCHAR2`	`VARCHAR`
문자열 자르기	`SUBSTRING()`	`SUBSTR()`	`SUBSTRING()`
페이징	`LIMIT`	`ROWNUM`	`LIMIT`

주요 방언 클래스
- H2
  - org.hibernate.dialect.H2Dialect
- Oracle 10g
  - org.hibernate.dialect.Oracle10gDialect
- MySQL 5 InnoDB
  - org.hibernate.dialect.MySQL5InnoDBDialect
- PostgreSQL
  - org.hibernate.dialect.PostgreSQL95Dialect
Hibernate는 40가지 이상의 데이터베이스 방언을 지원함

애플리케이션 개발

JPA 구동 방식

설정 정보 조회
- Persistence 클래스가 META-INF/persistence.xml 파일을 읽음
EntityManagerFactory 생성
- 애플리케이션 전체에서 하나만 생성하여 공유함
EntityManager 생성
- 요청마다 생성하며 쓰레드 간 공유하지 않음
트랜잭션 시작 및 비즈니스 로직 실행
- 모든 데이터 변경은 트랜잭션 내에서 수행됨
트랜잭션 커밋 또는 롤백
EntityManager 종료
EntityManagerFactory 종료

엔티티 클래스 생성

Member 엔티티

전체 코드

  @Entity  // JPA가 관리하는 엔티티
  public class Member {
        
      @Id  // 기본 키 매핑
      private Long id;
      private String name;
        
      // 기본 생성자 필수 (JPA 스펙)
      public Member() {
      }
        
      // Getter, Setter
  }

주요 애노테이션
- @Entity
  - JPA가 관리하는 객체임을 나타내며 테이블과 매핑됨
- @Id
  - 테이블의 Primary Key와 매핑됨

애플리케이션 기본 구조

JpaMain 클래스

전체 코드

  public class JpaMain {
      public static void main(String[] args) {
          // EntityManagerFactory 생성 (애플리케이션 로딩 시점에 딱 한 번)
          EntityManagerFactory emf = 
              Persistence.createEntityManagerFactory("hello");
            
          // EntityManager 생성
          EntityManager em = emf.createEntityManager();
            
          // 트랜잭션 시작
          EntityTransaction tx = em.getTransaction();
          tx.begin();
            
          try {
              // 비즈니스 로직 (CRUD)
                
              tx.commit();
          } catch (Exception e) {
              tx.rollback();
          } finally {
              em.close();
          }
            
          emf.close();
      }
  }

회원 등록 (INSERT)

등록 코드

  // 회원 등록
  Member member = new Member();
  member.setId(1L);
  member.setName("HelloA");
    
  em.persist(member);  // 영속화

반드시 트랜잭션 안에서 실행되어야 함

실행되는 SQL

  Hibernate: 
      /* insert hellojpa.Member */
      insert into Member (name, id) 
      values (?, ?)

회원 조회 (SELECT)

조회 코드

  // 회원 조회
  Member findMember = em.find(Member.class, 1L);
  System.out.println("findMember.id = " + findMember.getId());
  System.out.println("findMember.name = " + findMember.getName());

실행되는 SQL

  Hibernate: 
      select
          member0_.id as id1_0_0_,
          member0_.name as name2_0_0_ 
      from
          Member member0_ 
      where
          member0_.id=?

회원 수정 (UPDATE)

수정 코드

  // 회원 조회
  Member findMember = em.find(Member.class, 1L);
    
  // 회원 수정 (변경 감지)
  findMember.setName("HelloJPA");
    
  // em.persist(findMember) 불필요
  // 트랜잭션 커밋 시점에 자동으로 UPDATE SQL 실행

JPA는 트랜잭션 커밋 시점에 엔티티의 변경을 감지하여 UPDATE SQL을 자동 생성함
변경 감지가 동작하려면 반드시 트랜잭션 안에서 실행되어야 함

실행되는 SQL

  Hibernate: 
      /* update hellojpa.Member */ 
      update Member 
      set name=? 
      where id=?

회원 삭제 (DELETE)

삭제 코드

  // 회원 조회
  Member findMember = em.find(Member.class, 1L);
    
  // 회원 삭제
  em.remove(findMember);

반드시 트랜잭션 안에서 실행되어야 함

실행되는 SQL

  Hibernate: 
      /* delete hellojpa.Member */ 
      delete from Member 
      where id=?

JPA 주의사항

EntityManagerFactory
- 애플리케이션 전체에서 하나만 생성하여 공유해야 함
- 생성 비용이 크므로 애플리케이션 로딩 시점에 딱 한 번만 생성함
EntityManager
- 쓰레드 간 공유를 절대 금지함 (동시성 문제 발생)
- 요청마다 생성하고 사용 후 반드시 종료해야 함
트랜잭션
- JPA의 모든 데이터 변경은 트랜잭션 안에서만 실행해야 함
- 조회는 트랜잭션 없이도 가능함

JPQL

JPQL이 필요한 이유

기본 조회 방법의 한계
- em.find() 메서드는 PK 기반 단건 조회만 가능함
- 복잡한 검색 조건 (예: “나이가 18살 이상인 회원을 모두 검색”)이 필요한 경우 해결 불가능함

JPQL 소개

JPQL (Java Persistence Query Language)
- 엔티티 객체를 대상으로 검색하는 객체지향 쿼리 언어
- SQL과 문법이 유사하지만 테이블이 아닌 엔티티 객체를 대상으로 쿼리를 작성함
- 실행 시 SQL로 변환되어 데이터베이스에 전달됨

JPQL과 SQL 비교

특징	JPQL	SQL
대상	엔티티 객체	테이블
문법	객체 지향	관계형
DB 독립성	독립적	종속적
추상화 수준	추상화된 쿼리	구체적 쿼리

JPQL 기본 예제

전체 회원 조회

  // JPQL로 전체 회원 조회
  List<Member> result = em.createQuery(
      "select m from Member m",  // 엔티티 객체 대상
      Member.class
  ).getResultList();
    
  for (Member member : result) {
      System.out.println("member.name = " + member.getName());
  }

실행되는 SQL

  Hibernate: 
      /* select m from Member m */ 
      select
          member0_.id as id1_0_,
          member0_.name as name2_0_ 
      from
          Member member0_

조건 검색

WHERE 절 사용

  // ID가 2 이상인 회원만 검색
  List<Member> result = em.createQuery(
      "select m from Member m where m.id > 2",
      Member.class
  ).getResultList();

파라미터 바인딩

이름 기준 파라미터 바인딩

  // 이름이 일치하는 회원 검색
  List<Member> result = em.createQuery(
      "select m from Member m where m.name = :name",
      Member.class
  )
  .setParameter("name", "HelloA")
  .getResultList();

파라미터 바인딩을 사용하면 SQL 인젝션 공격을 방지하고 쿼리 재사용이 가능함

페이징

페이징 처리

  // 페이징: 1번부터 10개 조회
  List<Member> result = em.createQuery(
      "select m from Member m order by m.id desc",
      Member.class
  )
  .setFirstResult(1)    // 시작 위치 (0부터 시작)
  .setMaxResults(10)    // 조회할 데이터 수
  .getResultList();

실행되는 SQL (H2)

  select
      member0_.id as id1_0_,
      member0_.name as name2_0_ 
  from
      Member member0_ 
  order by
      member0_.id desc 
  limit ? offset ?

JPQL 문법

기본 문법

  -- SELECT 문
  SELECT m FROM Member m WHERE m.age > 18
    
  -- UPDATE 문
  UPDATE Member m SET m.age = 20 WHERE m.age < 18
    
  -- DELETE 문
  DELETE FROM Member m WHERE m.age < 18

주요 특징
- 엔티티와 속성은 대소문자를 구분함 (Member, name)
- JPQL 키워드는 대소문자를 구분하지 않음 (SELECT, FROM, WHERE)
- 엔티티 이름을 사용하며, 테이블 이름이 아님
- 별칭(alias) 사용이 필수임
  - ex) select m from Member m

요약 정리

JPA는 자바 ORM 표준으로, 객체와 관계형 데이터베이스 간의 매핑을 처리하고 SQL을 자동 생성하여 개발 생산성을 크게 향상시킴
EntityManagerFactory는 애플리케이션 전체에서 하나만 생성하여 공유하며, EntityManager는 요청마다 생성하고 쓰레드 간 공유를 금지해야 함
persistence.xml 파일을 통해 데이터베이스 연결 정보와 JPA 설정을 관리하며, 반드시 META-INF 디렉토리에 위치해야 함
데이터베이스 방언(Dialect)을 사용하면 특정 데이터베이스에 종속되지 않고 다양한 데이터베이스를 지원할 수 있음
JPA의 모든 데이터 변경 작업은 반드시 트랜잭션 안에서 실행되어야 하며, 변경 감지(Dirty Checking) 기능을 통해 별도의 update 메서드 호출 없이 데이터 수정이 가능함
JPQL은 엔티티 객체를 대상으로 하는 객체지향 쿼리 언어로, 복잡한 검색 조건이 필요한 경우 SQL을 직접 작성하지 않고도 데이터를 조회할 수 있음
em.persist()로 저장, em.find()로 조회, setter로 수정(변경 감지), em.remove()로 삭제하는 기본 CRUD 패턴을 숙지하는 것이 중요함

Reference

자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 - 기본편

[자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 기본편] JPA 시작하기

JPA 시작하기

프로젝트 환경 설정

의존성 설정

H2 데이터베이스

H2 데이터베이스 소개

H2 데이터베이스 실행

테이블 생성

JPA 설정

persistence.xml 파일 위치

persistence.xml 설정

필수 속성 설명

옵션 속성 설명

데이터베이스 방언 (Dialect)

애플리케이션 개발

JPA 구동 방식

엔티티 클래스 생성

애플리케이션 기본 구조

회원 등록 (INSERT)

회원 조회 (SELECT)

회원 수정 (UPDATE)

회원 삭제 (DELETE)

JPA 주의사항

JPQL

JPQL이 필요한 이유

JPQL 소개

JPQL과 SQL 비교

JPQL 기본 예제

조건 검색

파라미터 바인딩

페이징

JPQL 문법

요약 정리

Reference

Further Reading

[스프링 DB 2편 - 데이터 접근 활용 기술] 데이터 접근 기술 - JPA

[스프링 DB 2편 - 데이터 접근 활용 기술] 데이터 접근 기술 시작

[자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 기본편] 영속성 관리 - 내부 동작 방식