객체지향 쿼리 언어2 - 중급 문법

김영한님의 자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 기본편을 통해 JPQL의 중급 문법인 경로 표현식, 페치 조인, 다형성 쿼리, 엔티티 직접 사용, Named 쿼리, 그리고 벌크 연산 등을 정리함

경로 표현식

경로 표현식이란?

정의

.(점)을 찍어 객체 그래프를 탐색하는 방법을 말함

  SELECT m.username        -- 상태 필드
  FROM Member m
  JOIN m.team t           -- 단일 값 연관 필드
  JOIN m.orders o         -- 컬렉션 값 연관 필드
  WHERE t.name = '팀A'

경로 표현식 용어

path-expression-terms

경로 표현식 특징

필드 타입	특징	묵시적 조인	추가 탐색
상태 필드	경로 탐색의 끝	불가	불가
단일 값 연관	묵시적 내부 조인 발생	발생	가능
컬렉션 값 연관	묵시적 내부 조인 발생	발생	불가

컬렉션 탐색 방법

실패 케이스
- SELECT t.members.username FROM Team t
성공 케이스
- 명시적 조인으로 별칭 획득 후 탐색
- SELECT m.username FROM Team t JOIN t.members m

상태 필드 경로 탐색

-- JPQL
SELECT m.username, m.age FROM Member m
-- SQL
SELECT m.username, m.age FROM Member m

단일 값 연관 경로 탐색

-- JPQL
SELECT o.member FROM Order o
-- SQL (묵시적 조인 발생)
SELECT m.*
FROM Orders o
INNER JOIN Member m ON o.member_id = m.id

조인 유형

명시적 조인 (Explicit Join)

join 키워드 직접 사용

  SELECT m FROM Member m JOIN m.team t

묵시적 조인 (Implicit Join)

경로 표현식에 의해 발생

내부 조인만 가능

  SELECT m.team FROM Member m

조인은 SQL 튜닝의 중요 포인트임
묵시적 조인은 조인이 일어나는 상황을 한눈에 파악하기 어려움 (join 키워드 없이 조인 발생)
따라서 가급적 명시적 조인을 사용하는 것을 권장함

페치 조인 (Fetch Join)

페치 조인 기본

SQL 조인 종류 아님
JPQL 성능 최적화 기능
연관 엔티티/컬렉션을 SQL 한 번에 조회
- 즉시 로딩
- N+1 문제 해결
문법
- 페치 조인 ::= [LEFT [OUTER] | INNER] JOIN FETCH 조인경로

엔티티 페치 조인

-- JPQL
SELECT m FROM Member m JOIN FETCH m.team

-- 실행된 SQL
SELECT M.*, T.* 
FROM MEMBER M
INNER JOIN TEAM T ON M.TEAM_ID = T.ID

데이터 흐름

String jpql = "SELECT m FROM Member m JOIN FETCH m.team";
List<Member> members = em.createQuery(jpql, Member.class)
    .getResultList();

for (Member member : members) {
    // 페치 조인으로 회원과 팀을 함께 조회 -> 지연 로딩 X
    System.out.println("username = " + member.getUsername() + 
                       ", teamName = " + member.getTeam().getName());
}

컬렉션 페치 조인

-- JPQL
SELECT t 
FROM Team t JOIN FETCH t.members
WHERE t.name = '팀A'

-- 실행된 SQL
SELECT T.*, M.*
FROM TEAM T
INNER JOIN MEMBER M ON T.ID = M.TEAM_ID
WHERE T.NAME = '팀A'

일대다 조인 시 데이터 중복 발생

DISTINCT로 중복 제거

Hibernate 6 이전
- DISTINCT가 SQL에 추가되고, 애플리케이션 레벨에서 엔티티 중복도 제거함

Hibernate 6 이후

DISTINCT 명령어 없이도 애플리케이션에서 중복 제거가 자동으로 적용됨

  String jpql = "SELECT t FROM Team t JOIN FETCH t.members WHERE t.name = '팀A'";

페치 조인과 일반 조인의 차이

일반 조인
- 연관된 엔티티를 함께 조회하지 않음
- JPQL은 결과를 반환할 때 연관관계까지 고려하지 않고, 단지 SELECT 절에 지정한 엔티티만 조회함
페치 조인
- 연관된 엔티티를 함께 조회함 (즉시 로딩)
- N+1 문제 해결

페치 조인의 특징과 한계

특징
- 연관된 엔티티를 SQL 한 번으로 조회하여 성능을 최적화함
- 글로벌 로딩 전략보다 우선함
- 실무에서 N+1 문제를 해결하는 주요 기술임
한계

fetch-join-limits

페이징 문제 해결 방법
1. 일대다를 다대일로 뒤집어서 쿼리함
2. @BatchSize를 사용하여 해결함
3. DTO로 직접 조회함

페치 조인 정리

언제 사용하는가?
- 객체 그래프를 유지할 필요가 있을 때
- 엔티티를 그대로 사용해야 할 때
원칙
- 모든 것을 페치 조인으로 해결할 수는 없음
- 전혀 다른 결과가 필요하면 일반 조인을 사용하고 필요한 데이터만 조회해서 DTO로 반환하는 것이 효과적임

다형성 쿼리

상속 관계 모델

inheritance-model

TYPE

JPQL은 상속 관계에 있는 엔티티를 조회할 때 특정 자식 타입으로 대상을 한정하거나 자식 타입을 다룰 수 있는 기능을 제공함

특정 자식 타입으로 조회 대상 한정

  -- JPQL: Item 중에 Book, Movie만 조회
  SELECT i FROM Item i
  WHERE TYPE(i) IN (Book, Movie)

  -- SQL
  SELECT i FROM i
  WHERE i.DTYPE IN ('B', 'M')

TREAT

자바의 타입 캐스팅과 유사

  -- JPQL: 부모를 특정 자식 타입으로 다룸
  SELECT i FROM Item i
  WHERE TREAT(i AS Book).author = 'kim'

  -- SQL
  SELECT i.* FROM Item i
  WHERE i.DTYPE = 'B' AND i.author = 'kim'

사용 가능 위치
- FROM 절, WHERE 절, SELECT 절 (Hibernate 지원)

엔티티 직접 사용

기본 키 값 사용

JPQL에서 엔티티 객체를 직접 식별자로 사용하면, 자동으로 해당 엔티티의 기본 키(PK) 값이 SQL에 반영됨

원칙

JPQL에서 엔티티를 직접 사용하면 SQL에서 해당 엔티티의 기본 키 값을 사용함

  // JPQL 두 가지 방법
  SELECT COUNT(m.id) FROM Member m  // 엔티티 ID 사용
  SELECT COUNT(m) FROM Member m     // 엔티티 직접 사용

  // 둘 다 같은 SQL 실행
  SELECT COUNT(m.id) AS cnt FROM Member m

외래 키 값 사용

Team team = em.find(Team.class, 1L);

// 엔티티 직접 사용
String jpql = "SELECT m FROM Member m WHERE m.team = :team";
List resultList = em.createQuery(jpql)
    .setParameter("team", team)
    .getResultList();

// 외래 키 직접 사용
String jpql = "SELECT m FROM Member m WHERE m.team.id = :teamId";
List resultList = em.createQuery(jpql)
    .setParameter("teamId", teamId)
    .getResultList();

// 둘 다 같은 SQL 실행
SELECT m.* FROM Member m WHERE m.team_id = ?

Named 쿼리

Named 쿼리란?

애플리케이션 개발 시 쿼리를 문자로 작성하면 실행 시점에 오류를 발견하는 경우가 많으나, Named 쿼리를 사용하면 쿼리에 이름을 부여하여 미리 정의해두고 재사용할 수 있으며 컴파일 시점에 검증이 가능함

정의 방법

어노테이션 정의

  @Entity
  @NamedQuery(
      name = "Member.findByUsername",
      query = "SELECT m FROM Member m WHERE m.username = :username"
  )
  public class Member {
      // ...
  }

XML 정의
- META-INF/ormMember.xml 등에 정의하여 사용함
- XML 설정이 항상 우선권을 가짐

벌크 연산

벌크 연산이 필요한 이유

문제 상황
- 재고가 10개 미만인 모든 상품 가격을 10% 인상해야 하는 경우
- 변경 감지(Dirty Checking) 기능을 사용하면 조회 후 객체마다 수정 쿼리가 나가므로 너무 많은 SQL이 실행됨 (N번)
벌크 연산 방식
- 쿼리 한 번으로 여러 테이블의 로우를 변경할 수 있음

벌크 연산

// UPDATE 벌크 연산
String qlString = "UPDATE Product p " +
                  "SET p.price = p.price * 1.1 " +
                  "WHERE p.stockAmount < :stockAmount";

int resultCount = em.createQuery(qlString)
    .setParameter("stockAmount", 10)
    .executeUpdate();  // 영향받은 엔티티 수 반환

벌크 연산 주의사항

벌크 연산 문제점
- 영속성 컨텍스트를 무시하고 DB에 직접 쿼리를 실행함
- 이로 인해 영속성 컨텍스트와 DB 간에 데이터 불일치가 발생할 수 있음
해결 방법
- 벌크 연산을 먼저 실행함
- 벌크 연산 수행 후 영속성 컨텍스트 초기화 (em.clear())

연습 문제

컬렉션 값 연관 경로 표현식 사용 시 특징은 무엇일까요?

a. 별칭 없이 추가 탐색 제약
- 컬렉션 값 연관 경로는 그 자체로 탐색이 끝남
- 추가로 더 탐색하려면 명시적으로 JOIN해서 별칭을 얻어야 가능함
JPQL 페치 조인(Fetch Join)의 주된 목적은 무엇일까요?

a. N+1 문제 해결
- 페치 조인은 연관된 엔티티나 컬렉션을 한 번에 가져와서 지연 로딩 시 발생하는 N+1 문제를 효과적으로 해결하는 데 사용됨
컬렉션 페치 조인 사용 시 주의사항은 무엇일까요?

a. 페이징 API 제약
- 컬렉션을 페치 조인하면 데이터 뻥튀기가 발생해서, 데이터베이스 레벨에서 결과를 줄이는 페이징 API 사용이 어려움
- 인메모리 페이징 경고가 뜰 수 있음
JPA 벌크 연산(UPDATE, DELETE) 실행 후 권장되는 조치는 무엇일까요?

a. 영속성 컨텍스트 초기화
- 벌크 연산은 영속성 컨텍스트를 통과하고 DB에 직접 반영됨
- 컨텍스트와 DB 간의 데이터 불일치를 막으려면 벌크 연산 후 영속성 컨텍스트를 초기화해야 함
JPQL에서 상속 관계에 있는 부모 엔티티를 특정 자식 타입으로 다루기 위해 사용하는 키워드는 무엇일까요?

a. TREAT
- JPQL의 TREAT 키워드는 상속 구조에서 부모 타입 엔티티를 지정된 자식 타입으로 취급하여 자식 타입에만 있는 속성에 접근할 수 있게 해줌

요약 정리

경로 표현식은 .(점)을 찍어 객체 그래프를 탐색하며, 묵시적 조인을 피하기 위해 명시적 조인을 사용하는 것이 좋음
페치 조인은 SQL 한 번으로 연관된 엔티티를 함께 조회하여 N+1 문제를 해결하는 주요 기술이나, 컬렉션 페치 조인 시에는 페이징 API를 사용할 수 없으므로 주의해야 함
다형성 쿼리는 TYPE, TREAT 등을 사용하여 상속 관계에 있는 엔티티를 특정 타입으로 조회하거나 다룰 수 있음
엔티티 직접 사용 시 JPQL에서 엔티티를 파라미터나 검색 조건으로 사용하면 SQL에서는 해당 엔티티의 기본 키 값을 사용함
Named 쿼리는 미리 정의해서 이름을 부여하고 사용하는 쿼리로, 정적 쿼리이며 애플리케이션 로딩 시점에 컴파일 오류를 확인할 수 있음
벌크 연산은 한 번의 쿼리로 대량의 데이터를 수정하거나 삭제할 때 사용하며, 사용 후에는 반드시 영속성 컨텍스트를 초기화해야 함

Reference

자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 - 기본편

[자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 기본편] 객체지향 쿼리 언어2 - 중급 문법

객체지향 쿼리 언어2 - 중급 문법

경로 표현식

경로 표현식이란?

경로 표현식 용어

경로 표현식 특징

컬렉션 탐색 방법

상태 필드 경로 탐색

단일 값 연관 경로 탐색

조인 유형

페치 조인 (Fetch Join)

페치 조인 기본

엔티티 페치 조인

컬렉션 페치 조인

DISTINCT로 중복 제거

페치 조인과 일반 조인의 차이

페치 조인의 특징과 한계

페치 조인 정리

다형성 쿼리

상속 관계 모델

TYPE

TREAT

엔티티 직접 사용

기본 키 값 사용

외래 키 값 사용

Named 쿼리

Named 쿼리란?

정의 방법

벌크 연산

벌크 연산이 필요한 이유

벌크 연산

벌크 연산 주의사항

연습 문제

요약 정리

Reference

Further Reading

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