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

데이터 접근 기술 - JPA

• 김영한님의 스프링 DB 2편 강의를 통해 JPA의 개념, 설정 방법, 엔티티 매핑, 그리고 JPQL을 활용한 쿼리 작성법을 정리함

JPA 소개와 필요성

JPA란?

• JPA (Java Persistence API)
  • 자바의 ORM (Object-Relational Mapping) 기술 표준
  • 객체와 관계형 데이터베이스를 매핑
  • 개발자가 SQL을 직접 작성하지 않고, JPA가 대신 SQL을 생성하고 실행

기술 스택 비교

• JdbcTemplate / MyBatis
  • SQL을 개발자가 직접 작성해야 함

    String sql = "insert into item (item_name, price, quantity) values (?, ?, ?)";
    jdbcTemplate.update(sql, item.getItemName(), item.getPrice(), item.getQuantity());
  

• JPA
  • JPA가 적절한 SQL을 자동으로 생성하여 실행함
  • 개발 생산성이 대폭 향상됨

    em.persist(item);
    // JPA가 insert sql을 생성해서 실행함
  

실무 기술 조합

• JPA
  • 핵심 기술
• 스프링 데이터 JPA
  • JPA를 더욱 편리하게 사용할 수 있도록 도와주는 프레임워크
• Querydsl
  • 복잡한 쿼리나 동적 쿼리를 자바 코드로 안전하게 작성할 수 있게 도와줌

JPA 설정

의존성 추가

• build.gradle
  • spring-boot-starter-data-jpa를 추가하면 hibernate-core, jakarta.persistence-api 등이 자동으로 포함됨
  • JdbcTemplate 관련 라이브러리도 포함되어 있어 별도 추가 불필요

    dependencies {
        implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-jpa'
    }
  

application.properties 설정

• main/resources/application.properties

    # JPA 로그 설정
    logging.level.org.hibernate.SQL=DEBUG
    org.hibernate.orm.jdbc.bind=TRACE
  

  • org.hibernate.SQL=DEBUG
    • 하이버네이트가 생성하고 실행하는 SQL을 로그로 출력
  • org.hibernate.type.descriptor.sql.BasicBinder=TRACE
    • SQL 파라미터에 바인딩되는 값을 로그로 출력

엔티티 매핑

엔티티 클래스 작성

• 전체 코드

    @Data
    @Entity  // JPA가 관리하는 엔티티임을 명시
    public class Item {
          
        @Id  // PK 매핑
        @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)  // DB에서 자동 생성 (Auto Increment)
        private Long id;
          
        @Column(name = "item_name", length = 10)  // 컬럼 매핑
        private String itemName;
          
        private Integer price;      // @Column 생략 가능
        private Integer quantity;   // @Column 생략 가능
          
        // JPA는 기본 생성자가 필수 (public 또는 protected)
        public Item() {
        }
          
        public Item(String itemName, Integer price, Integer quantity) {
            this.itemName = itemName;
            this.price = price;
            this.quantity = quantity;
        }
    }
  

주요 애노테이션

• @Entity
  • JPA가 관리하는 객체임을 나타냄
  • 테이블과 매핑됨
• @Id
  • 테이블의 Primary Key와 매핑
• @GeneratedValue
  • PK 생성 전략을 지정
  • IDENTITY
    • 데이터베이스에 위임 (MySQL의 AUTO_INCREMENT 등)
• @Column
  • 객체 필드를 테이블 컬럼과 매핑
  • name
    • 매핑할 테이블의 컬럼 이름 지정
  • 생략 시 필드 이름을 테이블 컬럼 이름으로 사용 (카멜 케이스 -> 스네이크 케이스 자동 변환 지원)

JPA Repository 구현

JpaItemRepositoryV1

• 전체 코드

    @Slf4j
    @Repository
    @Transactional  // JPA의 모든 데이터 변경은 트랜잭션 안에서 이루어져야 함
    public class JpaItemRepositoryV1 implements ItemRepository {
          
        private final EntityManager em;
          
        public JpaItemRepositoryV1(EntityManager em) {
            this.em = em;
        }
          
        @Override
        public Item save(Item item) {
            em.persist(item); // 저장
            return item;
        }
          
        @Override
        public void update(Long itemId, ItemUpdateDto updateParam) {
            Item findItem = em.find(Item.class, itemId);
            // setter로 값만 변경하면 트랜잭션 커밋 시점에 UPDATE SQL 자동 실행
            findItem.setItemName(updateParam.getItemName());
            findItem.setPrice(updateParam.getPrice());
            findItem.setQuantity(updateParam.getQuantity());
        }
          
        @Override
        public Optional<Item> findById(Long id) {
            Item item = em.find(Item.class, id); // 조회
            return Optional.ofNullable(item);
        }
          
        @Override
        public List<Item> findAll(ItemSearchCond cond) {
            String jpql = "select i from Item i";
            // 동적 쿼리 로직 (JPQL 사용)
              
            TypedQuery<Item> query = em.createQuery(jpql, Item.class);
            // 파라미터 바인딩 및 실행
            return query.getResultList();
        }
    }
  

  • EntityManager
    • JPA의 핵심 객체로, 엔티티의 저장, 조회, 수정, 삭제 등 모든 생명주기를 관리함
    • 스프링 부트가 자동으로 생성하여 빈으로 등록해 줌
  • @Transactional
    • JPA에서 데이터를 변경(등록, 수정, 삭제)할 때는 반드시 트랜잭션 안에서 실행되어야 함
    • 조회는 트랜잭션이 없어도 가능

JPA 동작 원리 분석

저장 (save)

• em.persist(item) 호출 시 JPA가 엔티티의 매핑 정보를 분석하여 INSERT SQL을 생성하고 실행함
• IDENTITY 전략을 사용하는 경우, persist() 시점에 즉시 INSERT SQL을 실행하여 DB에서 식별자를 조회하고 엔티티에 채워넣음

수정 (update)

• 변경 감지 (Dirty Checking)
  • JPA는 트랜잭션 내에서 조회한 엔티티의 변경을 감지함
  • 별도의 update 메서드를 호출할 필요 없이, 엔티티의 데이터만 변경하고 트랜잭션을 커밋하면 JPA가 자동으로 UPDATE SQL을 생성하여 실행함

단건 조회 (findById)

• em.find(Item.class, id) 호출 시 PK를 기준으로 SELECT SQL을 생성하여 실행하고, 결과를 엔티티 객체로 변환하여 반환함

목록 조회 (findAll)

• JPQL (Java Persistence Query Language)**
  • 테이블이 아닌 엔티티 객체를 대상으로 검색하는 객체지향 쿼리 언어
  • select i from Item i와 같이 사용하며, 실행 시 SQL로 변환되어 데이터베이스에 전달됨

JPQL과 동적 쿼리

JPQL 특징

• SQL과 문법이 유사함 (SELECT, FROM, WHERE, GROUP BY, HAVING, JOIN 지원)
• 엔티티와 속성은 대소문자를 구분함
  • ex) Item, itemName
• 별칭(alias) 사용이 필수임
  • ex) select i from Item i

파라미터 바인딩

• 이름 기준 파라미터 바인딩 (권장)
  • :parameterName 형식을 사용
  • 순서가 바뀌어도 안전하여 유지보수에 유리함

    String jpql = "select i from Item i where i.price <= :maxPrice";
    query.setParameter("maxPrice", 10000);
  

동적 쿼리의 어려움

• 순수 JPA에서 JPQL을 문자로 더하며 동적 쿼리를 작성하는 것은 번거롭고 실수하기 쉬움
• Querydsl을 사용하면 자바 코드로 동적 쿼리를 안전하고 깔끔하게 작성할 수 있음 (해결책)

예외 변환

JPA 예외와 스프링 예외 추상화

• EntityManager는 순수 JPA 기술이므로 JPA 관련 예외(PersistenceException 등)를 발생시킴
• 서비스 계층이 특정 데이터 접근 기술(JPA)에 종속되는 것을 방지하기 위해 스프링 예외(DataAccessException)로 변환이 필요함

@Repository의 기능

1. 컴포넌트 스캔
   • 클래스를 스프링 빈으로 자동 등록
2. 예외 변환
   • JPA 예외를 스프링의 데이터 접근 예외 계층(DataAccessException)으로 변환하는 AOP 프록시 적용
   • 이를 통해 서비스 계층은 데이터 접근 기술이 변경되어도 영향을 받지 않음

기술 비교

코드 비교

• JdbcTemplate
  • SQL 직접 작성, 코드량이 많음
• MyBatis
  • SQL을 XML로 분리, 동적 쿼리에 강점
• JPA
  • SQL 자동 생성, 코드가 가장 간결함, 객체 중심 개발 가능

장단점 비교

기능	JdbcTemplate	MyBatis	JPA
SQL 작성	직접 작성 (Java)	직접 작성 (XML)	자동 생성
동적 쿼리	복잡	편리	복잡 (Querydsl 필요)
생산성	낮음	중간	높음
유지보수	낮음	중간	높음 (변경 감지 등)

연습 문제

1. ORM 기술(JPA)이 해결하려는 주요 문제점은 무엇일까요?

   a. 객체와 관계형 데이터베이스 간의 패러다임 불일치

   • 객체지향 언어와 관계형 DB는 데이터를 다루는 방식이 다름
   • JPA는 이 패러다임 불일치를 해소하여 개발자가 객체에 집중하게 도움

2. 기존 SQL 중심 개발(JDBC/MyBatis) 대비 JPA의 가장 큰 장점은 무엇인가요?

   a. 수동 SQL 작성 최소화 및 생산성 향상

   • JPA는 기본적인 SQL(CRUD)을 자동으로 처리해줌
   • 개발자가 SQL 반복 작성 부담 없이 객체 비즈니스 로직에 집중하게 해 생산성을 높임

3. JPA에서 엔티티 객체를 조회한 후 수정하는 방식은 무엇인가요?

   a. 객체의 필드 값을 변경하고 트랜잭션 커밋을 기다린다

   • JPA는 트랜잭션 내에서 엔티티 변경을 추적함
   • 객체의 필드만 변경하면, 트랜잭션 커밋 시점에 변경을 감지해 Update SQL을 자동 실행함

4. Spring 애플리케이션에서 JPA 사용 시 @Repository 어노테이션의 주요 역할은 무엇인가요?

   a. JPA 관련 예외를 Spring의 DataAccessException 계층으로 변환한다

   • @Repository는 Spring AOP를 통해 JPA 고유 예외를 Spring의 DataAccessException으로 자동 변환함
   • 이를 통해 기술 종속성을 낮춤

5. JPA에서 JPQL(Java Persistence Query Language)에 대한 설명으로 올바른 것은 무엇인가요?

   a. 데이터베이스 테이블이 아닌 엔티티 객체를 대상으로 하는 객체지향 쿼리 언어이다

   • JPQL은 데이터베이스 테이블 대신 JPA가 관리하는 엔티티 객체를 대상으로 하는 객체지향 쿼리 언어임
   • 복잡한 조건 검색에 주로 사용됨

요약 정리

• JPA는 자바 진영의 ORM 표준으로, 객체와 관계형 데이터베이스 간의 매핑을 처리하고 SQL을 자동 생성하여 개발 생산성을 높임
• 엔티티 매핑을 위해 @Entity, @Id, @Column 등의 애노테이션을 사용하며, 기본 생성자가 필수임
• EntityManager를 통해 엔티티를 저장(persist), 조회(find), 수정(변경 감지), 삭제(remove)할 수 있음
• 데이터를 변경할 때는 반드시 트랜잭션 안에서 실행해야 하며, 변경 감지 기능을 통해 별도의 update 쿼리 호출 없이 데이터 수정이 가능함
• JPQL은 엔티티 객체를 대상으로 하는 객체지향 쿼리 언어로, 복잡한 검색 쿼리를 작성할 때 사용됨
• @Repository는 컴포넌트 스캔뿐만 아니라 JPA 예외를 스프링의 공통 예외로 변환하는 역할을 수행하여 기술 종속성을 낮춤
• JPA는 반복적인 SQL 작성 작업을 줄여주지만, 복잡한 동적 쿼리 처리를 위해서는 Querydsl과 같은 추가 기술과의 조합이 권장됨

Reference

• 스프링 DB 2편 - 데이터 접근 활용 기술