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값 타입 본문

JPA

값 타입

_mojo_ 2022. 8. 16. 22:31
기본값 타입

 

※ JPA 의 데이터 타입 분류

 

엔티티 타입

- @Entity로 정의하는 객체

- 데이터가 변해도 식별자로 지속해서 추적이 가능하다.

   (ex : 회원 엔티티의 키나 나이 값을 변경해도 식별자로 인식 가능)

 

값 타입

- int, Integer, String 처럼 단순히 값으로 사용하는 자바 기본 타입이나 객체

- 식별자가 없고 값만 있으므로 변경시 추적 불가

   (ex : 숫자 100을 200으로 변경하면 완전히 다른 값으로 대체)

 

 

※ 값 타입 분류

 

기본값 타입

- 자바 기본 타입(int, double)

- 래퍼 클래스(Integer, Long)

- String

 

임베디드 타입(embedded type, 복합 값 타입)

 

컬렉션 값 타입(collection value type)

 

 

※ 기본값 타입

 

- 생명 주기를 엔티티에 의존

   (ex : 회원을 삭제하면 이름, 나이 필드도 함께 삭제)

- 값 타입은 공유하면 안된다.

   (ex : 회원 이름 변경시 다른 회원의 이름도 함께 변경되면 안됨)

- int, double 같은 기본 타입(primitive type)은 절대 공유하면 안된다.

- 기본 타입은 항상 값을 복사한다.

- Integer 같은 래퍼 클래스나 String 같은 특수한 클래스는 공유 가능한 객체이지만 변경이 안된다.

 

public static void main(String[] args) {
    int a = 10;
    int b = a;

    b = 20;

    System.out.println("a = " + a);
    System.out.println("b = " + b);
}

 

기본타입은 참조형태가 아닌 값을 복사하는 형태이므로 b 값을 변경하면 a 값은 변경되지 않는다.즉, 공유되지 않는다.

 

 

임베디드 타입

 

새로운 값 타입을 직접 정의할 수 있다.

JPA 는 임베디드 타입이라고 한다.

주로 기본 값 타입을 모아서 만들어서 복합 값 타입이라고도 한다.

int, String 과 같은 값 타입이다.

 

예를 들어 회원 엔티티는 이름, 근무 시작일, 근무 종료일, 주소 도시, 주소 번지, 주소 우편번호를 가진다고 하자.

 

 

이때, 근무 시작일, 종료일을 근무 기간으로 묶고 주소 도시, 번지, 우편번호를 집 주소로 묶는다.

 

 

즉, 위와 같이 기본 값들을 묶어서 하나로 관리하는 형태로 근무 기간, 집 주소를 임베디드 타입이라 부른다.

 

 

※ 임베디드 타입 사용법

 

- @Embeddable : 값 타입을 정의하는 곳에 표시한다.

- @Embedded : 값 타입을 사용하는 곳에 표시한다.

- 기본 생성자가 필수이다.

 

 

※ 임베디드 타입의 장점

 

재사용이 가능하고 높은 응집도를 가진다.

Period.isWork() 처럼 해당 값 타입만 사용하는 의미 있는 메서드를 만들 수 있다.

임베디드 타입을 포함한 모든 값 타입은, 값 타입을 소유한 엔티티에 생명주기를 의존한다.

 

 

※ 임베디드 타입과 테이블 매핑

 

 

Member 클래스

@Entity
public class Member {

    @Id @GeneratedValue
    @Column(name = "MEMBER_ID")
    private Long id;

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

    @Embedded
    private Period workPeriod;

    @Embedded
    private Address homeAddress;
    
    ...
}

 

애너테이션으로 @Embedded 을 달아줘서 임베디드 타입이 사용됨을 알린다.

 

Period, Address 클래스

@Embeddable
public class Address {
    private String city;
    private String street;
    private String zipcode;
    
    public Address() {}
}

@Embeddable
public class Period {
    private LocalDateTime startDate;
    private LocalDateTime endDate;

    public Period() {}
}

 

기본 타입을 묶은 임베디드 타입에 해당하는 클래스에는 @Embeddable 을 달아준다.

그리고 생성자를 항상 만들어줘야 한다.

실행 결과는 위와 같이 정상적으로 나타나는 것을 확인할 수 있다.

 

이번엔 값을 넣어보는 코드를 작성해보자.

public static void main(String[] args) {
    EntityManagerFactory emf = Persistence.createEntityManagerFactory("hello");
    EntityManager em = emf.createEntityManager();
    EntityTransaction tx = em.getTransaction();

    tx.begin();

    try {
        Member member = new Member();
        member.setUsername("hello");
        member.setHomeAddress(new Address("city", "street", "10000"));
        member.setWorkPeriod(new Period());

        em.persist(member);

        tx.commit();
    } catch(Exception e) {
        tx.rollback();
        e.printStackTrace();
    } finally {
        em.close();
    }

    emf.close();
}

 

 

임베디드 타입은 엔티티의 값일 뿐이다.

임베디드 타입을 사용하기 전과 후에 매핑하는 테이블은 같다.

객체와 테이블을 아주 세밀하게 매핑하는 것이 가능하다.

잘 설계한 ORM 애플리케이션은 매핑한 테이블의 수보다 클래스의 수가 더 많다.

 

 

※ @AttributeOverride : 속성 재정의

 

하나의 엔티티에서 같은 값 타입을 사용하고 싶은 경우가 있다.

(ex : homeAddress, workAddress)

이 때 컬럼명이 중복되서 에러가 나타나게 된다.

따라서 @AttributeOverrides, @AttributeOverride 를 사용해서 칼럼명 속성을 재정의한다.

 

@Entity
public class Member {

    @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 null 이면 매핑한 칼럼 값은 모두 null 이 된다.

 

 

 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 위험하다.

즉, 부작용이 발생하게 된다.

 

 

위와 같은 케이스를 코드화하면 다음과 같다.

public static void main(String[] args) {
    EntityManagerFactory emf = Persistence.createEntityManagerFactory("hello");
    EntityManager em = emf.createEntityManager();
    EntityTransaction tx = em.getTransaction();

    tx.begin();

    try {
        Address address = new Address("city", "street", "10000");

        Member member1 = new Member();
        member1.setUsername("member1");
        member1.setHomeAddress(address);
        em.persist(member1);

        Member member2 = new Member();
        member2.setUsername("member1");
        member2.setHomeAddress(address);
        em.persist(member2);

        member1.getHomeAddress().setCity("newCity");

        tx.commit();
    } catch(Exception e) {
        tx.rollback();
        e.printStackTrace();
    } finally {
        em.close();
    }

    emf.close();
}

 

일반적인 경우 member1 의 특정 값만 변경하려고 할 것이다.

그러나, 주소는 임베디드 타입이기 때문에 member2 도 같이 변경된 모습이다.

이러한 버그는 찾기가 굉장히 어려우며 조심해야 하는 부분이다.

 

 

※ 값 타입 복사

 

값 타입의 실제 인스턴스인 값을 공유하는 것은 위험하다.

대신에 값(인스턴스)를 복사해서 사용이 가능하다.

 

 

위 구조를 코드화하면 다음과 같다.

public static void main(String[] args) {
    EntityManagerFactory emf = Persistence.createEntityManagerFactory("hello");
    EntityManager em = emf.createEntityManager();
    EntityTransaction tx = em.getTransaction();

    tx.begin();

    try {
        Address address1 = new Address("city", "street", "10000");

        Member member1 = new Member();
        member1.setUsername("member1");
        member1.setHomeAddress(address1);
        em.persist(member1);

        Address address2 = new Address(address1.getCity(), address1.getStreet(), address1.getZipcode());

        Member member2 = new Member();
        member2.setUsername("member2");
        member2.setHomeAddress(address2);
        em.persist(member2);

        member1.getHomeAddress().setCity("newCity");

        tx.commit();
    } catch(Exception e) {
        tx.rollback();
        e.printStackTrace();
    } finally {
        em.close();
    }

    emf.close();
}

 

 

객체 타입의 한계

 

항상 값을 복사해서 사용하면 공유 참조로 인해 발생하는 부작용을 피할 수 있다.

문제는 임베디드 타입처럼 직접 정의한 값 타입은 자바의 기본 타입이 아니라 객체 타입이다.

자바 기본 타입에 값을 대입하면 값을 복사한다.

객체 타입은 참조 값을 직접 대입하는 것을 막을 방법이 없다.

객체의 공유 참조는 피할 수 없다.

 

 

※ 불변 객체

 

객체 타입을 수정할 수 없게 만들면 부작용을 원천 차단이 가능하다.

값 타입은 불변 객체로 설계해야 한다. (생성 시점 이후 절대 값을 변경 x)

생성자로만 값을 설정하고 수정자(Setter) 를 만들지 않으면 해결된다.

참고로 Integer, String 은 자바가 제공하는 대표적 불변 객체이다.

 

Address, Period 클래스

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

    public Address() {}

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

    public String getCity() {
        return city;
    }

    public String getStreet() {
        return street;
    }

    public String getZipcode() {
        return zipcode;
    }
}

@Embeddable
public class Period {
    private LocalDateTime startDate;
    private LocalDateTime endDate;

    public Period() {}

    public LocalDateTime getEndDate() {
        return endDate;
    }

    public LocalDateTime getStartDate() {
        return startDate;
    }
}

 

위와 같이 setter 를 없애주면 부작용을 막을 수 있다.

 

그렇다면 값을 변경하려고 하면 setter 가 없는데 어떻게 변경할까?

아래 코드와 같이 해주면 된다.

public static void main(String[] args) {
    EntityManagerFactory emf = Persistence.createEntityManagerFactory("hello");
    EntityManager em = emf.createEntityManager();
    EntityTransaction tx = em.getTransaction();

    tx.begin();

    try {
        Address address = new Address("city", "street", "10000");

        Member member = new Member();
        member.setUsername("member1");
        member.setHomeAddress(address);
        em.persist(member);

        em.flush();
        em.clear();

        Member findMember = em.find(Member.class, member.getId());
        findMember.setHomeAddress(new Address("change city",
                findMember.getHomeAddress().getStreet(), findMember.getHomeAddress().getZipcode()));

        tx.commit();
    } catch(Exception e) {
        tx.rollback();
        e.printStackTrace();
    } finally {
        em.close();
    }

    emf.close();
}

 

변경할 때 city 만 변경하고 싶을 경우, 기존에 저장되어 있던 address 객체를 가져와서 나머지 street, zipcode

는 그대로 가져오고 city 만 직접 변경해서 new 를 통해 새로운 객체를 적용하는 방식이다.

 

 

값 타입의 비교

 

- 값 타입 : 인스턴스가 달라도 그 안에 값이 같으면 같은 것으로 봐야한다.

- 동일성(identity) 비교 : 인스턴스의 참조 값을 비교한다. (==)

- 동등성(equivalence) 비교 : 인스턴스의 값을 비교한다. (equals())

- 값 타입은 a.equals(b) 를 사용해서 동등성 비교를 해야 한다.

- 값 타입의 equals() 메서드를 적절하게 재정의한다. (주로 모든 필드를 사용)

 

예를 들어 Address 의 모든 필드가 같을 경우를 보고 싶다.

이 때 Address 객체의 equals() 를 사용하게 되면 false 가 나올 것이다.

equals 메서드는 오버라이딩하지 않을 경우 디폴트로 참조 값을 비교하기 때문이다.

따라서 Address 클래스에서 equals 메서드를 적절하게 오버라이딩 하면 된다.

@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);
    }
    
    ...
}

 

equals() 메서드를 오버라이딩 할 때 위와 같이 hashCode 메서드까지 알아서 만들어준다.

 

 

값 타입 컬렉션

 

 

위 구조를 아래와 같이 만들 수 있다.

@Entity
public class Member {

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

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

 

두 필드 전부 외래키를 MEMBER_ID 로 설정하였으며 컬렉션 테이블을 생성하였다.

 

 

※ 값 타입 컬렉션

 

값 타입을 하나 이상 저장할 때 사용한다.

@ElementCollection, @CollectionTable 을 사용한다.

데이터베이스는 컬렉션을 같은 테이블에 저장할 수 없다.

따라서, 컬렉션을 저장하기 위한 별도의 테이블이 필요하다.

 

 

※ 값 타입 컬렉션

 

값 타입을 저장하는 코드를 살펴보자.

public static void main(String[] args) {
    EntityManagerFactory emf = Persistence.createEntityManagerFactory("hello");
    EntityManager em = emf.createEntityManager();
    EntityTransaction tx = em.getTransaction();

    tx.begin();

    try {
        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.getFavoriteFoods().add("피자");

        member.getAddressHistory().add(new Address("old1", "street", "10000"));
        member.getAddressHistory().add(new Address("old2", "street", "10000"));
        member.getAddressHistory().add(new Address("old3", "street", "10000"));

        em.persist(member);

        tx.commit();
    } catch(Exception e) {
        tx.rollback();
        e.printStackTrace();
    } finally {
        em.close();
    }

    emf.close();
}

 

FAVORITE_FOOD, ADDRESS 테이블의 PK 는 MEMBER 테이블의 FK 이고,

MEMBER 테이블의 MEMBER_ID 를 통해서 FAVORITE_FOOD, ADDRESS 정보를 확인할 수 있다.

 

값 타입을 조회하는 코드를 살펴보자.

public static void main(String[] args) {
    EntityManagerFactory emf = Persistence.createEntityManagerFactory("hello");
    EntityManager em = emf.createEntityManager();
    EntityTransaction tx = em.getTransaction();

    tx.begin();

    try {
        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.getFavoriteFoods().add("피자");

        member.getAddressHistory().add(new Address("old1", "street", "10000"));
        member.getAddressHistory().add(new Address("old2", "street", "10000"));
        member.getAddressHistory().add(new Address("old3", "street", "10000"));

        em.persist(member);

        em.flush();
        em.clear();

        System.out.println("================== START ====================");
        Member findMember = em.find(Member.class, member.getId());
        List<Address> addressHistory = findMember.getAddressHistory();

        for (Address address : addressHistory) {
            System.out.println("address = " + address.getCity());
        }

        Set<String> favoriteFoods = findMember.getFavoriteFoods();
        for (String favoriteFood : favoriteFoods) {
            System.out.println("food = " + favoriteFood);
        }

        tx.commit();
    } catch(Exception e) {
        tx.rollback();
        e.printStackTrace();
    } finally {
        em.close();
    }

    emf.close();
}

 

코드 실행 결과 addressHistory, favoriteFoods 에 대한 컬렉션은 findMember 을 가져올 때 한 번에

가져오는 방식인 즉시 로딩 전략을 사용하지 않으며, 필요할 때마다 가져오는 방식인 지연 로딩 전략이 사용된다.

select 쿼리를 보면 address 출력 위에 ADDRESS 테이블에 대한 select 를 하고 있으며,

food 출력 위에 FAVORITE_FOOD 테이블에 대한 select 를 하고 있다.

 

값 타입을 수정하는 코드를 살펴보도록 하자.

public static void main(String[] args) {
    EntityManagerFactory emf = Persistence.createEntityManagerFactory("hello");
    EntityManager em = emf.createEntityManager();
    EntityTransaction tx = em.getTransaction();

    tx.begin();

    try {
        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.getFavoriteFoods().add("피자");

        member.getAddressHistory().add(new Address("old1", "street", "10000"));
        member.getAddressHistory().add(new Address("old2", "street", "10000"));
        member.getAddressHistory().add(new Address("old3", "street", "10000"));

        em.persist(member);

        em.flush();
        em.clear();

        System.out.println("================== START ====================");
        Member findMember = em.find(Member.class, member.getId());

        // homeCity -> newCity
        Address a = findMember.getHomeAddress();
        findMember.setHomeAddress(new Address("newCity", a.getStreet(), a.getZipcode()));

        // 치킨 -> 한식
        findMember.getFavoriteFoods().remove("치킨");
        findMember.getFavoriteFoods().add("한식");

        // (old2, street, 10000) -> (newCity1, street, 10000)
        findMember.getAddressHistory().remove(new Address("old2", "street", "10000"));
        findMember.getAddressHistory().add(new Address("newCity1", "street", "10000"));

        tx.commit();
    } catch(Exception e) {
        tx.rollback();
        e.printStackTrace();
    } finally {
        em.close();
    }

    emf.close();
}

 

왼쪽은 세트에 대한 쿼리이며 오른쪽은 리스트에 대한 쿼리이다.

세트는 MEMBER_ID, FOOD_NAME 으로 확실하게 제거할 원소를 선택하지만,

리스트는 MEMBER_ID 인 경우 모두 제거하는 모습이다.

즉, 세트는 하나의 원소만 제거하고 하나만 추가하지만 리스트는 모든 원소를 제거하고

다시 원소들을 하나씩 추가한다.

 

참고로 값 타입 컬렉션은 영속성 전이(Cascade) + 고아 객체 제거 기능을 필수로 가진다고 볼 수 있다.

 

 

※ 값 타입 컬렉션의 제약사항

 

값 타입은 엔티티와 다르게 식별자 개념이 없다.

값은 변경하면 추적이 어렵다.

값 타입 컬렉션에 변경 사항이 발생하면, 주인 엔티티와 연관된 모든 데이터를 삭제하고, 값 타입 컬렉션에 있는

현재 값을 모두 다시 저장한다.

값 타입 컬렉션을 매핑하는 테이블은 모든 칼럼을 묶어서 기본키를 구성해야 한다. (null 입력 x, 중복 저장 x)

 

 

※ 값 타입 컬렉션 대안

 

실무에서 상황에 따라 값 타입 컬렉션 대신에 일대다 관계를 고려한다.

일대다 관계를 위한 엔티티를 만들고, 여기에서 값 타입을 사용한다.

영속성 전이(Cascade) + 고아 객체 제거를 사용해서 값 타입 컬렉션 처럼 사용한다.

 

위에서 List 를 사용했던 addressHistory 필드를 수정해보자.

@Entity
public class Member {

    @OneToMany(cascade = CascadeType.ALL, orphanRemoval = true)
    @JoinColumn(name = "MEMBER_ID")
    private List<AddressEntity> addressHistory = new ArrayList<>();
    
    ...
}

@Entity
@Table(name = "Address")
public class AddressEntity {

    @Id @GeneratedValue
    private Long id;
    private Address address;

    public AddressEntity(String city, String street, String zipcode) {
        this.address = new Address(city, street, zipcode);
    }
    
    ...
}

 

위와 같이 일대다 관계로 관리하게 되면 업데이트 쿼리가 나가게 됨으로써 이전에 했었던 방법보다 

효율적으로 쿼리가 수행되는 것을 볼 수 있다.

 

 

※ 정리

 

엔티티 타입의 특징

- 식별자 o

- 생명 주기 관리

- 공유

 

값 타입의 특징

- 식별자 x

- 생명 주기를 엔티티에 의존

- 공유하지 않는 것이 안전(복사해서 사용)

- 불변 객체로 만드는 것이 안전

 

값 타입은 정말 값 타입이라 판단될 때만 사용한다.

엔티티와 값 타입을 혼동해서 엔티티를 값 타입으로 만들면 안된다.

식별자가 필요하고 지속해서 값을 추적, 변경해야 한다면 그것은 값 타입이 아닌 엔티티이다.

 

 

실전 예제 6 - 값 타입 매핑

 

 

Address 클래스

@Embeddable
public class Address {

    @Column(length = 10)
    private String city;
    @Column(length = 20)
    private String street;
    @Column(length = 5)
    private String zipcode;
    
    public String getCity() {
        return city;
    }

    public String getStreet() {
        return street;
    }

    public String getZipcode() {
        return 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);
    }
}

 

Member 클래스 및 Delivery 클래스

@Entity
public class Member extends BaseEntity{

    @Id @GeneratedValue
    @Column(name = "MEMBER_ID")
    private Long id;
    private String name;

    @Embedded
    private Address address;

    @OneToMany(mappedBy = "member")
    private List<Order> orders = new ArrayList<>();

	...
}

@Entity
public class Delivery extends BaseEntity {

    @Id @GeneratedValue
    private Long id;

    @Embedded
    private Address address;

    private DeliveryStatus status;

    @OneToOne(mappedBy = "delivery", fetch = FetchType.LAZY)
    private Order order;
    
    ...
}

 

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