[JPA] 다양한 연관관계 매핑

연관관계 매핑 시 고려사항

• 다중성
  JPA의 어노테이션은 전부 다 DB와 매핑하기 위해 존재, DB관점에서의 다중성을 고민하면 된다.
  다대일(@ManyToOne), 일대다(@OneToMany), 일대일(@OneToOne), 다대다(@ManyToMany)
  ※ 다대다는 실무에서 절대로 사용하면 안된다.
• 단방향, 양방향
  테이블 : 외래키 하나로 양쪽 조인 가능, 방향이라는 개념이 없다.
  객체 : 참조용 필드가 있는 쪽으로만 참조 가능, 한쪽만 참조하면 단방향, 양쪽이 서로 참조하면 양방향
  양방향이라는 것은 없고 이해하기 쉽게 하기 위해 만든 용어, 참조 입장에서 보면 단방향 2개로 구성되어있다.
• 연관관계의 주인
  테이블은 외래키 하나로 두 테이블이 연관관계를 맺는다.
  객체 양방향 관계는 A->B, B->A 처럼 참조가 2군데이며 둘 중 테이블의 외래키를 관리할 곳을 지정해야 한다.
  연관관계의 주인(외래키를 관리하는 참조), 주인의 반대편(외래키에 영향을 주지 않음, 단순 조회만 가능)

다대일 [N:1]

다대일 단방향

• 가장 많이 사용하는 연관관계
• 다대일 <> 일대다

단방향 예제

구조

Member 내 Team 추가

소스

- Member.java

@Entity
public class Member {

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

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

    @ManyToOne  // 다대일, 한 팀에 여러 멤버가 속한다
    @JoinColumn(name = "TEAM_ID")   // 테이블에서 조인할 컬럼
    private Team team;
    
    // getter, setter
}

다대일 양방향

• 외래키가 있는 쪽이 연관관계의 주인, 양쪽을 서로 참조하도록 개발

양방향 예제

구조

Member 내 Team 참조 및 Team 내 Member 리스트 추가

소스

- Member.java 는 단방향 소스와 동일

- Team.java

@Entity
public class Team {
    
    @Id @GeneratedValue
    @Column(name = "TEAM_ID")
    private Long id;
    private String name;
    
    @OneToMany(mappedBy = "team")   // team으로 매핑이 되어있다. (조회만 가능)
    private List<Member> members = new ArrayList<>();

    // getter, setter
}

일대다 [1:N]

일대다 단방향

• 일대다 단방향은 일대다(1:N)에서 일(1)이 연관관계의 주인
• 테이블 일대다 관계는 항상 다(N) 쪽에 외래키 존재
• 객체와 테이블의 차이 때문에 반대편 테이블의 외래키를 관리하는 특이한 구조
• @JoinColumn을 꼭 사용해야 한다. 그렇지 않으면 조인 테이블 방식을 사용한다. (중간에 테이블을 하나 추가하여 구성하는 방식)
  ※ 중간에 테이블을 추가하여 구성하게 되면 성능상 단점과 운영의 어려움이 있다.

일대다 단방향 단점

• 엔티티가 관리하는 외래키가 다른 테이블에 존재
• 연관관계 관리를 위해 추가로 Update SQL을 실행
  ※ 일대다 단방향 관계는 무조건 Update SQL이 실행되기 때문에 성능상 단점 및 테이블이 여러개가 연관관계로 이루어져 있어 운영에 어려움이 있어 실무에서 사용하지 않고 주로 다대일 단방향, 필요시 양방향 연관관계 전략을 사용한다.

※ 일대다 단방향 매핑보다는 다대일 양방향 매핑을 사용하는 것을 권장한다.

@OneToMany

속성	설명	기본값
mappedBy	연관관계의 주인 필드를 선택한다.
fetch	글로벌 패치 전략을 설정한다.	@ManyToOne = FetchType.EAGER @OneToMany = FetchType.LAZY
cascade	영속성 전이 기능을 사용한다.
targetEntity	연관된 엔티티의 타입 정보를 설정한다. 이 기능은 거의 사용하지 않는다. 컬렉션을 사용해도 제네릭으로 타입 정보를 알 수 있다.

단방향 예제

구조

 

Team 내 Member 리스트 추가

소스

- Team.java

@Entity
public class Team {
    
    @Id @GeneratedValue
    @Column(name = "TEAM_ID")
    private Long id;
    private String name;
    
    @OneToMany
    @JoinColumn(name = "TEAM_ID")   // 일대다 단방향 매핑 시 필수, Team 에서 Member 외래키 제어
    private List<Member> members = new ArrayList<>();

    // getter, setter
}

- JpaMain.java

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

        try {
            // 일대다 예제
            Member member = new Member();
            member.setUsername("member1");

            em.persist(member);

            Team team = new Team();
            team.setName("teamA");
            team.getMembers().add(member);  // Team 에서 Member 제어

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

        emf.close();
    }
}

동작 결과

SQL 실행 로그를 보면 Update SQL이 추가로 실행된 것을 볼 수 있다.

일대다 양방향

• 일대다 양방향 매핑은 공식적으로 존재하지 않음
• @JoinColumn(insertable = false, updatable = false)를 사용하여 읽기 전용 필드를 만들어 양방향 처럼 사용

※ 일대다 단방향, 양방향을 사용하지 말고 다대일 양방향을 사용하는 것이 좋다.

양방향 예제

구조

소스

- Team.java 는 단방향 예제와 동일

- Member.java

@Entity
public class Member {

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

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

    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "TEAM_ID", insertable = false, updatable = false)  // 일대다 양방향, 읽기만 가능하도록 구성
    private Team team;

    // getter, setter
}

일대일 [1:1]

• 자기 엔티티에 있는 외래키 직접 관리
• 주 테이블(주로 엑세스 하는 테이블) 이나 대상테이블 중에 외래키 선택 가능
• 외래키에 데이터베이스 유니크 제약조건 추가

주 테이블에 외래키 단방향

• 다대일(@ManyToOne) 단방향 매핑과 유사

주 테이블 단방향 예제

구조

소스

- Member.java

@Entity
public class Member {

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

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

    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "TEAM_ID", insertable = false, updatable = false)
    private Team team;

    // 일대일 단방향
    @OneToOne
    @JoinColumn(name = "LOCKER_ID")
    private Locker locker;
    
    // getter, setter
}

- Locker.java

@Entity
public class Locker {
    @Id @GeneratedValue
    private Long id;
    private String name;
    
    // getter, setter
}

동작 결과

Member 객체 내 Locker 객체에 대한 연관관계가 생성된다.

주 테이블에 외래키 양방향

• 다대일(@ManyToOne) 양방향 매핑처럼 외래키가 있는 곳이 연관관계의 주인
• 반대편은 mappedBy 적용(조회)

주 테이블 양방향 예제

구조

소스

- Member.java 는 주 테이블 단방향 예제와 동일

- Locker.java

@Entity
public class Locker {
    @Id @GeneratedValue
    private Long id;
    private String name;

    // 일대일 양방향
    // 다대일 양방향에서의 mappedBy 원리와 동일하게 적용
    @OneToOne(mappedBy = "locker")  // 읽기 전용
    private Member member;
    
    // getter, setter
}

대상 테이블에 외래키 단방향

• 단방향 관계는 JPA에서 지원하지 않는다.

대상 테이블 단방향 구조

대상 테이블에 외래키 양방향

• 일대일 주 테이블에 외래키 양방향과 매핑 방법은 동일(외래키 위치만 바뀌는 것)

대상 테이블 양방향 구조

일대일 정리

주 테이블에 외래키

• 주 객체가 대상 객체의 참조를 가지는 것처럼 주 테이블에 외래키를 두고 대상 테이블을 찾음
• 객체지향 개발자가 선호하는 방식으로 JPA 매핑이 편리하다.
• 장점 : 주 테이블만 조회해도 대상 테이블에 데이터가 있는지 확인 가능
• 단점 : 값이 없으면 외래키에 NULL 허용

대상 테이블에 외래키

• 대상 테이블에 외래키가 존재
• 전통적인 데이터베이스 개발자가 선호하는 방식
• 장점 : 주 테이블과 대상 테이블을 일대일에서 일대다 관계로 변경할 때 테이블 구조를 유지할 수 있다. (제약조건 제어만 하면 된다.)
• 단점 : 프록시 기능의 한계로 지연 로딩으로 설정해도 항상 즉시 로딩된다.
  ex) Member <-> Locker 대상 테이블 양방향 구조에서 Member 객체 조회 시 Locker 정보를 셋팅해야 하는데 Member 테이블만 조회했을 때 Locker 정보를 알 수가 없어 Locker 테이블을 조회할 수 밖에 없다. 그렇기 때문에 지연 로딩으로 설정해도 항상 즉시 로딩되는 것이다.
  ※ 프록시 : 지연 로딩으로 설정했을 때 연관된 엔티티가 있으면 프록시 객체가 대신 들어가면 되지만 연관된 엔티티가 없으면 NULL이 들어가야 한다.

다대다 [N:M]

• 관계형 데이터베이스는 정규화된 테이블 2개로 다대다 관계를 표현할 수 없다.
• 연결 테이블을 추가해서 일대다, 다대일 관계로 풀어내야 한다.
• 객체는 컬렉션을 사용해서 객체 2개로 다대다 관계 구성 가능
• @ManyToMany 사용, @JoinTable로 연결 테이블 지정

단방향 예제

구조

연결 테이블을 추가해서 일대다/다대일 관계로 풀어서 구현

소스

- Member.java

@Entity
public class Member {

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

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

    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "TEAM_ID", insertable = false, updatable = false)
    private Team team;
    
    @OneToOne
    @JoinColumn(name = "LOCKER_ID")
    private Locker locker;

    // 다대다 단방향
    @ManyToMany
    @JoinTable(name = "MEMBER_PRODUCT") // 연결 테이블 지정 필수
    private List<Product> products = new ArrayList<>();
    
    // getter, setter
}

- Product.java

@Entity
public class Product {
    @Id @GeneratedValue
    private Long id;
    private String name;
    
    // getter, setter    
}

동작 결과

연결 테이블(MEMBER_PRODUCT) 가 생성되고 해당 테이블에 연결 정보를 설정한다.

양방향 예제

구조는 단방향 예제와 동일

소스

- Member.java 는 단방향 예제와 동일

- Product.java

@Entity
public class Product {
    @Id @GeneratedValue
    private Long id;
    private String name;
    
    // 다대다 양방향
    @ManyToMany(mappedBy = "products")
    private List<Member> members = new ArrayList<>();
    
    // getter, setter    
}

다대다 매핑의 한계

• 편리해 보이지만 실무에서 사용하지 않는다.
• 연결 테이블이 단순히 연결만 하고 끝나지 않는다.
• 연결 테이블에 추가 정보가 들어갈 수 없지만 실무에서는 연결 테이블에 추가 정보가 필요한 경우가 많다.

다대다 매핑 한계 극복

• 연결 테이블용 엔티티 추가 (연결 테이블을 엔티티로 승격)
• @ManyToMany -> @OneToMany / @ManyToOne

연결 테이블(MEMBER_PRODUCT)를 엔티티(ORDER)로 승격