[JPA] 값 타입 (엔티티 타입과 비교 / 기본값타입 / 임베디드타입 / 컬렉션 값타입)

* 정보전달의 목적이 아닌 개인 스터디 정리 글 입니다.

 

강의 : 인프런 <자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 기본편>

교육자 : 김영한

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JPA 데이터 타입

엔티티 타입

- @Entity로 정의한 객체

- 데이터가 변해도 식별자로 추적 가능

ex) 회원 엔티티의 키나 나이 값을 변경해도 식별자로 인식 가능

 

값 타입

- int, Integer, String처럼 단순히 값으로 사용하는 자바 기본 타입이나 객체

- 식별자가 없고 값만 있어 값 변경시 추적 불가

ex) 숫자 100을 200으로 변경하면 다른값으로 대체됨

 

1. 기본값 타입

: 생명주기를 엔티티에 의존하며 값 타입은 공유하여 사용할 수 없음

- 자바 기본 타입 (int, double)

- 래퍼 클래스 (Integer, Long)

- String

 

2. 임베디드 타입 (복합 값 타입)

: 새로운 값 타입을 직접 정의할 수 있으며 주로 기본 값 타입을 모아 만들어 복합 값 타입 이라고도함

ex) 회원 엔티티에 주소가 도시, 번지수, 우편번호로 나누어져있는 부분을 '주소'로 묶어 사용

 

사용법

- @Embeddable : 값 타입을 정의하는 곳에 표시

- @Embedded : 값 타입을 사용하는 곳에 표시

- @AttributeOverride : 속성 재정의 (한 엔티티에서 같은 값 타입으로 중복해서 사용할 경우)

- 기본 생성자 필수

 

* 임베디드 타입의 값이 null이면 매핑한 컬럼 값은 모두 null이됨

 

Address class (임베디드 타입)

import jakarta.persistence.Embeddable;

import java.util.Objects;

@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;
    }
	
    //setter의 경우 사용하지 않거나 private으로 설정필요
    private void setCity(String city) {
        this.city = city;
    }

    public String getStreet() {
        return street;
    }

    private void setStreet(String street) {
        this.street = street;
    }

    public String getZipcode() {
        return zipcode;
    }

    private void setZipcode(String zipcode) {
        this.zipcode = 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 class (회원 엔티티)

@Entitiy
public class Memeber {
	@Id @GeneratedValue
    @Column(name = "MEMBER_ID")
    private Long id;
    @Column(name = "USERNAME")
    private String name;

    @Embedded
    private Address homeAddress;
    
    //Address라는 값타입을 중복해서 사용할 경우 이와 같이 컬럼명을 재정의
    @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;
	
    //.. 생략
}

 

회원 엔티티의 Address를 이와 같이 컬럼명을 재정의 할 경우 생성되는 테이블

 

임베디드 타입 장점

- 재사용성

- 높은 응집도

- 해당 값 타입만 사용하는 의미 있는 메서드를 만들 수 있음

- 임베디드 타입을 포함한 모든 값 타입은 값타입을 소유한 엔티티에 생명주기를 의존함

 

임베디드 타입과 테이블 매핑

- 임베디드 타입은 엔티티의 값일 뿐임

- 임베디드 타입을 사용하기 전과 후에 매핑하는 테이블은 같음

- 객체와 테이블을 아주 세밀하게 매핑하는 것이 가능

- 잘 설계한 ORM 애플리케이션은 매핑한 테이블 수보다 클래스 수가 더 많음

 

값 타입과 불변 객체

값 타입은 복잡한 객체를 단순화하려고 만든 개념이다.

따라서 값 타입은 단순하고 안전하게 다룰 수 있어야한다.

 

값 타입 공유 참조

- 임베디드 타입 같은 값 타입을 여러 엔티티에서 공유하면 위험함

- 부작용 발생

import jakarta.persistence.*;

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 {

            Member member1 = new Member();
            member1.setName("member1");
            member1.setHomeAddress(new Address("abc","def", "111"));
            em.persist(member1);
            
            Member member2 = new Member();
            member2.setName("member2");
            member2.setHomeAddress(new Address("abc","def", "111"));
            em.persist(member2);
            
            //setter를 public으로 설정했을 경우
            member1.getHomeAddress().setCity("newCity");
            

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

 

Address 임베디드 타입의 setter를 public으로 설정 후에 이와 같은 코드를 실행시키면

member1만 업데이트 될거라는 예상과 달리 member1과 member2의 City명이 함께 변경된다. (부작용)

 

따라서 값 타입의 실제 인스턴스 값을 공유하는 것은 위험하니 값을 복사해서 사용해야한다.

Address addr = new Address("abc", "def", "111");
Address copyAddr = new Address("newCity", addr.getStreet(), addr.getZipcode());

Member member2 = new Member();
member2.setName("member2");
member2.setHomeAddress(copyAddr);
em.persist(member2);

 

복사하여 저장한 결과

 

그러나 이러한 복사 방법에도 한계가 있다.

 

객체 타입의 한계

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

- 문제는 임베디드 타입처럼 직접 정의한 값 타입은 자바의 기본 타입이 아니라 객체타입이다.

- 자바 기본 타입에 값을 대입하면 값을 복사한다.

- 객체 타입은 참조 값을 직접 대입하는 것을 막을 방법이 없다.

- 객체의 공유 참조는 피할 수 없다.

//기본 타입 : a와 b가 다른 값을 가짐
int a = 10;
int b = a; //기본 타입은 값을 복사함
b = 4;


//객체 타입 : a와 b가 같은 값을 가짐
Address a = new Address("Old");
Address b = a; //객체 타입은 참조(주소)를 전달
b.setCity("New");

 

따라서 값 타입을 불변 객체로 만들어야한다.

 

불변 객체

- 생성 시점 이후 절대 값을 변경할 수 없는 객체

- 객체 타입을 수정할 수 없게 만들어 부작용을 원천 차단

- 생성자로만 값을 설정하고 수정자(Setter)를 만들지 않거나 private으로 설정

- 참고 : Integer, String은 자바가 제공하는 대표적인 불변 객체

 

값 타입의 비교

인스턴스가 달라도 그 안에 값이 같으면 같은 것으로 봐야함

int a = 10;
int b = 10;

Address a = new Address("서울시");
Address b = new Address("서울시");

//a와 b는 같은것으로 봐야한다.

- 동일성 비교 : 인스턴스의 참조 값을 비교 ( == 사용 )

- 동등성 비교 : 인스턴스의 값을 비교 ( equals() 사용 )

- 값 타입은 a.equals(b)를 사용해서 동등성 비교를 해야함

- 값 타입의 equals()메소드를 적절하게 재정의 : 위의 Address 예시 처럼 equals와 hashcode를 override

 

3. 컬렉션 값 타입

- 값 타입을 하나 이상 저장할 때 사용

- @ElementCollection, @CollectionTable 사용

- 데이터베이스는 컬렉션을 같은 테이블에 저장할 수 없음

- 컬렉션을 저장하기 위한 별도의 테이블이 필요함

 

- Member class에 컬렉션 값 타입 추가

    @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<>();
    
    public Set<String> getFavoriteFoods() {
        return favoriteFoods;
    }

    public void setFavoriteFoods(Set<String> favoriteFoods) {
        this.favoriteFoods = favoriteFoods;
    }

    public List<Address> getAddressHistory() {
        return addressHistory;
    }

    public void setAddressHistory(List<Address> addressHistory) {
        this.addressHistory = addressHistory;
    }

 

- 컬렉션 값 타입 저장

import jakarta.persistence.*;

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 {

            Member member1 = new Member();
            member1.setName("member1");
            member1.setHomeAddress(new Address("homeCity","street", "11111"));
            //collection 저장
            member1.getFavoriteFoods().add("치킨");
            member1.getFavoriteFoods().add("피자");
            member1.getFavoriteFoods().add("햄버거");
			
            //collcetion 저장
            member1.getAddressHistory().add(new Address("oldCity1","street", "11111"));
            member1.getAddressHistory().add(new Address("oldCity2","street", "11111"));

            em.persist(member1);

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

 

- 저장 결과 (컬렉션 테이블 분리됨)

 

- 컬렉션 값 타입 조회 : 지연로딩 전략이 적용됨
Member 조회시 임베디드 타입은 같이 조회하지만 컬렉션은 조회하지않음.

 

ex )  homeAddress의 경우는 임베디드 타입이므로 member 엔티티를 가져올때 같이 조회되지만
favorite_food와 address_history는 실제 food와 address값을 사용할때 조회됨

 

- 컬렉션 값 수정

Member findMember = em.find(Member.class, member1.getId());

// findMember.getHomeAddress().setCity("newCity"); //절대 금지
Address oldAddr = member1.getHomeAddress();
findMember.setHomeAddress(new Address("newCity", oldAddr.getStreet(), oldAddr.getZipcode()));

//임베디드 타입은 이와같이 통째로 바꿀것


//컬렉션의 경우 : 컬렉션에서 지우고 추가할것
//치킨->삼겹살 수정시
findMember.getFavoriteFoods().remove("치킨");
findMember.getFavoriteFoods().add("삼겹살");

//oldCity1 -> newCity2 (equals로 비교하기때문에 equals override필수)
findMember.getAddressHistory().remove(new Address("oldCity1","street", "11111"));
findMember.getAddressHistory().add(new Address("newCity2","street", "11111"));

 

이와같이 컬렉션 값을 수정하기 위해서는 컬렉션에서 해당 값을 remove시킨 후에 다시 추가하는 방법을 사용해야한다.

여기서 index로 지우는게 아니라면 값을 equals로 비교하기 때문에 equals override는 필수적이다.

 

* 참고 :  값 타입 컬렉션은 영속성 전이(Cascade) + 고아 객체 제거 기능을 필수로 가진다.

 

addressHistory의 실행 쿼리를 보면

address 테이블의 데이터가 전부 delete되고 insert가 두번 실행된다.
하나의 데이터만 삭제되고 다시 추가 될 줄 알았는데 왜이렇게 되는 걸까?

 

이유는 값 타입 컬렉션의 제약사항 때문이다.

 

값 타입 컬렉션 제약 사항

- 값 타입은 엔티티와 다르게 식별자 개념이 없음

- 값을 변경하면 추적이 어려움

- 값 타입 컬렉션에 변경사항이 발생하면 주인 엔티티와 연관된 모든 데이터를 삭제하고, 값 타입 컬렉션에 있는 현재 값을 모두 다시 저장함

- 값 타입 컬렉션을 매핑하는 테이블은 모든 컬럼을 묶어 기본키로 구성해야함 => not null, 중복 X

 

값 타입 컬렉션 대안

- 실무에서는 상황에 따라 값 타입 컬렉션 대신 일대다 관계를 고려

- 일대다 관계를 위한 엔티티를 만들고 여기서 값 타입을 사용

- 영속성 전이 + 고아객체 제거를 사용하여 값 타입 컬렉션 처럼 사용

 

Address를  AddressEntity로 사용하기

import jakarta.persistence.Entity;
import jakarta.persistence.GeneratedValue;
import jakarta.persistence.Id;
import jakarta.persistence.Table;

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

    @Id @GeneratedValue
    private Long id;

    private Address address;

    public AddressEntity() {
    }

    public AddressEntity(Long id, Address address) {
        this.id = id;
        this.address = address;
    }

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

    public Long getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Long id) {
        this.id = id;
    }

    public Address getAddress() {
        return address;
    }

    public void setAddress(Address address) {
        this.address = address;
    }
}

 

Member 클래스의 addressHistory List 타입변수를 AddressEntity로 변경 및 일대다 관계 매핑

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

public List<AddressEntity> getAddressHistory() {
        return addressHistory;
}

public void setAddressHistory(List<AddressEntity> addressHistory) {
        this.addressHistory = addressHistory;
}

 

 

이와 같이 변경 시 ADDRESS 테이블에 식별할수 있는 ID값이 생긴다.

 

 

 

* 정리

엔티티 타입의 특징

- 식별자 O

- 생명주기 관리

- 공유 가능

 

값 타입의 특징

- 식별자 X

- 생명주기를 엔티티에 의존

- 공유하지 않는 것이 안전 (복사해서 사용해야함)

- 불변 객체로 만드는것이 안전

 

 

* 값 타입은 정말 값 타입이라 판단될 때만 사용

* 엔티티와 값 타입을 혼동해서 엔티티를 값 타입으로 만들면 안됨

* 식별자가 필요하고, 지속해서 값을 추적하거나 변경해야 한다면 그것은 값 타입이 아닌 엔티티