[Spring] JPA 영속성 컨텍스트 이해하기

🤔 영속성 컨텍스트란?

 

JPA 영속성 컨텍스트 (Persistence Context) 란 엔티티를 영구 저장하는 환경이라는 뜻으로, 애플리케이션과 데이터베이스 사이에서 엔티티를 관리하는 논리적인 영역입니다. EntityManager 로 엔티티를 저장하거나 조회하면 EntityManager 는 영속성 컨텍스트에 엔티티를 보관하고 관리합니다.

 

 

💫 엔티티의 생명주기

 

엔티티의 생명주기

 

엔티티에는 4가지 상태가 존재합니다.

 

• 비영속(new/transient) : 영속성 컨텍스트와 전혀 관계가 없는 상태

• 영속(managed) : 영속성 컨텍스트에 저장된 상태 (영속성 컨텍스트에 의해 관리된다는 뜻)

• 준영속(detached) : 영속성 컨텍스트에 저장되었다가 분리된 상태

• 삭제(removed) : 삭제된 상태

 

 

🫧 비영속

 

엔티티 객체를 생성하고 아직 저장하지 않았다면 영속성 컨텍스트나 데이터베이스와는 전혀 관련이 없는 상태입니다. 이것을 비영속 상태라 합니다.

 

// 객체를 생성한 상태 (비영속)
User user = new User();
user.setId("user1");
user.setName("회원1");

 

 

🫧 영속

 

엔티티 매니저를 통해서 엔티티를 영속성 컨텍스트에 저장하면, 영속성 컨텍스트가 엔티티를 관리하게 됩니다. 이것을 영속 상태라 합니다. em.find() 나 JPQL 을 사용해서 조회한 엔티티도 영속성 컨텍스트가 관리하는 영속 상태입니다.

 

// 객체를 저장한 상태 (영속)
em.persist(user);

 

 

🫧 준영속

 

영속성 컨텍스트가 관리하던 영속 상태의 엔티티를 영속성 컨텍스트가 관리하지 않으면 준영속 상태가 됩니다. em.detach(), em.close(), em.clear() 를 호출하는 경우 영속성 컨텍스트가 관리하던 영속 상태의 엔티티는 준영속 상태가 됩니다.

 

// 회원 엔티티를 영속성 컨텍스트에서 분리 (준영속)
em.detach(user);

 

 

🫧 삭제

 

엔티티를 영속성 컨텍스트와 데이터베이스에서 삭제한 상태입니다.

 

// 객체를 삭제한 상태 (삭제)
em.remove(user);

 

 

⭐️ 영속성 컨텍스트를 사용하는 이유

 

영속성 컨텍스트가 엔티티를 관리하면 다음과 같은 장점이 있습니다.

 

• 1차 캐시

• 동일성 보장

• 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연

• 변경 감지

• 지연 로딩

 

 

🔥 엔티티 조회

 

영속성 컨텍스트는 내부에 캐시를 가지고 있는데, 이를 1차 캐시라 합니다.

쉽게 얘기해서 영속성 내부에 Map 이 하나 있는데, 키는 @Id 로 매핑한 식별자고 값은 엔티티 인스턴스입니다.

 

엔티티를 조회할 때 1차 캐시에서 엔티티를 찾고 만약 1차 캐시에 없으면 데이터베이스에서 조회합니다.

 

1차 캐시에서 조회

 

1차 캐시에 없어 데이터베이스 조회

 

1차 캐시에서 바로 엔티티를 조회할 수 있는 경우 성능상 이점을 누릴 수 있습니다.

 

 

🔥 엔티티 등록

 

EntityManager 는 트랜잭션을 커밋하기 직전까지 데이터베이스에 엔티티를 저장하지 않고 내부 쿼리 저장소에 INSERT SQL 을 차곡차곡 모아둡니다. 그리고 트랜잭션을 커밋할 때 모아둔 쿼리를 데이터베이스에 보내는데 이것을 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연 (transactional write-behind) 이라 합니다.

 

쓰기 지연

 

커밋

 

트랜잭션을 commit() 하면 엔티티 매니저는 우선 영속성 컨텍스트를 flush() 합니다. flush() 는 영속성 컨텍스트의 변경 내용을 데이터베이스에 동기화하는 작업인데 이 때 등록, 수정, 삭제한 엔티티를 데이터베이스에 반영합니다. 구체적으로 이야기하면 쓰기 지연 SQL 저장소에 모인 쿼리를 데이터베이스에 보낸다는 뜻입니다.

 

 

🔥 변경 감지

 

엔티티의 변경사항을 데이터베이스에 자동으로 반영하는 기능을 변경 감지 (dirty checking) 라고 합니다.

 

변경 감지

 

JPA 는 엔티티를 영속성 컨텍스트에 보관할 때, 최초 상태를 복사해서 저장해두는데 이것을 스냅샷이라 합니다.

그리고 flush() 시점에 스냅샷과 엔티티를 비교해서 변경된 엔티티를 찾습니다.

 

1. 트랜잭션을 commit() 하면 EntityManager 내부에서 먼저 flush() 가 호출됩니다.

2. 엔티티와 스냅샷을 비교해서 변경된 엔티티를 찾습니다.

3. 변경된 엔티티가 있으면 수정 쿼리를 생성해서 쓰기 지연 SQL 저장소에 보냅니다.

4. 쓰기 지연 저장소의 SQL 을 데이터베이스에 보냅니다.

5. 데이터베이스 트랜잭션을 commit() 합니다.

 

변경 감지는 영속성 컨텍스트가 관리하는 영속 상태의 엔티티에만 적용됩니다.

 

 

🔥 엔티티 삭제

 

엔티티를 삭제하면 엔티티 등록과 비슷하게 삭제 쿼리를 쓰기 지연 SQL 저장소에 보관합니다.

이후 트랜잭션을 commit() 해서 flush() 를 호출하면 실제 데이터베이스에 삭제 쿼리를 전달합니다.

단, em.remove() 를 호출한 순간 영속성 컨텍스트에서 삭제됩니다.

 

 

📚 참고

 

자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 - 김영한