JPA에 대한 소개, 활용방안, Spring 프레임워크와 통합

DB/ORM 2013. 1. 5. 11:50

JPA에 대한 소개, 활용방안, Spring 프레임워크와 통합

JPA 란?

JPA(Java Persistence API)는 EJB 2.x에서 DB에 접근하기 위해 사용되었던 Entity Bean을
JSR-220(Enterprise JavaBeans 3.0)에서 대체하는 새로운 기술이다.
JPA는 Entity Bean과는 아주 다른 POJO(Plain Old Java Object) 기반의 ORM(Object-Relational Mapping)
프로그래밍 모델을 제공하며 기존에 존재하던 Hibernate와 같은 ORM솔루션과 유사하다.
또한 EJB3.0에 국한되지 않은 범용적인 기술로 만들어 졌기 때문에 JAVA EE 와 SE 환경에서
모두 사용 할 수 있으며 JAVA SE 5.0 Annotation을 사용하여 Java 객체에서 RDB로 Mapping하는 방법을
단순화시켰다.

JPA에서 주목할 부분

POJO 기반의 단순한 Persistence Model
표준화된 O/R 매핑
- Annotation AND/OR XML 사용
- 디폴트 규칙 적용으로 대부분의 경우 별도의 O/R 매핑을 지정할 필요가 없음.
객체간의 상속관계 지원
- 참고문서
EJBQL에 비해 확장된 쿼리 언어
- Bulk Update/Delete, Subquery, Native Query 지원
Java EE And Java SE 환경 모두 지원
프로바이더(Provider)를 플러그인 해서 사용 가능

간단한 예제를 통한 JPA 소개

예제에 사용될 데이터 모델

그림1> OrderApp 데이터 모델

DB의 데이터 모델은 JPA에서 Entity로 표현된다.
Entity는 데이터 모델을 객체 모델로 표현한 것으로 EJB 2.x의 Entity Bean과 유사하지만
JPA에서는 별도의 인터 페이스 없이 POJO class로 표현된다.

class에서는 Entity임을 표시하기 위해 @Entity Annotation이 달려 있다.

소스1> Customer.java — Customer 테이블과 Mapping

/**
 * Customer entity.
 */

@Entity  //---이 클레스가 Entity임을 표시 ---//
@Table(name="ORDERAPP_CUSTOMER")
@NamedQuery(name="findCustomerByName", query="select c from Customer c where c.name=:name")
public class Customer implements Serializable {

    // ---Annotation이 필더에 달려 있을 경우 Field access type이라 한다.--- //
    @Id
    private String id;
    private String name;
    private String address;

    // ---cascade가 아래와 같이 설정되면 Customer entity가 생성/삭제 될때 --- //
    // ---해당되는 entity도 같이 생성/삭제된다.                           --- //
    @OneToMany(mappedBy="customer", cascade={CascadeType.PERSIST, CascadeType.REMOVE})
    private List<Orders> orders;
    
    // ---Entity에서 Defult constructor 는 필수이다--- //
    public Customer(){}
    
    public Customer(String id, String name, String address) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.address = address;
    }

    public String getId() {return id;}

    public String getName(){return name;}
    
    public String getAddress(){return address;}
    
    public void setAddress(String address){this.address = address;}
    
    public List<Orders> getOrders(){return orders;}
    
    public void setOrders(List<Orders> orders) {this.orders = orders;}

    public void addOrder(Orders o){
        if(orders == null)
            orders = new LinkedList<Orders>();
        orders.add(o);
    }
}

Entity는 기본적으로 하나의 Entity에 하나의 DB 테이블에 매핑된다.
(M:N 관계가 존재시는 테이블이 하나더 존재한다)

소스2> Item.java — Item 테이블과 Mapping

/**
 * Item entity.
 */
@Entity
@Table(name="ORDERAPP_ITEM")
@NamedQuery(name="findAllItems", query="select i from Item i")
public class Item implements Serializable {

    private long id;
    private String name;
    private double price;
    
    public Item() {}
    
    public Item(String name, double price){
        this.name = name;
        this.price = price;
    }

    // ---Annotation이 프로퍼티에 달려 있을 경우 Property access type이라 한다.--- //
    @Id @GeneratedValue
    public long getId() {return id;}

    public void setId(long id) {this.id = id;}
    
    public String getName(){return name;}
    
    public void setName(String name){this.name = name;}

    public double getPrice() {return price;}

    public void setPrice(double price) {this.price = price;}
}

소스3> Order.java — Order 테이블과 Mapping

/**
 * Order entity.
 */
@Entity
@Table(name="ORDERAPP_ORDERS")
public class Orders implements Serializable {
    
    @Id @GeneratedValue
    private Long id;
    @ManyToOne
    private Customer customer;
    @ManyToMany
    @JoinTable(name="ORDERAPP_ORDERS2ITEMS")
    private Collection<Item> items;
    
    public Orders() {}
    
    public Long getId() {return id;}
    
    public void setId(Long id) {this.id = id;}
    
    public Customer getCustomer(){return customer;}
    
    public void setCustomer(Customer c){this.customer = c;}
    
    public Collection<Item> getItems(){return items;}
    
    public void setItems(Collection<Item> items){this.items = items;}
}

예제 소스에 사용된 O/R 매핑 표준 Annotation
- Logical annotation
  - @id - Primary Key에 해당하는 ID필드임을 표시한다.
  - @GeneratedValue - DB에 의해서 값이 자동으로 생성되는 필드임을 표시한다.
- Physical annotation
  - @Table - Table mapping
예제 소스에 사용된 Relationships 표준 Annotation
- @OneToMany - 1:N 관계를 표현하기 위한 필드임을 표시한다.
- @ManyToOne - N:1 관계를 표현하기 위한 필드임을 표시한다.
- @ManyTOMany - M:N 관계를 표현하기 위한 필드임을 표시한다.
- @JoinTable - 관계를 표현할 때 어떤 테이블을 사용할 것인지에 대해 표시한다.
예제 소스에 사용된 Query 표준 Annotation
- @NamedQuery - Static query 를 entity class에 직접 명기
Cascaed Type (연쇄작업 설정)
- CascadeType.PESIST - 개체 삽입
- CascadeType.MERGE - 업데이트
- CascadeType.REMOVE - 삭제
- CascadeType.REFRESH - 리플레쉬
- CascadeType.ALL - 전부 적용

EntityManager API

DB에서 엔티티를 가져오거나 생성, 삭제 하는 일은 모두 EntityManager API를 통해서 이루어진다.
EntityManager는 누가 관리되는가에 따라 크게 두가지로 구분된다.
- Container-managed EntityManager
  JAVA EE 환경에서만 사용되며 컨테이너가 EntityManager 인스턴스의 Lifecycle을 관리한다.
  JTA 트랜잭션에 자동으로 연결되기 때문에 JAVA EE 환경에 유용하다.
  - Container-managerd 에서 EntityManager 객체를 가져오는 방법
    Container-managerd EntityManager의 경우 인젝션이나 lookup을 통해서 얻어올 수 있다.
    1. 인젝션 이용. 해당 필드나 메소드에 @PersistenceContext표기
      @PersistenceContext private EntityManager em;
    2. lookup 이용. Class에 @PersistenceContext를 표기해 EntityManager를
      ENC(Environment Naming Context) 네임스페이스에 등록
      @PersistenceContext(name="em", unitName="HR") public class HelloBean implements Hello { // ... InitialContextic = new InitialContext(); EntityManager em = (EntityManager)ic.lookup("java:comp/env/em");
- Application-managerd EntityManager
  JAVA EE, JAVA SE 두 환경 모두 사용되며 개발자가 EntityManager 인스턴스의 Lifecycle을 직접 관리하며
  트랜젝션도 직접 관리해야 한다.
  - Application-managerd 에서 EntityManager 객체를 가져오는 방법
    Application-managerd EntityManager의 경우 EntityManagerFactory API를 통해서 얻어올 수 있다.
    @PersistenceContext private EntityManagerFactory emf; // ... EntityManager em = emf.createEntityManager();

Entity 객체를 만드는 것은 일반 JAVA 객체를 생성하듯이 new 생성자를 사용하면 되며 이를
DB에 저장하려면 다음과 같이 Entitymanager.persist() 메소드를 호출해야 한다.
```
Customer customer = new Customer(id, name, address);
em.persist(customer);
```

DB에서 하나의 Entity 객체를 가져오려면 EntityManager.find() 메소드를 호출한다.
이경우에는 Primary Key에 해당하는 값을 통해서 Entity를 가져올 수 있다.
```
Customer e = em.find(Customer.class, id);
```

Java Persistence Query Language를 이용하여 모든 Entity들을 가져오거나 특정 필드값을 비교하여
Entity를 가져올 수 있다.
```
Query query = em.createQuery("select c from Customer c");
List list = query.getResultList();
```

Entity 필드를 수정하려면 Entity 객체의 필드를 수정하면 된다.
해당 필드는 EntityManager.flush() 를 호출하거나 트렌잭션이 commit 될때 DB와 동기화 된다.
```
Customer e = em.find(Customer.class, id);
c.setAddress(address);
```

Entity를 삭제할 때에는 EntityManager.remove() 를 호출한다.
```
em.remove(customer);
```

Entity간의 관계(Relationship)는 다른 Entity에 대한 레퍼런스로 표현된다.
관계를 수정할려면 레퍼런스 값을 바꾸면 된다.
ManyTOMany나 OneToMany 같이 여러 개의 Entity와 관계를 맺고 있을때는 Collection객체로 표현된
값을 바꾼다.
```
public class Customer //...

@OneToMany(mappedBy="customer", cascade={CascadeType.PERSIST, CascadeType.REMOVE})
private List<Orders> orders;

public void addOrder(Orders o) {
    orders.add(o);
}
```

Entity Lifecycle 과 Persistence Context

Persistence Context ?
현재 관리되고 있는 Entity 인스턴스들의 집합을 말함.
Entity 인스턴스의 상태는 EntityManager 오퍼레이션과 밀접한 관련이 있다.
EntityManager 오퍼레이션에 따른 Entity의 Lifecycle

그림2> EntityManager 오퍼레이션에 따른 Entity의 Lifecycle
- NEW - Entity instance가 생성되었을 때의 상태로 DB와 연결되어 있지 않다.
  EntityManager.perisit()를 통해서 DB에 저장되며 Managed 상태가 된다.
- Managed - Entity instance가 Persistence Context에 의해서 관리되는 상태로 Entity 인스턴스
  값의 변화가 DB에 반영된다.
  Container-managed EntityManager의 경우 트랜잭션이 종료되면 모든 Entity는 detached 상태가 된다.
- Detached - Entity instance가 Persistence Context에 의해서 더이상 관리되지 않는 상태로 DB와 연결되지 않는다.
  EntityManger.merge()를 통해서 다시 managed 상태로 만들 수 있다.
- Removed - DB에서 해당 Entity가 삭제될 상태이다.

Java Persistence Query Language

EJBQL과 비슷하지만 JPQL은 Bluk Update/Delete, Subquery, Native Query(DB-specific SQL) 들을 지원한다.

Query API
Query Object는 EntityManager의 createQuery()를 이용해 생성한다.
- setParameter(), setMaxResults(), setFirstResult()
- getResultList(), getSingleResult(), executeUpdate()

Dynamic Query
동적으로 생성하여 사용하는 query

Query query = em.createQuery("select c from Customer c where name=:name");
query.setParameter("name", name);
List list = query.getResultList();;

Static Query
Entity Class에 선언해 두고 필요할때 마다 불러 쓰는 query
@NamedQuery 와 @NamedNativeQuery 가 있다.

@Entity
@NamedQuery(name="findCustomerByName", query="select c form Customer c where c.name=:name")
public class Customer { //.... }

Query query = em.createNamedQuery("findCustomerByName");
query.setParameter("name", name);
List list = query.getResultList();

An extension of EJBQL
- Projection list
- Explicit JOINS
- Subqueries
- GROUP BY, HAVING
- EXISTS, ALL, SOME/ANY
- Bulk UPDATE, DELETE

META-INF/persistence.xml

Entity Class를 패키징 할때 META-INF/persistence.xml 디스크립터가 꼭 필요하다.
persistence.xml은 관련 Entity Class들과 이에 대한 DB DataSource 설정 등과 같이
Persistence-Unit에 대한 정보를 담고 있다.
Persistence-Unit은 Entity를 묶는 단위이며 이것은 하나의 DB에만 매핑된다.
Persistence-Unit의 UnitName은 EntityManager or EntityManagerFactory를 얻을때 사용된다.

persistence.xml 예제

 
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<persistence version="1.0" xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/persistence">
  <persistence-unit name="orderunit">
    <jta-data-source>jdbc/sample</jta-data-source>
    <properties>
      <!-- vendor-specific -->
      <!--
        <property name="toplink.ddl-generation" value="create-tables"/>
      -->
    </properties>
  </persistence-unit>
</persistence>

JAVA SE 에서 JPA 사용하기

JAVA SE 환경에서 사용 할 때는 Application-managed EntityManager 만 사용할 수 있다.
JDBC 드라이버에 국한된 로컬(resource-local) 트랜잭션만 쓸 수 있다.
- EntityTransaction API를 이용하여 직접 트랜잭션 컨트롤을 해주어야 함.

EntityManagerFactory를 얻는 방법 - javax.persistence.spi.Persistence Bootstrap API 사용

EntityManagerFactory emf = Persistence.createEntityManagerFactory("orderunit");
EntityManager em = emf.createEntityManager();
//...
EntityTransaction tx = em.getTransaction();
tx.begin();
em.persist(customer);
tx.commit();
//...
em.close();
emf.close();

META-INF/persistence.xml
JAVA EE 환경과는 달리 모든 Entity 클래스를 명시적으로 나열해 주어야 한다.

//...
  <persistence-unit name="orderunit">
    <class>orderapp.entities.Customer</class>
    <class>orderapp.entities.Item</class>
    <class>orderapp.entities.Order</class>
//...

Spring 프레임워크와 통함

아래 문서에서 정보를 얻으시기 바랍니다
Spring과 Java Persistence API의 사용
The Spring Framework - Reference documentation

참고문헌

Dev2Dev 에서 가져온 'Spring과 Java Persistence API의 사용' 입니다.
- Spring과 Java Persistence API의 사용
Micro Software 7월호 - POJO로 돌아온 EJB 3.0과 자바 퍼시스턴스 API
- POJO로 돌아온 EJB 3.0과 자바 퍼시스턴스 API
- 예제파일
JSRs: Java Specification Requests
- JSR 220: Enterprise JavaBeansTM 3.0
- Java Persistence API
2006 JavaOne Online Technical Sessions - Java Persistence API
- Java Persistence API
The Java Persistence API - A Simpler Programming Model for Entity Persistence
- http://java.sun.com/developer/technicalArticles/J2EE/jpa/
  문서에 대하여
  최초작성자 : 박동일
  최초작성일 : 2006년 7월 29일
  버전 : 1.0
  문서이력 :
2006년 7월 29일 박동일 문서 최초 생성 : 구글검색중 이 스터디 주제와 꼭 맞는 뉴스를 찾고는 기쁜나머지 문서생성함 ㅎ
2006년 9월 29일 박동일 : 참고문헌 추가
2006년 11월 7일 박동일 : 발표버젼 완료

출처 - http://www.javajigi.net/pages/viewpage.action?pageId=5924

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