[JPA] 경로 표현식

목차

• 경로 표현식

 

 

경로 표현식

 

(점)을 찍어 객체 그래프를 탐색하는 것

select m.username -> 상태 필드
    from Member m 
    join m.team t -> 단일 값 연관 필드
    join m.orders o -> 컬렉션 값 연관 필드
where t.name = '팀A'

 

 

경로 표현식 용어 정리

• 상태 필드(state field): 단순히 값을 저장하기 위한 필드(ex: m.username)
• 연관 필드(association field): 연관관계를 위한 필드
• 단일 값 연관 필드: @ManyToOne, @OneToOne, 대상이 엔티티(ex: m.team)
• 컬렉션 값 연관 필드: @OneToMany, @ManyToMany, 대상이 컬렉션(ex: m.orders)

 

 

경로 표현식 특징

• 상태 필드(state field): 경로 탐색의 끝, 탐색X
• 단일 값 연관 경로: 묵시적 내부 조인(inner join) 발생, 탐색O
• 컬렉션 값 연관 경로: 묵시적 내부 조인 발생, 탐색X
• FROM 절에서 명시적 조인을 통해 별칭을 얻으면 별칭을 통해 탐색 가능

 

상태 필드 경로 탐색

JPQL: select m.username, m.age from Member m
SQL: select m.username, m.age from Member m

 

 

단일 값 연관 경로 탐색

JPQL: select o.member from Order o

SQL:
select m.* 
 from Orders o 
 inner join Member m on o.member_id = m.id

 

 

명시직 조인, 묵시적 조인

 

명시적 조인: join 키워드 직접 사용

select m from Member m join m.team t

 

 

묵시적 조인: 경로 표현식에 의해 묵시적으로 SQL 조인 발생(내부 조인만 가능)

select m.team from Member m

 

 

경로 표현식 - 예제

select o.member.team from Order o -> 성공
select t.members from Team -> 성공
select t.members.username from Team t -> 실패
select m.username from Team t join t.members m -> 성공

 

 

경로 탐색을 사용한 묵시적 조인 시 주의사항

• 항상 내부 조인
• 컬렉션은 경로 탐색의 끝, 명시적 조인을 통해 별칭을 얻어야함
• 경로 탐색은 주로 SELECT, WHERE 절에서 사용하지만 묵시적 조인으로 인해 SQL의 FROM (JOIN) 절에 영향을 줌

 

 

경로 표현식 정리

• 가급적 묵시적 조인 대신에 명시적 조인 사용
• 조인은 SQL 튜닝에 중요 포인트
• 묵시적 조인은 조인이 일어나는 상황을 한눈에 파악하기 어려움

 

 

★페치 조인(fetch join)★

 

fetch join

• SQL 조인 종류X
• JPQL에서 성능 최적화를 위해 제공하는 기능
• 연관된 엔티티나 컬렉션을 SQL 한 번에 함께 조회하는 기능
• join fetch 명령어 사용
• 페치 조인 ::= [ LEFT [OUTER] | INNER ] JOIN FETCH 조인경로

 

 

엔티티 페치 조인

• 회원을 조회하면서 연관된 팀도 함께 조회(SQL 한 번에)
• SQL을 보면 회원 뿐만 아니라 팀(T.*)도 함께 SELECT

[JPQL]
select m from Member m join fetch m.team

[SQL]
SELECT M.*, T.* FROM MEMBER M
INNER JOIN TEAM T ON M.M.TEAM_ID=T.ID

 

 

 

패치 조인 사용전 코드

String query = "select m from Member m";
 //String query = "select m from Member m join fetch m.team t";

 List<Member> result = em.createQuery(query, Member.class)
         .getResultList();

for (Member member : result) {
    System.out.println("member = " + member.getUsername() + ", teamName = " + member.getTeam().getName());
}

// Member 조회(회원1, 회원2, 회원 3)
Hibernate: 
    /* select
        m 
    from
        Member m */ select
            m1_0.MEMBER_ID,
            ...
        from
            Member m1_0
// TeamA 프록시 조회(TeamA)
Hibernate: 
    select
        t1_0.TEAM_ID,
        t1_0.TEAM_NAME 
    from
        Team t1_0 
    where
        t1_0.TEAM_ID=?
member = 회원1, teamName = 팀A
member = 회원2, teamName = 팀A

 // 팀B는 현재 1차 캐시에 없으므로 팀B 프록시 조회(TeamB)
 // 만약 회원과 팀이 각자 10명이라면? 쿼리가 11번 나감 N + 1 문제 발생
Hibernate: 
    select
        t1_0.TEAM_ID,
        t1_0.TEAM_NAME 
    from
        Team t1_0 
    where
        t1_0.TEAM_ID=? // 팀B는 현재 1차 캐시에 없으므로 팀B 프록시 조회(TeamB)
member = 회원3, teamName = 팀B

• 팀 소속이 만약 다 다르다면 N + 1 문제가 발생할 수 있음
• 이 문제는 즉시로딩을 하든 지연로딩을 하든 발생할 수 있다.
• 이럴 땐 패치 조인으로 문제를 해결해보자.

 

페치 조인 사용 코드

String jpql = "select m from Member m join fetch m.team";
List<Member> members = em.createQuery(jpql, Member.class)
    .getResultList();
for (Member member : members) {
    System.out.println("username = " + member.getUsername() + "," + 
     //페치 조인으로 회원과 팀을 함께 조회해서 지연 로딩X, 프록시가 아닌 실제 데이터
       "teamName = " + member.getTeam().name()); 
}

Hibernate: 
    /* select
        m 
    from
        Member m 
    join
        
    fetch  m.team t 
    
    */ select
            m1_0.MEMBER_ID,
            m1_0.age,
            m1_0.memberType,
            m1_0.ORDER_ID,
            t1_0.TEAM_ID,
            t1_0.TEAM_NAME,
            m1_0.username 
        from
            Member m1_0 
        join
            Team t1_0 
                on t1_0.TEAM_ID=m1_0.TEAM_ID

• 지연 로딩으로 세팅을 해도 패치 조인이 우선순위가 높으므로 실행됨
• username = 회원1, teamname = 팀A
• username = 회원2, teamname = 팀A
• username = 회원3, teamname = 팀B 

 

 

컬렉션 페치 조인

• 일대다 관계, 컬렉션 페치 조인

[JPQL]
select t
from Team t join fetch t.members
where t.name = ‘팀A'

[SQL]
SELECT T.*, M.*
FROM TEAM T
INNER JOIN MEMBER M ON T.ID=M.TEAM_ID
WHERE T.NAME = '팀A'

• 팀A 입장에서는 회원이 2명이다.
• 그럼 기본적으로 데이터를 만들어 낼 땐 두 줄이 되어버린다.
• 컬렉션에서는 같은 주소값을 가진 결과가 두 줄이 나온다.
• 팀A 입장에서는 회원 1, 2를 가지고 있다.
• 하이버네이트 6 버전 이상부터는 자동으로 중복을 제거해준다.

 

 

컬렉션 페치 조인 사용 코드

String jpql = "select t from Team t join fetch t.members where t.name = '팀A'"
List<Team> teams = em.createQuery(jpql, Team.class).getResultList();

   for(Team team : teams) {
        System.out.println("teamname = " + team.getName() + ", team = " + team);
        
   for (Member member : team.getMembers()) {
 //페치 조인으로 팀과 회원을 함께 조회해서 지연 로딩 발생 안함
        System.out.println(“-> username = " + member.getUsername()+ ", member = " + member);
    }
}

• teamname = 팀A, team = Team@0x100
  
  • -> username = 회원1, member = Member@0x200
  • -> username = 회원2, member = Member@0x300
• teamname = 팀A, team = Team@0x100
  
  • -> username = 회원1, member = Member@0x200
  • -> username = 회원2, member = Member@0x300

• 하이버네이트 6 버전 이상부터는 자동으로 중복을 제거해준다.

 

자동으로 중복을 제거해 준 상태

• team = 팀A, teamSize = 2
  
  • -> member = Member{id=1, username='회원1', age=12}
  • -> member = Member{id=2, username='회원2', age=25}

 

 

 

페치 조인과 DISTINCT

• SQL의 DISTINCT는 중복된 결과를 제거하는 명령
• JPQL의 DISTINCT 2가지 기능 제공

 

1. SQL에 DISTINCT를 추가
2. 애플리케이션에서 엔티티 중복 제거

select distinct t
from Team t join fetch t.members
where t.name = ‘팀A’

• SQL에 DISTINCT를 추가하지만 데이터가 다르므로 SQL 결과에서 중복제거 실패

 

 

• DISTINCT가 추가로 애플리케이션에서 중복 제거시도
• 같은 식별자를 가진 Team 엔티티 제거

 

 

[DISTINCT 추가시 결과]

• teamname = 팀A, team = Team@0x100
  
  • -> username = 회원1, member = Member@0x200
  • -> username = 회원2, member = Member@0x300

기본적으로 중복제거가 자동으로 적용된다.

 

 

하이버네이트6 변경 사항

• DISTINCT가 추가로 애플리케이션에서 중복 제거시도
• 하이버네이트6 부터는 DISTINCT 명령어를 사용하지 않아도 애플리케이션에서 중복 제거가 자동으로 적용됩니다. 

 

 

 

페치 조인과 일반 조인의 차이

일반 조인은 실행시 연관된 엔티티를 함께 조회하지 않음

[JPQL]
select t
from Team t join t.members m
where t.name = ‘팀A'

[SQL]
SELECT T.*
FROM TEAM T
INNER JOIN MEMBER M ON T.ID=M.TEAM_ID 
WHERE T.NAME = '팀A

• JPQL은 결과를 반환할 때 연관관계 고려X
• 단지 SELECT 절에 지정한 엔티티만 조회할 뿐
• 여기서는 팀 엔티티만 조회하고, 회원 엔티티는 조회X

 

정리

• 페치 조인을 사용할 때만 연관된 엔티티도 함께 조회(즉시 로딩) 
• 페치 조인은 객체 그래프를 SQL 한번에 조회하는 개념

 

 

페치 조인 실행 예시

// 페치 조인은 연관된 엔티티를 함께 조회함
[JPQL]
select t 
from Team t join fetch t.members
where t.name = ‘팀A'

[SQL]
SELECT T.*, M.*
FROM TEAM T
INNER JOIN MEMBER M ON T.ID=M.TEAM_ID 
WHERE T.NAME = '팀A'

 

 

페치 조인의 특징과 한계 1

• 페치 조인 대상에는 별칭을 줄 수 없다. 
• 하이버네이트는 가능, 가급적 사용X
• 둘 이상의 컬렉션은 페치 조인 할 수 없다. 
• 컬렉션을 페치 조인하면 페이징 API(setFirstResult, setMaxResults)를 사용할 수 없다. 
• 일대일, 다대일 같은 단일 값 연관 필드들은 페치 조인해도 페이징 가능
• 하이버네이트는 경고 로그를 남기고 메모리에서 페이징(매우 위험)

String query = "select t from Team t join fetch t.members";

 List<Team> result = em.createQuery(query, Team.class)
         .setFirstResult(0)
         .setMaxResults(1)
         .getResultList();

 System.out.println("result = " + result.size());

for (Team team : result) {
    System.out.println("team = " + team.getName() + ", teamSize = " + team.getMembers().size());
    for (Member member : team.getMembers()) {
        System.out.println("-> member = " + member);
    }
}

WARN: HHH90003004: firstResult/maxResults specified with collection fetch; applying in memory

 

 

페치 조인의 특징과 한계 2

• 연관된 엔티티들을 SQL 한 번으로 조회 - 성능 최적화
• 엔티티에 직접 적용하는 글로벌 로딩 전략보다 우선함
• @OneToMany(fetch = FetchType.LAZY) //글로벌 로딩 전략
• 실무에서 글로벌 로딩 전략은 모두 지연 로딩
• 최적화가 필요한 곳은 페치 조인 적용

 

 

페치 조인 - 정리

• 모든 것을 페치 조인으로 해결할 수 는 없음
• 페치 조인은 객체 그래프를 유지할 때 사용하면 효과적
• 여러 테이블을 조인해서 엔티티가 가진 모양이 아닌 전혀 다른 결과를 내야 하면, 페치 조인 보다는 일반 조인을 사용하고 필요한 데이터들만 조회해서 DTO로 반환하는 것이 효과적

 

 

 

다형성 쿼리

 

 

 

 

TYPE

• 조회 대상을 특정 자식으로 한정
• 예) Item 중에 Book, Movie를 조회해라

[JPQL]
select i from Item i
where type(i) IN (Book, Movie)

[SQL]
select i from i
where i.DTYPE in (‘B’, ‘M’)

 

 

TREAT(JPA 2.1)

• 자바의 타입 캐스팅과 유사
• 상속 구조에서 부모 타입을 특정 자식 타입으로 다룰 때 사용
• FROM, WHERE, SELECT(하이버네이트 지원) 사용

 

예) 부모인 Item과 자식 Book이 있다.

[JPQL]
select i from Item i
where treat(i as Book).author = ‘kim’

[SQL]
select i.* from Item i
where i.DTYPE = ‘B’ and i.author = ‘kim’

 

 

 

 

엔티티 직접 사용

엔티티 직접 사용 - 기본 키 값

JPQL에서 엔티티를 직접 사용하면 SQL에서 해당 엔티티의 기본 키 값을 사용

[JPQL]
select count(m.id) from Member m //엔티티의 아이디를 사용
select count(m) from Member m //엔티티를 직접 사용(== m.id)

[SQL](JPQL 둘다 같은 다음 SQL 실행)
select count(m.id) as cnt from Member m

 

 

 

엔티티를 파라미터로 전달

String jpql = “select m from Member m where m = :member”;
List resultList = em.createQuery(jpql) 
 .setParameter("member", member)
 .getResultList();

식별자를 직접 전달

String jpql = “select m from Member m where m.id = :memberId”;
List resultList = em.createQuery(jpql) 
 .setParameter("memberId", memberId)
 .getResultList();

실행된 SQL

select m.* from Member m where m.id=?

 

 

엔티티 직접 사용 - 외래 키 값

Team team = em.find(Team.class, 1L);
String qlString = “select m from Member m where m.team = :team”;
List resultList = em.createQuery(qlString)
 .setParameter("team", team)
 .getResultList();

String qlString = “select m from Member m where m.team.id = :teamId”;
List resultList = em.createQuery(qlString)
 .setParameter("teamId", teamId)
 .getResultList();

 

 

 

Named 쿼리

Named 쿼리 - 정적 쿼리

• 미리 정의해서 이름을 부여해두고 사용하는 JPQL
• 정적 쿼리
• 어노테이션, XML에 정의
• 애플리케이션 로딩 시점에 초기화 후 재사용
• 애플리케이션 로딩 시점에 쿼리를 검증

 

Named 쿼리 - 어노테이션

@Entity
@NamedQuery(
 name = "Member.findByUsername",
 query="select m from Member m where m.username = :username")
public class Member {
 ...
}

List<Member> resultList = 
 em.createNamedQuery("Member.findByUsername", Member.class)
 .setParameter("username", "회원1")
 .getResultList();

 

 

Named 쿼리 - XML에 정의

 

[META-INF/persistence.xml]

<persistence-unit name="jpabook" >
 <mapping-file>META-INF/ormMember.xml</mapping-file>

 

[META-INF/ormMember.xml]

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<entity-mappings xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/persistence/orm" version="2.1">
 <named-query name="Member.findByUsername">
 <query><![CDATA[
 select m
 from Member m
 where m.username = :username
 ]]></query>
 </named-query>
 <named-query name="Member.count">
 <query>select count(m) from Member m</query>
 </named-query>
</entity-mappings>

 

 

Named 쿼리 환경에 따른 설정

• XML이 항상 우선권을 가진다.
• 애플리케이션 운영 환경에 따라 다른 XML을 배포할 수 있다.

 

 

벌크 연산

• 재고가 10개 미만인 모든 상품의 가격을 10% 상승하려면?
• JPA 변경 감지 기능으로 실행하려면 너무 많은 SQL 실행
  • 1. 재고가 10개 미만인 상품을 리스트로 조회한다.
  • 2. 상품 엔티티의 가격을 10% 증가한다.
  • 3. 트랜잭션 커밋 시점에 변경감지가 동작한다.
• 변경된 데이터가 100건이라면 100번의 UPDATE SQL 실행

 

벌크 연산 예제

• 쿼리 한 번으로 여러 테이블 로우 변경(엔티티)
• executeUpdate()의 결과는 영향받은 엔티티 수 반환
• UPDATE, DELETE 지원
• INSERT(insert into .. select, 하이버네이트 지원)

String qlString = "update Product p " +
 "set p.price = p.price * 1.1 " + 
 "where p.stockAmount < :stockAmount"; 
 
int resultCount = em.createQuery(qlString)
 .setParameter("stockAmount", 10) 
 .executeUpdate();

int count = em.createQuery("update Team t set t.name = 'TeamA' where t.name = '팀A'")
        .executeUpdate();

System.out.println("count = " + count);

 

 

벌크 연산 주의

Member member1 = new Member();
member1.setUsername("회원1");
member1.setTeam(teamA);
member1.setAge(12);
em.persist(member1);

Member member3 = new Member();
member3.setUsername("회원3");
member3.setTeam(teamB);
member3.setAge(52);
em.persist(member3);

int count = em.createQuery("update Team t set t.name = 'TeamA' where t.name = '팀A'")
        .executeUpdate();

// em.clear(); 해결방법: 2
Member member = em.find(Member.class, member1.getId());
System.out.println("member1 Team = " + member.getTeam().getName());

• 벌크 연산으로 팀의 이름을 바꿔줬지만 결과는 바뀌기 전인 '팀A' 가  나온다.
• 벌크 연산은 영속성 컨텍스트를 무시하고 데이터베이스에 직접쿼리

 

해결 방법 2가지

• 벌크 연산을 먼저 실행
• 벌크 연산 수행 후 영속성 컨텍스트 초기화