[JPA] 고급 매핑

JPA 스터디를 진행하며 작성한 글입니다.

 

이번 글에서 다룰 고급 매핑은 다음과 같다.

 

• 상속 관계 매핑
• @MappedSuperclass
• 복합 키와 식별 관계 매핑
• 조인 테이블
• 엔티티 하나에 여러 테이블 매핑하기

 

상속 관계 매핑

관계형 데이터베이스에는 객체지향 언어에서 다루는 상속이라는 개념이 없다. 대신 슈퍼타입 서브타입 관계라는 모델링 기법이 객체의 상속 개념과 가장 유사하다. 슈퍼타입 서브타입 논리 모델을 실제 물리 모델인 테이블로 구현할 때는 3가지 방법을 선택할 수 있다.

 

• 각각의 테이블로 변환 (=조인 전략)
• 통합 테이블로 변환 (=단일 테이블 전략)
• 서브타입 테이블로 변환 (=테이블 전략)

 

조인 전략

조인 전략은 아래 그림과 같이 엔티티 각각을 모두 테이블로 만들고 자식 테이블이 부모 테이블의 기본 키를 받아서 기본 키 + 외래 키로 사용하는 전략이다. 따라서 조회할 때 조인을 자주 사용한다. 전략을 사용할 때 주의할 점은 객체는 타입으로 구분할 수 있지만 테이블은 타입의 개념이 없기 때문에 DTYPE 컬럼과 같이 타입을 구분하는 컬럼을 추가해야 한다.

 

 

조인 전략을 사용한 예제 코드를 보자.

 

@Entity
@Inheritance(strategy = InheritanceType.JOINED)
@DiscriminatorColumn(name = "DTYPE")
public abstract class Item {

    @Id @GeneratedValue
    @Column(name = "ITEM_ID")
    private Long id;
    private String name;
    private int price;
}

@Entity
@DiscriminatorValue("A")
public class Album extends Item {

    private String artist;
}

@Entity
@DiscriminatorValue("M")
public class Movie extends Item {

    private String director;
    private String actor;
}

@Entity
@DiscriminatorValue("B")
@PrimaryKeyJoinColumn(name = "BOOK_ID")
public class Book extends Item {

    private String author;
    private String isbn;
}

 

• @Inheritance(strategy = InheritanceType.JOINED)
  • 상속 매핑은 부모 클래스에 @Inheritance를 사용해야 한다. 그리고 매핑 전략은 InheritanceType.JOINED를 사용하면 된다.
• @DiscriminatorColumn(name = "DTYPE")
  • 부모 클래스에 구분 컬럼을 지정한다. 이 컬럼으로 저장된 자식 테이블을 구분할 수 있으며기본 값은 DTYPE이므로 @DiscriminatorColumn 으로 줄여 사용해도 된다.
• @DiscriminatorValue(”M”)
  • 엔티티를 저장할 때 구분 컬럼에 입력할 값을 지정한다. 만약 영화 엔티티를 저장하면 구분 컬림인 DTYPE 에 M 이 저장된다.
• @PrimaryKeyJoinColumn(name = "BOOK_ID")
  • name 속성을 통해 자식 테이블의 기본 키 컬럼명을 지정한다. name 속성을 사용하지 않으면 부모 테이블의 ID 컬럼명을 그대로 사용한다.

 

장점

• 테이블이 정규화된다.
• 외래 키 참조 무결성 제약 조건을 활용할 수 있다.
• 저장 공간을 효율적으로 사용한다.

 

단점

• 조회할 때 조인이 많이 사용되므로 성능이 저하될 수 있다.
• 조회 쿼리가 복잡하다.
• 데이터를 등록할 때 INSERT SQL을 두 번 실행한다.

 

단일 테이블 전략

단일 테이블 전략은 이름 그대로 테이블을 하나만 사용하고, 구분 컬럼인 DTYPE 으로 어떤 자식 데이터가 저장되었는지 구분한다. 조회할 때 조인을 사용하지 않아 일반적으로 가장 빠르다.

 

 

이 전략을 사용할 때 가장 주의할 점은 자식 엔티티가 매핑한 컬럼은 모두 null을 허용해야 한다는 점이다.

단일 테이블 전략을 사용한 예제 코드를 보자.

 

@Entity
@Inheritance(strategy = InheritanceType.SINGLE_TABLE)
@DiscriminatorColumn(name = "DTYPE")
public abstract class Item {

    @Id
    @GeneratedValue
    @Column(name = "ITEM_ID")
    private Long id;
    private String name;
    private int price;

}

@Entity
@DiscriminatorValue("A")
public class Album extends Item {
		...
}

@Entity
@DiscriminatorValue("M")
public class Movie extends Item {
		...
}

@Entity
@DiscriminatorValue("B")
public class Book extends Item {
		...
}

 

장점

• 조인이 필요 없으므로 일반적으로 조회 성능이 빠르다.
• 조회 쿼리가 단순하다.

 

단점

• 자식 엔티티가 매핑한 컬럼이 모두 null을 허용해야 한다.
• 단일 테이블에 모든 것을 저장하므로 테이블이 커질 수 있다. 그러므로 상황에 따라서는 조회 성능이 오히려 느려질 수 있다.

 

특징

• 구분 컬럼을 꼭 사용해야 한다. 따라서 @DiscriminatorColumn을 꼭 설정해야 한다.
• @DiscriminatorValue 를 지정하지 않으면 기본으로 엔티티 이름을 사용한다.

 

구현 클래스마다 테이블 전략

자식 엔티티마다 테이블을 만드는 전략이다. 그리고 자식 테이블 각각에 필요한 컬럼이 모두 있다.

 

 

@Entity
@Inheritance(strategy = InheritanceType.TABLE_PER_CLASS)
public abstract class Item {

    @Id
    @GeneratedValue
    @Column(name = "ITEM_ID")
    private Long id;
    private String name;
    private int price;

}

@Entity
public class Album extends Item {
		...
}

public class Movie extends Item {
		...
}

@Entity
public class Book extends Item {
		...
}

 

일반적으로 추천하지 않는 전략이다. 조인이나 단일 테이블 전략을 고려하자.

 

장점

• 서브 타입을 구분해서 처리할 때 효과적이다.
• not null 제약 조건을 사용할 수 있다.

 

단점

• 여러 자식 테이블을 함께 조회할 때 성능이 느리다 (SQL에 UNION을 사용해야 한다).
• 자식 테이블을 통합해서 쿼리하기 어렵다.

 

@MappedSuperclass

부모 클래스는 테이블과 매핑하지 않고 부모 클래스를 상속받는 자식 클래스에게 매핑 정보만 제공하고 싶으면 @MappedSuperclass 을 사용하면 된다.

 

 

@MappedSuperclass
public abstract class BaseEntity {

    @Id @GeneratedValue
    private Long id;
    private String name;
}

@Entity
public class Member extends BaseEntity {

    // ID 상속
    // NAME 상속
    private String email;
		...
}

@Entity
public class Seller extends BaseEntity {

    // ID 상속
    // NAME 상속
    private String shopName;
		...
}

 

BaseEntity 는 테이블과 매핑할 필요가 없고 자식들이 사용하는 공통 매핑 정보를 정의하면 되기 때문에 @MappedSuperclass 를 사용했다.

 

특징

• 테이블과 매핑되지 않고 자식 클래스에 엔티티의 매핑 정보를 상속하기 위해 사용한다.
• @MappedSuperclass이 붙은 클래스는 엔티티가 아니다.
• 이 클래스를 직접 생성해서 사용할 일은 거의 없으므로 추상 클래스로 만드는 것을 권장한다.

 

복합 키와 식별 관계 매핑

데이터베이스 테이블 사이에 관계는 외래 키가 기본 키에 포함되는지 여부에 따라 식별 관계와 비식별 관계로 구분한다.

 

식별 관계

식별 관계는 부모 테이블의 기본 키를 내려 받아서 자식 테이블의 기본 키 + 외래 키로 사용하는 관계이다.

 

 

비식별 관계

비식별 관계는 부모 테이블의 기본 키를 받아서 자식 테이블의 외래 키로만 사용하는 관계이다.

 

 

비식별 관계는 외래 키에 null 을 허용하는지에 따라 2가지로 나눌 수 있다.

 

• 필수적 비식별 관계
  • 외래 키에 NULL을 허용하지 않는다. 연관 관계를 필수로 맺어야 한다.
• 선택적 비식별 관계
  • 외래 키에 NULL을 허용한다. 연관 관계를 맺을지 말지 선택할 수 있다.

 

데이터베이스 테이블을 설계할 때 식별 관계나 비식별 관계 중 하나를 선택해야 한다. 최근에는 비식별 관계를 주로 사용하고 꼭 필요한 곳에만 식별 관계를 사용하는 추세다.

 

복합 키: 비식별 관계 매핑

JPA는 복합 키를 지원하기 위해 @IdClass 와 @EmbeddedId 2가지 방법을 제공한다. @IdClass 는 관계형 데이터베이스에 가까운 방법이고 @EmbeddedId 는 좀 더 객체지향에 가까운 방법이다.

 

@IdClass

 

PARENT 테이블은 복합 키를 사용하고 있다. 복합 키를 매핑하기 위해 식별자 클래스를 별도로 만들어야 한다.

 

@IdClass(ParentId.class)
public class Parent {

    @Id
    @Column(name = "PARENT_ID1")
    private String id1; // ParentId.id1과 연결

    @Id
    @Column(name = "PARENT_ID2")
    private String id2; // ParentId.id2와 연결

    private String name;
		...
}

public class ParentId implements Serializable {

    private String id1;
    private String id2;
		
		// 기본 생성자
		// equals
		// hashCode
}

 

@IdClass를 사용할 때 식별자 클래스는 다음 조건을 만족해야 한다.

• 식별자 클래스의 속성명과 엔티티에서 사용하는 식별자의 속성명이 같아야 한다.
  • 예제의 Parent.id1과 ParentId.id1, Parent.id2와 ParentId.id2가 같다.
• Serializable인터페이스를 구현해야 한다.
• equals, hashCode를 구현해야 한다.
• 기본 생성자가 있어야 한다.
• 식별자 클래스는 public이어야 한다.

 

자식 클래스를 추가해보자.

 

@Entity
public class Child {

    @Id
    private String id;

    @ManyToOne
    @JoinColumns({
            @JoinColumn(name = "PARENT_ID1",
                referencedColumnName = "PARENT_ID1"),
            @JoinColumn(name = "PARENT_ID2",
                referencedColumnName = "PARENT_ID2")
    })
    private Parent parent;
}

 

@EmbeddedId

@Entity
public class Parent {

    @EmbeddedId
    private ParentId id;
    private String name;
}

@Embeddable
public class ParentId implements Serializable {

    @Column(name = "PARENT_ID1")
    private String id1;

    @Column(name = "PARENT_ID2")
    private String id2;

		// 기본 생성자
		// equals
		// hashCode
}

 

@IdClass 와는 다르게 @EmbeddedId 를 적용한 식별자 클래스는 식별자 클래스에 기본 키를 직접 매핑하면 된다.

 

@EmbeddedId를 적용한 식별자 클래스는 다음 조건을 만족해야 한다.

• @Embeddable 어노테이션을 붙여주어야 한다.
• Serializable 인터페이스를 구현해야 한다.
• equals, hashCode를 구현해야 한다.
• 기본 생성자가 있어야 한다.
• 식별자 클래스는 public 이어야 한다.

 

복합 키와 equals(), hashCode()

복합 키는 인스턴스이기 때문에 equals, hashCode 를 적절히 오버라이딩해서 구현해야 한다.

 

복합 키: 식별 관계 매핑

아래 그림을 보면 부모, 자식, 손자까지 계속 기본 키를 전달하는 식별 관계이다.

 

 

@IdClass와 식별 관계

@Entity
public class Parent {

    @Id
    @Column(name = "PARENT_ID")
    private String id;
    private String name;
}

@Entity
@IdClass(ChildId.class)
public class Child {

    @Id
    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "PARENT_ID")
    public Parent parent;

    @Id
    @Column(name = "CHILD_ID")
    private String childId;

    private String name;

}

public class ChildId implements Serializable {
    
    private String parent; // Child.parent 매핑
    private String childId; // Child.childId 매핑

    // 기본 생성자
		// equals
		// hashCode
}

@Entity
@IdClass(GrandChildId.class)
public class GrandChild {

    @Id
    @ManyToOne
    @JoinColumns({
            @JoinColumn(name = "PARENT_ID")
            @JoinColumn(name = "CHILD_ID")
    })
    private Child child;

    @Id
    @Column(name = "GRANDCHILD_ID")
    private String id;

    private String name;

}

public class GrandChildId implements Serializable {

    private ChildId child; // GrandChild.child 매핑
    private String id; // GrandChild.id 매핑

}

 

@EmbeddedId와 식별 관계

@EmbeddedId 로 식별 관계를 구성할 때는 @MapsId 를 사용해야 한다.

 

@Entity
public class Parent {

    @Id
    @Column(name = "PARENT_ID")
    private String id;
    private String name;
}

@Entity
public class Child {

    @EmbeddedId
    private ChildId id;

    @MapsId("parentId") // ChildId.parentId 매핑
    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "PARENT_ID")
    public Parent parent;

    private String name;
}

@Embeddable
public class ChildId implements Serializable {

    private String parentid; // @MapsId("parentId")로 매핑
 
    @Column(name = "CHILD_ID")
    private String id;

		// 기본 생성자
		// equals
		// hashCode
}

@Entity
public class GrandChild {

    @EmbeddedId
    private GrandChildId id;

    @MapsId("childId") // GrandChildId.childId 매핑
    @ManyToOne
    @JoinColumns({
            @JoinColumn(name = "PARENT_ID"),
            @JoinColumn(name = "CHILD_ID")
    })
    private Child child;

    private String name;
}

@Embeddable
public class GrandChildId implements Serializable {

    private ChildId childid; // @MapsId("childId")로 매핑

    @Column(name = "GRANDCHILD_ID")
    private String id;

		// 기본 생성자
		// equals
		// hashCode
}

 

@EmbeddedId 는 식별 관계로 사용할 연관관계의 속성에 @MapsId 를 사용하면 된다. @MapsId는 외래 키와 매핑한 연관 관계를 기본 키에도 매핑하겠다는 뜻이다

 

비식별 관계로 구현

방금 예를 들었던 식별 관계 테이블을 비식별 관계로 변경해보자.

 

 

@Entity
public class Parent {

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

    private String name;
}

@Entity
public class Child {

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

    private String name;

    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "PARENT_ID")
    private Parent parent;
}

@Entity
public class GrandChild {

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

    private String name;

    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "CHILD_ID")
    private Child child;
}

 

식별 관계의 복합 키를 사용한 코드와 비교하면 매핑도 쉽고 코드도 단순하다.

 

일대일 식별 관계

일대일 식별 관계는 자식 테이블의 기본 키 값으로 부모 테이블의 기본 키 값만 사용한다. 그래서 부모 테이블의 기본 키가 복합 키가 아니면 자식 테이블의 기본 키는 복합 키로 구성하지 않아도 된다.

 

 

@Entity
public class Board {

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

    private String title;

    @OneToOne(mappedBy = "board")
    private BoardDetail boardDetail;
}

@Entity
public class BoardDetail {

    @Id
    private Long boardId;

    @MapsId // BoardDetail.boardId 매핑
    @OneToOne
    @JoinColumn(name = "BOARD_ID")
    private Board board;

    private String content;
}

 

BoardDetail 처럼 식별자가 단순히 컬럼 하나면 @MapsId 를 사용하고 속성 값은 비워두면 된다. 이 때 @MapsId 는 @Id 를 사용해서 식별자로 지정한 BoardDetail.boardId 와 매핑된다.

 

식별, 비식별 관계의 장단점

데이터베이스 설계 관점에서 보면 설명할 장 단점으로로 식별 관계보다 비식별 관계를 선호한다.

 

식별 관계 단점

• 데이터베이스의 관점
  • 식별 관계는 부모 테이블의 기본 키를 자식 테이블로 전파하면서 자식 테이블의 기본 키 컬럼이 점점 늘어난다. 결국 조인할 때 SQL 이 복잡해지고 기본 키 인덱스가 불필요하게 커질 수 있다.
  • 식별 관계는 2개 이상의 컬럼을 합해서 복합 기본 키를 만들어야 하는 경우가 많다.
  • 식별 관계는 부모 테이블의 기본 키를 자식 테이블의 기본 키로 사용하므로 테이블의 구조가 유연하지 못하다.

• 객체 관계 매핑의 관점
  • 일대일 관계를 제외하고 식별 관계는 복합 키를 사용한다. JPA에서 복합 키는 컬럼이 하나인 기본 키를 매핑하는 것보다 많은 노력이 필요하다.
  • 비식별 관계의 기본 키는 주로 대리 키를 사용하는데 JPA는 대리 키를 생성하기 위한 편리한 방법을 제공한다.

 

식별 관계 장점

• 기본 키 인덱스를 활용하기 좋다.
  • 상위 테이블들의 기본 키 컬럼을 자식, 손자 테이블들이 가지고 있으므로 특정 상황에 조인 없이 하위 테이블만으로 검색을 완료할 수 있다.

 

조인 테이블

데이터베이스 테이블의 연관관계를 설계하는 방법은 크게 2가지다.

 

• 조인 컬럼 사용(외래 키)
• 조인 테이블 사용(테이블 사용)

 

일대일 조인 테이블

 

@Entity
public class Parent {

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

    private String name;

    @OneToOne
    @JoinTable(name = "PARENT_CHILD",
            joincolumns = @JoinColumn(name = "PARENT_ID"),
            inverseJoinColumns = @JoinColumn(name = "CHILD_ID")
    )
    private Child child;
}

@Entity
public class Child {

    @Id
    @GeneratedValue
    @Column(name = "CHILD_ID")
    private Long id;
    private String name;
}

 

양방향을 매핑하려면 다음 코드를 추가하면 된다.

 

public class Child {
		...
		@OneToOne(mappedBy = "child")
		private Parent parent;
}

 

일대다 조인 테이블

 

@Entity
public class Parent {

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

    private String name;

    @OneToMany
    @JoinTable(name = "PARENT_CHILD",
            joincolumns = @JoinColumn(name = "PARENT_ID"),
            inverseJoinColumns = @JoinColumn(name = "CHILD_ID")
    )
    private List<Child> children = new ArrayList<>();
}

@Entity
public class Child {

    @Id @GeneratedValue
    @Column(name = "CHILD_ID")
    private Long id;
    private String name;
}

 

다대일 조인 테이블

일대다에서 방향만 반대이므로 조인 테이블 모양은 일대다와 동일하다.

 

@Entity
public class Parent {

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

    private String name;

    @OneToMany(mappedBy = "parent")
    private List<Child> children = new ArrayList<>();

}

@Entity
public class Child {

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

    private String name;

    @ManyToOne(optional = false)
    @JoinTable(name = "PARENT_CHILD",
            joincolumns = @JoinColumn(name = "CHILD_ID"),
            inverseJoinColumns = @JoinColumn(name = "PARENT_ID")
    )
    private Parent parent;
}

 

다대다 조인 테이블

 

@Entity
public class Parent {

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

    private String name;

    @ManyToMany
    @JoinTable(name = "PARENT_CHILD",
            joincolumns = @JoinColumn(name = "PARENT_ID"),
            inverseJoinColumns = @JoinColumn(name = "CHILD_ID")
    )
    private List<Child> children = new ArrayList<>();
}

@Entity
public class Child {

    @Id @GeneratedValue
    @Column(name = "CHILD_ID")
    private Long id;
    private String name;
}

 

엔티티 하나에 여러 테이블 매핑

@SecondaryTable을 사용하면 한 엔티티에 여러 테이블을 매핑할 수 있다. 잘 사용하지 않는다.

 

 

@Entity
@Table(name = "BOARD")
@SecondaryTable(name = "BOARD_DETAIL",
    pkJoinColumns = @PrimaryKeyJoinColumn(name = "BOARD_DETAIL_ID"))
public class Board {

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

    private String title;

    @Column(table = "BOARD_DETAIL")
    private String content;

}

 

@Table 을 사용해서 BOARD 테이블과 매핑하고 @SecondaryTable 을 사용해서 BOARD_DETAIL 테이블을 매핑할 수 있다.

 

참고

• 자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 - 김영한