자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 - (6) 다양한 연관관계 매핑

 Date: 2022-03-21

✓︎ 다대일
✓︎ 일대다
✓︎ 일대일[1:1]
✓︎ 다대다[N:M]

핵심 키워드

  • 엔티티의 연관관계를 매핑할 때는 다음 3가지를 고려해야 한다.
    • 다중성
    • 단방향, 양방향
    • 연관관계의 주인

1. 다대일

  • 다대일 관계의 반대 방향은 항상 일대다 관계이고, 일대다 관계의 반대 방향은 항상 다대일 관계이다.
  • 데이터베이스 테이블의 일(1), 다(N) 관계에서 외래 키는 항상 다 쪽에 있다.
    → 따라서 객체 양방향 관계에서 연관관계의 주인은 항상 다쪽이다.

1) 다대일 단방향 [N:1]

  @ManyToOne
  @JoinColumn(name = "TEAM_ID")  // Member.team 필드를 TEAM_ID 외래키와 매핑
  private Team team;

2) 다대일 양방향 [N:1 - 1:N]

  @ManyToOne
  @JoinColumn(name = "TEAM_ID")  // Member.team 필드를 TEAM_ID 외래키와 매핑
  private Team team;

  @OneToMany(mappedBy = "team")
  private List<Member> members = new ArrayList<Member>();
  • 양방향은 외래 키가 있는 쪽이 연관관계의 주인이다.
    • 일대다와 다대일 연관관계는 항상 다(N)에 외래 키가 있다.
  • 양방향 연관관계는 항상 서로를 참조해야 한다.
    • 양방향 관계에서 객체가 항상 서로 참조하게 하려면 연관관계 편의 메소드를 사용하는 것이 좋다.
    • 연관관계 편의 메소드는 한 곳에만 작성하거나 양쪽에 작성할 수 있는데, 양쪽에 작성할 경우 무한루프에 빠지므로 주의해야 한다. → 무한루프에 빠지지 않도록 검사하는 로직을 추가한다.
    public void setTeam(Team team) {
    this.team = team;
    if (!team.getMembers().contains(this)) {  // 무한 루프에 빠지지 않도록 체크
        team.getMembers().add(this); 
    }
}

    public void addMember(Member member) {
    this.members.add(member);
    if (member.getTeam() != this) {  // 무한 루프에 빠지지 않도록 체크
        members.setTeam(this);
    } 
}

2. 일대다

  • 일대다 관계는 다대일 관계의 반대 방향이다.
  • 일대다 관계는 엔티티를 하나 이상 참조할 수 있으므로, 자바 컬렉션을 사용해야 한다.

1) 일대다 단방향 [1:N]

  • 일대다 단방향 관계를 매핑할 때는 @JoinColumn을 명시해야 한다.
  • @JoinColumn을 명시하지 않으면 JPA는 연결 테이블을 중간에 두고 연관관계를 관리하는 조인 테이블 전략을 기본으로 사용해서 매핑한다.

  @OneToMany
  @JoinColumn(name = "TEAM_ID")  // Member 테이블의 TEAM_ID (FK)
  private List<Member> members = new ArrayList<Member>();
  • 일대다 매핑의 단점
    • 매핑한 객체가 관리하는 외래 키가 다른 테이블에 있다.
      → 본인 테이블에 외래 키가 있으면 엔티티의 저장과 연관관계 처리를 INSERT SQL 한 번으로 끝낼 수 있지만, 다른 테이블에 외래키가 있으면 연관관계 처리를 위한 UPDATE SQL을 추가로 실행해야 한다.
    • 일대다 단방향 매핑보다는 다대일 양방향 매핑을 사용하자.

2) 일대다 양방향 [1:N - N:1]

  • 일대다 양방향 매핑은 존재하지 않는다. 대신 다대일 양방향 매핑을 사용해야 한다.
  • 더 정확히 말해서, 양방향 매핑에서 @OneToMany는 연관관계의 주인이 될 수 없다.
    관계형 데이터베이스의 특성상 일대다, 다대일 관계는 항상 다 쪽에 외래 키가 있다.
    따라서 @OneToMany, @ManyToOne 둘 중에 연관관계의 주인은 항상 다 쪽인 @ManyToOne을 사용한 곳이다.
  • 빈면, 일대다 양방향 매핑에서 연관관계의 주인인 @ManyToOne에는 mappedBy 속성이 없다.

  • 이 방법은 일대다 양방향 매핑이라기 보다는 일대다 단방향 매핑 반대편에 다대일 단방향 매핑을 읽기 전용으로 추가해서 일대다 양방향처럼 보이도록 하는 방법니다.

  • 이렇게 되면 둘 다 같은 키를 관리하므로 문제가 발생할 수 있으므로, 다대일 쪽에 insertable = false, updatable = false로 설정해서 읽기만 가능하게 한다.

    @OneToMany
@JoinColumn(name = "TEAM_ID")  // Member 테이블의 TEAM_ID (FK)
private List<Member> members = new ArrayList<Member>();

    @ManyToOne
@JoinColumn(name = "TEAM_ID", insertable = false, updatable = false)
private Team team;

3. 일대일[1:1]

  • 일대일 관계는 그 반대도 일대일 관계다.
  • 일대일 관계는 주 테이블이나 대상 테이블 둘 중 외래키를 선택할 수 있다.

1) 주 테이블에 외래 키

  • 일대일 관계를 구성할 때 객체지향 개발자들은 주 테이블에 외래 키가 있는 것을 선호한다.
  • 이 방법은 주 테이블이 외래 키를 가지고 있으므로 주 테이블만 확인해도 대상 테이블과 연관관계가 있는지 알 수 있다.

- 단방향

  • 이 관계는 다대일 단방향(@ManyToOne)과 거의 비슷하다.

  @OneToOne
  @JoinColumn(name = "LOCKER_ID")
  private Locker locker;

- 양방향

  • 일대일 매핑에서 대상 테이블에 외래 키를 두고 싶으면 양방향으로 매핑한다.

  @OneToOne
  @JoinColumn(name = "LOCKER_ID")
  private Locker locker;

  @OneToOne(mappedBy = "locker")
  private Member member;

2) 대상 테이블에 외래 키

- 단방향

  • 일대일 관계 중 대상 테이블에 외래 키가 있는 단방향 관계는 JPA에서 지원하지 않는다.
    • 단방향 관계를 Locker에서 Member 방향으로 수정하거나, 양방향 관계로 만들고 Locker를 연관관계의 주인으로 설정해야 한다.

- 양방향

  • 일대일 매핑에서 대상 테이블에 외래 키를 두고 싶으면 양방향으로 매핑한다.

  @OneToOne(mappedBy = "member")
  private Locker locker;

  @OneToOne
  @JoinColumn(name = "MEMBER_ID")
  private Member member;

프록시를 사용할 때 외래 키를 직접 관리하지 않는 일대일 관계는 지연 로딩으로 설정해도 즉시 로딩된다.
여기서 Locker.member는 지연 로딩할 수 있지만, Member.locker는 지연 로딩으로 설정해도 즉시 로딩된다.

4. 다대다[N:M]

  • 관계형 데이터베이스는 정규화된 테이블 2개로 다대다 관계를 표현할 수 없다.
    → 그래서 보통 다대다 관계를 일대다, 다대일 관계로 풀어내는 연결 테이블을 사용한다.

  • 객체는 테이블과 다르게 객체 2개로 다대다 관계를 만들 수 있다.
    • @ManyToMany를 사용하면 다대다 관계를 편리하게 매핑할 수 있다.

1) 다대다 : 단방향

  • @ManyToMany를 사용하면 복잡한 다대다 관계를 단순하게 사용할 수 있다.

    @Entity
public class Member {
    @Id @Column(name = "MEMBER_ID")
    private String id;
  
    private String username;
  
    @ManyToMany
    @JoinTable(name = "MEMBER_PRODUCT",
            joinColumns = @JoinColumn(name = "MEMBER_ID"),
            inverseJoinColumns = @JoinColumn(name = "PRODUCT_ID"))
    private List<Product> products = new ArrayList<>();
}
    • @JoinTable.name 연결 테이블을 지정한다.
    • @JoinTable.joinColumns 현재 방향인 회원과 매핑할 조인 컬럼 정보를 지정한다.
    • @JoinTable.inverseJoinColumns 반대 방향인 상품과 매핑할 조인 컬럼 정보를 지정한다.
    @Entity
public class Product {
    @Id @Column(name = "PRODUCT_ID")
    private String id;
}

2) 다대다 : 양방향

  • 역방향에도 @ManyToMany를 사용하고, 양쪽 중 원하는 곳에 mappedBy로 연관관계의 주인을 지정한다.

    @Entity
public class Product {
    @Id @Column(name = "PRODUCT_ID")
    private String id;
  
    @ManyToMany(mappedBy = "product")
    private List<Member> members;
}

3) 다대다 : 매핑의 한계와 극복, 연결 엔티티 사용

  • @ManyToMany를 사용하면 연결 테이블을 자동으로 만들어주어 편리하지만, 실무에서 사용하는데 한계가 있다.
    • 보통 연결 테이블에는 외래 키만 필요한 것이 아니라, 주문수량이나 주문한 날짜 같은 추가적인 컬림이 필요하다.
    • 하지만 이렇게 컬럼을 추가하면 더는 @ManyToMany를 사용할 수 없다.

  • 결국 연결 테이블을 매핑하는 연결 엔티티를 만들고 이곳에 추가한 컬럼들을 매핑해야 한다.
    • 엔티티 간의 관계도 다대다에서 일대다, 다대일 관계로 풀어햐 한다.

  • 회원상품 엔티티에서 기본 키를 매핑하는 @Id와 외래 키를 매핑하는 @JoinColumn을 사용해서 기본 키와 외래 키를 한번에 매핑했다.

    @Entity
@IdClass(MemberProductId.class)
public class MemberProduct {
    @Id
    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "MEMBER_ID")
    private Member member;      // MemberProductId.member와 연결
  
    @Id
    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "PRODUCT_ID")
    private Product product;    // MemberProductId.product와 연결
}

  • JPA에서 복합 키를 사용하려면 별도의 식별자 클래스를 만들어야 한다.

    public class MemberProductId implements Serializable {
    private String member;   //MemberProduct.member와 연결
    private String product;  //MemberProduct.product와 연결
      
    // Equals and HashCode
    @Override
    public boolean equals(Object o) { ... }
  
    @Override
    public int hashCode() { ... }
}
  • 복합 기본 키
    • 회원상품 엔티티는 기본 키가 MEMBER_ID와 PRODUCT_ID로 이루어진 복합 기본키다.
    • 복합 키를 위한 식별자 클래스의 특징
      • 복합 키는 별도의 식별자 클래스로 만들어야 한다.
      • Serializable을 구현해야 한다.
      • equals와 hashCode 메소드를 구현해야 한다.
      • 기본 생성자가 있어야 한다.
      • 식별자 클래스는 public이어야 한다.
      • @IdClass를 사용하는 방법 외에 @EmbeddedId를 사용하는 방법도 있다.
  • 식별 관계
    • 회원상품은 회원과 상품의 기본 키를 받아서 자신의 기본 키로 사용한다. 이렇게 부모 테이블의 기본 키를 받아서 자신의 기본 키 + 외래 키로 사용하는 것을 데이터베이스 용어로 식별 관계라고 한다.

4) 다대다 : 새로운 기본 키 사용

  • 기본 키 생성 전략은 데이터베이스에서 자동으로 생성해 주는 대리 키를 Long 값으로 사용하는 것을 추천한다.
    • 연결 테이블에 새로운 기본 키 ORDER_ID를 추가한다.

5) 다대다 연관관계 정리

  • 다대다 관계를 일대다 다대일 관계로 풀어내기 위해 연결 테이블을 만들 때 식별자를 어떻게 구성할지 선택해야 한다.
    • 식별 관계 : 받아온 식별자를 기본 키 + 외래 키로 사용한다.
    • 비식별 관계 : 받아온 식별자는 외래 키로만 사용하고 새로운 식별자를 추가한다.


Reference

[JPA] 다양한 연관관계 매핑