[자바 ORM 표준] 값 타입

JPA 데이터 타입 분류

• 엔티티 타입
  • @Entity로 정의하는 객체
  • 데이터가 변해도 식별자로 지속해서 추적 가능(Ex. ID 즉, PK)
  • Ex) 회원 엔티티의 키나 나이 값을 변경해도 식별자로 인식 가능
• 값 타입
  • int, Integer, String처럼 단순히 값으로 사용하는 자바 기본 타입이나 객체
  • 식별자가 없고 값만 있으므로 변경시 추적 불가
  • Ex) 숫자 100을 200으로 변경하면 완전히 다른 값으로 대체

값 타입 분류

• 기본값 타입
  • 자바 기본 타입(int, double)
  • 래퍼 클래스(Integer, Long)
  • String
• 임베디드 타입(embedded type, 복합 값 타입)
• 컬렉션 값 타입(collection value type)

기본값 타입

• Ex) String name, int age
• 생명주기를 엔티티에 의존
  • Ex) 회원을 삭제하면 이름, 나이 필드도 함께 삭제
• 값 타입은 공유하면 안된다!
  • Ex) 회원 이름 변경시 다른 회원의 이름도 함께 변경되면 안됨

[참고]

• int, double 같은 기본 타입(primitive type)은 절대 공유되지 않는다.
• 기본 타입은 항상 값을 복사함
• Integer같은 래퍼 클래스나 String같은 특수한 클래스는 공유 가능한 객체이지만 변경X

임베디드 타입

• 새로운 값 타입을 직접 정의할 수 있음
• JPA는 임베디드 타입(embedded type)이라 함
• 주로 기본값 타입을 모아서 만들어 복합 값 타입이라고도 함
• int, String과 같은 값 타입

사용 예시

• 회원 엔티티는 이름, 근무 시작일, 근무 종료일, 주소 도시, 주소 번지, 주소 우편번호를 가진다.

• 임베디드 타입을 적용하면 회원 엔티티는 이름, 근무 기간, 집 주소를 가진다.

사용법

• @Embeddable: 값 타입을 정의하는 곳에 표시
• @Embedded: 값 타입을 사용하는 곳에 표시
• 기본 생성자 필수

장점

• 재사용
• 높은 응집도
• Period.isWork()처럼 해당 값 타입만 사용하는 의미 있는 메소드를 만들 수 있음
• 임베디드 타입을 포함한 모든 값 타입은 값 타입을 소유한 엔티티에 생명주기를 의존함

테이블과 매핑

• 임베디드 타입은 엔티티의 값일 뿐이다.
• 임베디드 타입을 사용하기 전과 후에 매핑하는 테이블은 변화가 없다.
• 객체와 테이블을 아주 세밀하게(find-grained) 매핑하는 것이 가능하다.
• 잘 설계한 ORM 애플리케이션은 매핑한 테이블의 수보다 클래스의 수가 더 많다.

연관관계

@AttributeOverride

• @AttributeOverride : 속성 재정의
• 한 엔티티에서 같은 값 타입을 사용하면 컬럼 명이 중복된다.
• @AttributeOverrides, @AttributeOverride를 사용해서 컬럼 명 속성을 재정의

[참고] 잘 사용하지 않는다.

임베디드 타입과 null

• 임베디드 타입의 값이 null이면 매핑한 컬럼 값은 모두 null이다.

@Embedded
private Period workPeriod = null;

...

@Embeddable
public class Period {

    // null
    ...
}

값 타입과 불변 객체

값 타입 공유 참조

• 임베디드 타입 같은 값 타입을 여러 엔티티에서 공유하면 위험하다.
• 부작용(side effect) 발생

Address address = new Address("OldCity", "...", "...");

Member member1 = new Member();
member1.setUsername("member1");
member1.setHomeAddress(address);

Member member2 = new Member();
member2.setUsername("member2");
member2.setHomeAddress(address);

...

member2.getHomeAddress().setCity("NewCity")

• 개발자는 member2의 HomeAddress 값을 받아온 뒤 member2만 city값을 바꾸려 한다.
• 하지만 값 타입을 공유하고 있기 때문에 member1도 같이 바뀌게 된다.

값 타입 복사

• 값 타입의 실제 인스턴스인 값을 공유하는 것은 위험하다.
• 대신 값(인스턴스)을 복사해서 사용

Address copyAddress = new Address("NewCity", address.getStreet(), "...");

...

member2.setHomeAddress(copyAddress);

객체 타입의 한계

• 항상 값을 복사해서 사용하면 공유 참조로 인해 발생하는 부작용을 피할 수 없다.
• 문제는 임베디드 타입처럼 직접 정의한 값 타입은 자바의 기본 타입이 아니라 객체 타입이다.
• 자바 기본 타입에 값을 대입하면 자동으로 값을 복사한다.
• 객체 타입은 참조 값을 직접 대입하는 것을 막을 방법이 없다.
  • 개발자가 실수로 다른 곳에 직접 대입하게 되면 여러 엔티티에서 공유하게 된다.
• 객체의 공유 참조는 피할 수 없다.

불변 객체

• 객체 타입을 수정할 수 없게 만들면 부작용을 원천 차단할 수 있다.
• 값 타입은 불변 객체(immutable object)로 설계해야 함
• 불변 객체 : 생성 시점 이후 절대 값을 변경할 수 없는 객체
• 생성자로만 값을 설정하고 수정자(Setter)를 만들지 않으면 된다.
• 참고로 Integer, String은 자바가 제공하는 대표적인 불변 객체이다.

// 예시
Address newAddress = new Address("NewCity", address.getStreet(), "...");
member.setHomeAddress(newAddress);

값 타입의 비교

• 값 타입: 인스턴스가 달라도 그 안에 값이 같으면 같은 것으로 봐야 한다.

// 기본 타입
int a = 10;
int b = 10;

// 객체 타입
Address a = new Address("서울");
Address b = new Address("서울");

• 동일성(identity) 비교: 인스턴스의 참조 값을 비교, ==사용
• 동등성(equivalence) 비교: 인스턴스의 값을 비교, equals()사용
• 값 타입은 a.equals(b)를 사용해서 동등성을 비교해야 함
• 값 타입의 equals() 메소드를 적절하게 재정의(주로 모든 필드 사용)

값 타입 컬렉션

• 값 타입을 하나 이상 저장할 때 사용
• @ElementCollection, @CollectionTable 사용
• 데이터베이스는 컬렉션을 같은 테이블에 저장할 수 없다.
• 컬렉션을 저장하기 위한 별도의 테이블이 필요함

@ElementCollection
@CollectionTable(name = "FAVORITE_FOOD",
            joinColumns = @JoinColumn(name = "MEMBER_ID"))
@Column(name = "FOOD_NAME") // 컬럼명이 String 하나이기 때문에 예외적으로 컬럼명을 지정할 수 있다.
private Set<String> favoriteFoods = new HashSet<>();

@ElementCollection
@CollectionTable(name = "ADDRESS",
            joinColumns = @JoinColumn(name = "MEMBER_ID"))
private List<Address> addressHistory = new ArrayList<>();
...

값 타입 컬렉션 사용

// 값 타입 저장
Member member = new Member();
member.setHomeAddress(new Address("City", "...", "..."));
member.getFavoriteFoods().add("치킨");
member.getFavoriteFoods().add("피자");
member.getFavoriteFoods().add("족발");

member.getAddressHistory().add(new Address("old1", "...", "..."));
member.getAddressHistory().add(new Address("old2", "...", "..."));

em.persist(member);

// 값 타입 조회
Member findMember = em.find(Member.class, member.getId());

List<Address> addressHistory = findMember.getAddressHistory();
for (Address address : addressHistory){
    ...
}

// favoriteFood는 동일하기 때문에 생략

// 값 타입 수정

// 치킨 -> 한식
findMember.getFavoriteFoods().remove("치킨");
findMember.getFavoriteFoods().add("한식");

// old1 -> new1
// equals()를 사용하기 때문에 미리 구현해 놓아야 한다.(+ HashCode() 비교 메서드)
findMember.getAddressHistory().remove(new Address("old1", "...", "..."));
findMember.getAddressHistroy().add(new Address("new1", "...", "..."));

• 값 타입 컬렉션도 지연 로딩 전략을 사용한다.
• 값 타입 컬렉션은 영속성 전이(Cascade) + 고아 객체 제거 기능을 필수로 가진다고 볼 수 있다.
• old1 -> new1 과정에서 Member 테이블의 Address를 전부 지우고, 새로 입력한 값을 포함해서 다시 2개를 입력한다.
  • 따라서, 실행 쿼리는 삭제 - 입력 - 입력이 된다.

제약사항

• 값 타입은 엔티티와 다르게 식별자 개념이 없다.
• 값을 변경하면 추적이 어렵다.
• 값 타입 컬렉션에 변경 사항이 발생하면, 주인 엔티티(MEMBER_ID)와 연관된 모든 데이터를 삭제하고, 값 타입 컬렉션에 있는 현재 값을 모두 다시 저장한다.
• 값 타입 컬렉션을 매핑하는 테이블은 모든 컬럼을 묶어서 기본 키(PK)를 구성해야 한다.
  • null 입력X, 중복 저장X

값 타입 컬렉션 대안

• 실무에서는 상황에 따라 값 타입 컬렉션 대신에 일대다 관계를 고려
• 일대다 관계를 위한 엔티티를 만들고, 여기에서 값 타입을 사용
• 영속성 전이(Cascade) + 고아 객체 제거를 사용해서 값 타입 컬렉션 처럼 사용
• EX) AddressEntity

@Entity
public class AddressEntity{

    @Id @GeneratedValue
    private Long id;

    private Address address; // 값 타입 사용

    // getter, setter ...

}
---------------------------------------

// Member.class
@OneToMany(cascade = CascadeType.ALL, orphanRemoval = true)
@JoinColumn(name = "MEMBER_ID")
private List<AddressEntity> addressHistory = new ArrayList<>();

정리

• 엔티티 타입의 특징
  • 식별자 O
  • 생명 주기 관리
  • 공유
• 값 타입의 특징
  • 식별자 X
  • 생명 주기를 엔티티에 의존
  • 공유하지 않는 것이 안전(복사해서 사용)
  • 불변 객체로 만드는 것이 안전

식별자가 필요하고, 지속해서 값을 추적, 변경해야 한다면 그것은 값 타입이 아닌 엔티티로 만들어야 한다.

<출처 : 인프런 - 자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 - 기본편 (김영한)>