[Spring Boot] JPA 부터 Spring Data JPA까지

💡 본 글은 스프링 부트와 AWS로 혼자 구현하는 웹 서비스 도서를 참고하여 정리하였습니다

 

관계형 데이터베이스 - RDB(Relational Database)

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현대의 웹 애플리케이션에서 관계형 데이터베이스(Oracle, MySQL, MSSQL)는 거의 필수적이다. 그래서 객체를 데이터베이스에서 관리하는 것이 매우 중요하다.

 

RDB의 문제점

1. 단순 반복 작업 문제

RDB는 SQL만 인식할 수 있기 때문에, 현업 프로젝트 대부분이 애플리케이션 코드보다 SQL로 가득하게 되었다.

 

각 테이블마다 기본적인 CRUD를 계속해서 생성 및 유지 보수해야한다. 수백 개의 테이블이 존재한다면, 이러한 단순 반복 작업을 수백 번 해야한다.

2. 패러다임의 불일치

• RDB : 어떻게 데이터를 저장할지에 초점이 맞춰진 기술
• 객체지향 프로그래밍 언어 : 메시지를 기반으로 기능과 속성을 한 곳에서 관리하는 기술

RDB와 객체지향 프로그래밍 언어는 애초에 사상부터 다른 시작점에서 출발했다. 따라서 서로 패러다임이 다른데, 객체를 데이터베이스에 저장하려고 하니 여러가지 문제가 발생하게 된다. (패러다임 불일치)

 

JPA의 등장

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상속, 1:N 등 다양한 객체 모델링을 데이터베이스로는 구현이 불가능하다. 그러다 보니, 웹 애플리케이션 개발은 점점 데이터베이스 모델링에만 집중하게 된다. JPA가 이러한 문제점을 해결하기 위해 등장한 것!!

 

JPA란?

JPA(Java Persistence API)란, 서로 지향하는 바가 다른 RDB와 객체 지향 프로그래밍 언어의 중간에 존재하여 패러다임 일치를 시켜주기 위한 기술이다.

 

개발자는 그냥 객체지향적으로 프로그래밍을 하면 된다. 그러면, JPA가 이를 RDB에 맞게 SQL을 대신 생성해서 실행해 주는 것이다. 이로써 개발자는 객체지향적으로만 코드를 표현할수 있게 되고, 더이상 SQL에 종속적인 개발을 하지 않아도 되는 것이다. 객체 중심으로만 개발할 수 있다는 것은 생산성을 향상시킬 뿐만 아니라, 유지 보수하기에도 훨씬 편리하다.

 

JPA는 Java ORM(Object Relational Mapping) 기술에 대한 API 표준 명세이다. 특정 기능을 하는 라이브러리가 아니라, ORM을 사용하기 위한 인터페이스를 모아둔 것이다. 즉, Java에서 RDB를 어떻게 사용해야 하는지에 대하여 정의하는 방법 중 하나인 것이다.

 

 

Hibernate

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JPA는 인터페이스로서, 자바 표준명세서이다. 인터페이스이기 때문에 사용하려면 구현체가 필요하다.

JPA를 구현한 ORM 프레임워크로는 Hibernate, EclipseLink가 가장 대표적이다. 그중, Hibernate가 범용적으로 다양한 기능을 제공하기 때문에 가장 많이 사용한다.

 

JPA와 Hibernate의 관계는, Java에서 interface와 해당 interface를 구현한 class와 같은 관계라고 보면 된다.

 

 

위 그림은 JPA와 Hibernate의 상속 및 구현 관계를 도식화한 것이다.

 

JPA의 핵심 인터페이스인 EntityManagerFactory, EntityManager, EntityTransaction을 Hibernate에서 각각 SesseionFactory, Session, Transaction으로 상속받고 있다. 그리고, 각각 SessionFactoryImpl, SessionImpl, TransactionImpl로 구현하고 있다.

 

여기서 중요한 것은, JPA를 사용하기 위해서 반드시 Hibernate를 사용할 필요가 없다는 것이다. 언제든지 EclipseLink 등의 다른 JPA 구현체를 사용해도 된다.

 

 

Spring Data JPA

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Spring에서 JPA를 사용할 때는 Hibernate 등의 구현체들을 직접 다루지 않는다. 구현체들을 좀 더 쉽게 사용하고자 추상화 시킨 Spring Data JPA라는 모듈을 이용한다.

 

Spring Data JPA는 JPA를 한 단계 추상화시킨 Repository라는 인터페이스를 제공함으로써 이루어진다. 사용자가 Reopository에 정해진 규칙대로 메소드를 입력하면, Spring이 자동으로 해당 메소드 이름에 적합한 쿼리를 날리는 구현체를 만들어서 Bean으로 등록해준다.

 

Spring Data JPA가 JPA를 추상화했다는 말은, Spring Data JPA의 Repository를 구현할 때, JPA를 사용했다는 의미이다. 예를 들어, Repository 인터페이스의 기본 구현체인 SimpleJpaRepository의 코드를 보면, 아래와 같이 내부적으로 EntityManager(JPA의 핵심 인터페이스)을 사용하고 있다.

 

package org.springframework.data.jpa.repository.support;

import ...

public class SimpleJpaRepository<T, ID> implements JpaRepositoryImplementation<T, ID> {

    private final EntityManager em;

    public Optional<T> findById(ID id) {

        Assert.notNull(id, ID_MUST_NOT_BE_NULL);

        Class<T> domainType = getDomainClass();

        if (metadata == null) {
            return Optional.ofNullable(em.find(domainType, id));
        }

        LockModeType type = metadata.getLockModeType();

        Map<String, Object> hints = getQueryHints().withFetchGraphs(em).asMap();

        return Optional.ofNullable(type == null ? em.find(domainType, id, hints) : em.find(domainType, id, type, hints));
    }

    // Other methods...
}

 

Spring Data JPA 를 왜 사용하는가?

Spring Data JPA를 사용하는 것과 사용하지 않는 것에는 큰 차이가 없다. 하지만 Spring 진영에서는 Spring Data JPA를 사용하는 것을 권장하고 있는데, 그 이유는 다음과 같다.

 

1. 구현체 교체의 용이성

Hibernate 외에 다른 구현체로 쉽게 교체가 가능하다. Spring Data JPA 내부에서 구현체 매핑을 지원해주기 때문에, 다른 JPA 구현체로 쉽게 교체가 가능하다는 것이다.

 

만약 Hibernate가 수명을 다해서 새로운 JPA 구현체가 대세로 떠오르게 되면, Spring Data JPA를 사용하고 있는 사람들은 매우 쉽게 교체가 가능한 것이다.

 

2. 저장소 교체의 용이성

RDB(관계형 데이터베이스) 외에 다른 저장소로 쉽게 교체가 가능하다.

 

서비스 초기에는 RDB로 모든 기능을 처리했지만, 점점 트래픽이 많아져 RDB로는 도저히 감당이 되지 않는 상황이 발생할 수 있다. 이때 MongoDB로 교체를 원한다면, 개발자는 Spring Data JPA에서 Spring Data MongoDB로 의존성만 교체하면 된다.

Spring Data의 하위 프로젝트들은 기본적인 CRUD 인터페이스가 동일하기 때문에, 저장소가 교체되어도 기본적인 기능은 변경하지 않아도 된다.

 

 

👩‍💻 정리

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• JPA는 기술 명세이고, 인터페이스이다.
  • 라이브러리가 아니다!!
• Hibernate는 JPA의 구현체이다.
• SpringData JPA는 JPA를 편리하게 사용하기 위해 만들어진 모듈이다.

 

 

위 그림은 관계형 데이터베이스, Hibernate, JPA, Spring Data JPA의 관계를 가장 잘 표현했다고 생각한다.

 

 

+) JDBC - Java DataBase Connectivity

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위의 그림에 글에서 다루지 않은 JDBC가 있어서 잠깐 언급하고 글을 마치겠다.

 

JDBC(Java DataBase Connectivity)는 Java API이다. Java 기반 애플리케이션의 데이터를 DB에 저장 및 업데이트하거나, DB에 저장된 데이터를 Java에서 사용할 수 있도록 해준다. 즉, Java와 DB 사이에 존재하여 둘을 연결해주는 것!

 

 

이 그림을 보면 확 와닿을 것이다.

 

 

자세한 내용이 궁금하다면 아래 글을 읽어보는 것을 추천한다. 정말 상세하게 정리되어 있다.

[Java] JDBC란 무엇인가? - Java Database Connectivity

[Java] JDBC란 무엇인가? - Java Database Connectivity

 

 

 

Reference

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• https://dev-coco.tistory.com/74
• https://suhwan.dev/2019/02/24/jpa-vs-hibernate-vs-spring-data-jpa/