연관 관계 기초

Posted Nov 7, 2022

By idiot2222 16 min read

참고

자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 - 김영한

JPA 연관 관계 매핑

JPA에서의 테이블 연관 관계 매핑에 대해 알아본다.
고려할 것은 세 가지가 있다.
- 방향
  - 단방향, 양방향
- 연관 관계 주인
  - 양방향 연관 관계에서 관리 주체
- 다중성
  - 일대일(1:1), 일대다(1:N), 다대일(N:1), 다대다(N:M)

단방향, 양방향

(이미지)

DB 테이블은 방향의 개념이 없다.
- 항상 JPA 엔티티의 양방향과 같다.
- 하나의 외래키로 양쪽 테이블에서 조인이 가능하다.
JPA는 연관 관계를 엔티티 객체끼리의 참조로 구현하기 때문에 단방향, 양방향의 개념이 있다.
- 하나의 엔티티 객체만이 다른 엔티티 객체를 참조하는 경우가 단방향
- 양쪽 엔티티 객체가 서로 참조하는 경우가 양방향이다.

단방향

단방향은 단순하게 하나의 엔티티에서 다른 엔티티를 멤버 필드로 참조하는 경우이다.
- @OneToOne, @OneToMany, @ManyToOne, @ManyToMany 어노테이션을 사용한다.
당연하게도 참조하는 테이블에서 외래키를 관리한다.
- 참조하는 쪽의 테이블에서 참조되는 테이블의 id 값을 외래키로 갖는다.
역시 당연하게 참조하는 객체만이 참조되는 객체를 조회할 수 있다.

책 정보를 갖는 Book 엔티티와 책장 정보를 갖는 Bookshelf 엔티티가 있다고 할 때,

  
@Entity
class Book {
    // id 등 생략

    @ManyToOne
    private Bookshelf bookshelf;
}

이처럼 단방향 연관 관계 매핑을 할 수 있다.

양방향

양방향은 양쪽 엔티티 객체가 서로를 참조하는 경우이다.
- 단방향과 달리 양쪽 객체가 서로를 조회할 수 있다.
그럼 무조건 양방향으로 하면 편한 거 아님?
- 당장은 편하겠지만, 나중에 프로젝트가 커질 수록 복잡도가 점점 증가하게 된다.
- 불필요한 연관 관계를 늘려 복잡도를 올리는 것 보다는 당장 필요하다고 느끼는 단방향 연관 관계를 맺어 두고,
- 개발 중에 양방향의 필요성을 느끼면 그때 양방향으로 매핑하는 것이 좋다고 한다.

책 정보를 갖는 Book 엔티티와 책장 정보를 갖는 Bookshelf 엔티티가 있다고 할 때,

  
@Entity
class Book {
    // id 등 생략

    @ManyToOne
    private Bookshelf bookshelf;
}

@Entity
class Bookshelf {
    // id 등 생략

    @OneToMany
    private List<Book> bookList;
}

위의 경우는 양방향 매핑이 아니라 단방향 매핑이 두 개라고 해야한다.
양방향 연관 관계 매핑을 위해서는 둘 중 하나에게 연관 관계의 주인을 지정해줘야 한다.

연관 관계 주인

연관 관계의 주인이라는 것은
- 외래키를 관리하며,
- 삽입, 수정, 삭제 등의 제어 권한을 갖는다.
- 반대로 연관 관계의 주인이 아닌 애는 조회만 가능하다.
연관 관계 주인은 어떻게 설정하나
- 연관 관계 어노테이션에 mappedBy 속성을 통해 설정할 수 있다.
- mappedBy가 붙지 않은 쪽이 연관 관계의 주인이다.
- mappedBy가 붙은 애는 연관 관계의 주인인 테이블이 본인을 어떤 변수명으로 나타내는지 적어줘야 한다.

  
@Entity
class Book {
    // id 등 생략

    @ManyToOne
    private Bookshelf bookshelf;
}

@Entity
class Bookshelf {
    // id 등 생략

    @OneToMany(mappedBy = "bookshelf")
    private List<Book> bookList;
}

위의 경우에 Book이 연관 관계의 주인이라고 할 수 있다.
- 연관 관계의 주인인 Book은 Bookshelf를 bookshelf라는 변수명으로 두었다.
  - Bookshelf는 mappedBy 속성으로 “bookshelf”를 줘야한다.

그럼 누구를 연관 관계의 주인으로 설정해야 하는가?

이것은 DB에서 외래키를 관리하는 쪽이 누구인가를 생각하면 된다.
보통 다대일 관계에서 ‘다’쪽이 외래키를 관리한다.
JPA에서도 같은 맥락으로 생각하여 연관 관계 주인을 정해주면 가장 자연스럽다.

주의점

DB에서는 실제로 양방향 연결이기 때문에 한 쪽에서 수정이 이뤄지면 된다.
하지만 JPA의 엔티티는 객체이기 때문에 문제가 발생할 수 있다.
Book-Bookshelf 예제를 계속 사용해보면
- book.setBookshelf(bookshelf);
  - Book이 연관 관계의 주인이기 때문에 테이블에 외래키로 bookshelf의 아이디가 잘 들어간다.
  - 그러나 bookshelf에는 book이 add되지 않았으므로 코드 레벨에서 데이터 동기화가 발생한다.
- bookshelf.getBookList().add(book);
  - bookshelf는 연관 관계의 주인이 아니기 때문에 db에 연관 관계가 저장되지 안흔ㄴ다.
  - book에는 bookshelf가 set되지 않으므로 코드 레벨에서 데이터 동기화가 발생한다.

  
@Entity
class Book {
    // id 등 생략

    public void setBookshelf(Bookshelf bookshelf) {
        bookshelf.add(this);
        this.bookshelf = bookshelf;
    }
}

@Entity
class Bookshelf {
    // id 등 생략

    public void addBook(Book book) {
        this.bookList.add(book);
        book.setBookshelf(this);
    }
}

위와 같이 메서드를 정의해서 사용한다면 문제 생길 일이 없다.
- 이런 편의 메서드도 한 쪽에만 만들어두는게 좋다고 한다.
또 양방향 매핑 시에 무한 루프를 조심해야 한다.
- toString(), lombok, JSON 생성 라이브러리
- 예를 들어,
  - 양방향 연관 관계를 가지는 book과 bookshelf에서 lombok의 @toString으로 toString()을 자동 생성하고,
  - book.toString()을 호출하면 bookshelf.toString()이 호출되고
  - bookshelf.toString()을 호출하면 book.toString()이 호출되기 때문에
  - 조심해야 한다. 이거 생각보다 자주 있음.

다중성

엔티티의 다중성을 결정할 때 헷갈리면 반대쪽을 생각하여 결정하면 된다.
- 서로 대비되기 때문에
- 다대일 <-> 일대다
- 일대일 <-> 일대일
- 다대다 <-> 다대다

다대일

다대일 단방향 매핑

  
class Book {
    // 생략

    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "bookshelf_id")
    private Bookshelf bookshelf;
}

class Bookshelf {
    // 생략
}

가장 많이 쓰이는 연관 관계 매핑이다.
DB에서 외래키 관리하는 방식과 유사하다.
- DB는 ‘다’쪽 테이블이 외래키를 갖고 관리한다.
위의 예시에서는 Book이 Bookshelf의 아이디를 갖고 관리한다.

다대일 양방향 매핑

  
class Book {
    // 생략

    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "bookshelf_id")
    private Bookshelf bookshelf;
}

class Bookshelf {
    // 생략

    @OneToMany(mappedBy = "bookshelf")
    private List<Book> bookList;
}

bookshelf에도 연관 관계 매핑을 해주고
mappedBy로 연관 관계의 주인이 Book 엔티티임을 나타내준다.
- 이걸 하지 않으면 양방향이라고 할 수 없다.

일대다

일대다 단방향 매핑

  
class Book {
  // 생략

    private Bookshelf bookshelf;
}

class Bookshelf {
  // 생략

    @OneToMany
    @JoinColumn(name = "bookshelf_id")
    private List<Book> bookList;
}

‘일’쪽에서 연관 관계를 관리한다.
- DB에는 ‘다’쪽에 외래키가 존재한다.
- 자연스러운 흐름과 반대되는 방식이다.
@JoinColumn을 넣어주지 않으면 중간 테이블이 추가된다.
- Book_Bookshelf 이런 이름으로 연관 관계가 맺어진 row의 아이디만 가지는 테이블이다.
- @JoinTable로 이 테이블을 설정해줄 수도 있다.
추천하지 않는 방식이다.
- 먼저 Book이 연관 관계를 관리하는 다대일 단방향 매핑을 예로 들면,
  1. 새로 bookshelf를 만들었다.
  - Bookshelf 테이블에 insert
    1. 새로 book을 만들었고, book은 bookshelf를 참조한다.
  - Book 테이블에 book이 insert
  - book은 외래키로 bookshelf의 아이디를 가진다.
- 다음 Bookshelf가 연관 관계를 관리하는 일대다 단방향을 예로 들면,
  1. 새로 book을 만들었다.
  - Book 테이블에 insert
    1. 새로 bookshelf를 만들었고, bookshelf는 book의 참조를 가진다.
  - Bookshelf 테이블에 bookshelf를 insert
  - Book 테이블에 book의 row에 bookshelf 아이디를 추가하는 update
- 이렇게 쿼리가 하나 더 나간다.
- 이런 성능적인 부분 외에도 자연스러운 흐름을 거스르기 때문에 헷갈릴 수 있어서 비추다.

일대다 양방향 매핑

  
class Book {
  // 생략

    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "bookshelf_id", insertable = false, updatable = false)
    private Bookshelf bookshelf;
}

class Bookshelf {
  // 생략

    @OneToMany
    @JoinColumn(name = "bookshelf_id")
    private List<Book> bookList;
}

JPA 스펙 상으론 일대다 양방향 매핑은 없다고 한다.
위의 코드는 그저 살짝 야매로 만든 것이다.
- 연관 관계 주인이 ‘일’이고
- 주인이 아닌 ‘다’는 조회만 가능하다.
실무에선 사용하지 않는 것이 좋다고 한다.
- 자연스러운 흐름과 반대되기 때문에 헷갈리고
- 다대일 매핑이라는 좋은 대체재가 있기 때문

일대일

일대일의 반대는 당연히 일대일이다.
두 테이블 중에 하나 외래키를 주면 된다.
- 두 테이블 중에 주 테이블이라고 여겨지는 곳
- 두 테이블 중에 대상 테이블이라고 여겨지는 곳
외래키에 유니크 제약 조건이 추가해야 된다.

일대일 단방향 매핑

  
class Account {
    // ...

    @OneToOne
    private Player player;
}

class Player {
    // ...
}

Account 테이블에 외래키를 준 모양이다.
반대로 작성할 수도 있다.

일대일 양방향 매핑

  
class Account {
    // ...

    @OneToOne
    private Player player;
}

class Player {
    // ...

    @OneToOne(mappedBy = "player")
    private Account account;
}

마찬가지로 mappedBy로 연관 관계 주인을 정해줘야한다.
어느 쪽을 연관 관계의 주인으로 설정하느냐에 따라 외래키 위치가 달라진다.

다대다

관계형 DB에서는 정규화된 테이블 두 개로 다대다 관계를 표현할 수 없다.
- 중간에 연결 테이블을 추가해서 일대다 : 다대일 관계로 풀어야 한다.
객체는 두 개로 다대다 관계를 표현할 수 있다.
- 각각 컬렉션을 가지면 된다.
실무에서 사용되지 않는다고 한다.
- 연결 테이블이 단순 연결 역할만으로 끝나지 않는다.
- 생성 시간 등의 부가적인 정보의 컬럼이 계속 추가될 수 있다.
- 예상치 못한 쿼리가 날아갈 수 있다.
다대다 관계는 중간 엔티티를 만들어 일대다 다대일로 풀어내야 한다.
- 여러 리그에 참여할 수 있는 Team과 여러 팀을 가질 수 있는 League가 있을 때
  - Team과 League 사이에 TeamLeague 같은 엔티티를 만든다.
  - 그리고 두 엔티티가 각각 일대다로 연관 관계 매핑을 한다.

자바 ORM 표준 JPA, 연관_관계_기초

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참고

JPA 연관 관계 매핑

단방향, 양방향

단방향

양방향

연관 관계 주인

그럼 누구를 연관 관계의 주인으로 설정해야 하는가?

주의점

다중성

다대일

일대다

일대일

다대다

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