[ JPA ] 기본 키 매핑

starter 2023. 8. 5. 03:06

2023. 8. 5. 03:06

JPA가 제공하는 기본 키 생성 전략

직접 할당 전략 : 기본 키를 애플리케이션에서 직접 할당합니다.
자동 생성 전략 : 대리 키를 사용하는 방식으로 IDENTITY, SEQUENCE, TABLE 전략이 있습니다.
1. IDENTITY : 기본 키 생성을 데이터베이스에 위임하는 방식입니다.
2. SEQUENCE : 데이터베이스의 시퀀스를 사용해서 기본 키를 할당하는 방식입니다.
3. TABLE : 키 생성 테이블을 이용하는 방식입니다.

자동 생성 전략을 사용하려면 persistence.xml에 hibernate.id.new_generator_mappings = true 속성을 추가해야 합니다. 이는 하이버네이트에서 JPA 규격에 맞으며 더 효과적으로 개발한 새로운 키 생성 전략이며 과거 버전과의 호환성유지를 위해 기본값이 false인 속성입니다. 이 옵션을 설정하면 키 생성 성능을 최적화하는 allocationSize 속성을 사용하는 방식이 달라진다고 합니다.

기본 키 직접 할당 전략

기본 키를 직접 할당하기 위해서는 @Id만 사용하여 매핑해줍니다.
@Id 적용 가능한 자바 타입은 다음과 같습니다.
- 자바 기본형
- 자바 래퍼( Wrapper )형
- String
- java.util.Date
- java.math.BigDecimal
- java.math.BigInteger
em.persist( ) 로 엔티티를 저장하기 전에 애플리케이션에서 기본 키를 직접 할당하는 방법입니다.

Member member = new Member();
member.setId("member1");	// 기본 키 직접 할당
em.persist(member);

IDENETITY 전략

IDENTITY는 기본 키 생성을 데이터베이스에 위임하는 전략입니다.
주로 MySQL, PostgreSQL, SQL Server, DB2에서 사용합니다.
@GeneratedValue 어노테이션을 사용하여 식별자 생성 전략을 IDENTITY로 선택합니다.
데이터베이스에 값을 저장할 때 ID 컬럼을 비워두면 데이터베이스가 식별자 값을 생성하여 채워줍니다.
이 전략을 사용하는 경우, JPA는 기본 키 값을 얻어오기 위하여 데이터베이스를 추가로 조회합니다.

@Entity
public class Member{
	@Id
    	@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)	// IDENTITY 속성을 사용
    	private Long id;
    	...
}

- IDENTITY 전략을 사용하는 경우 데이터를 데이터베이스에 INSERT한 후에 기본키 값을 조회할 수 있습니다. 따라서, 엔티티의 식별자 값을 할당하려면 DB를 추가로 조회해야 합니다.
- JDBC3에 추가된 Statement.getGeneratedKeys( )를 사용하여 데이터베이스 저장과 동시에 기본 키 값을 얻어 올 수 있습니다. 하이버네이트는 이 메서드를 이를 사용하여 데이터베이스에 한 번만 통신합니다.
- 엔티티가 영속상태가 되려면 식별자가 반드시 필요합니다. IDENTITY 전략을 사용하는 경우 식별자 값을 매핑하기 위해 em.persist( ) 를 호출하는 즉시 INSERT SQL이 데이터베이스에 전달됩니다. 따라서 이 전략은 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연이 동작하지 않습니다.

SEQUENCE 전략

데이터베이스 시퀀스는 유일한 값을 순서대로 생성하는 데이터베이스 오브젝트입니다.
SEQUENCE 전략은 시퀀스를 사용하여 기본 키를 생성하는 전략입니다.
시퀀스를 지원하는 오라클, PostgreSQL, DB2, H2 데이터베이스에서 사용할 수 있습니다.

SEQUENCE 전략을 사용하는 방법

1. 데이터베이스에 시퀀스 생성

CREATE TABLE BOARD{
	ID BIGINT NOT NULL PRIMARY KEY,
    DATA VARCHAR( 255 )
}

// 시퀀스 생성하기
CREATE SEQUENCE BOARD_SEQ START WITH 1 INCREMENT BY 1;	// 1부터 1씩 증가하며 할당합니다.

2. 데이터베이스의 시퀀스와 엔티티 매핑

@Entity
@SequenceGenerator(
	name = "BOARD_SEQ_GENERATOR",	// 시퀀스 생성기 이름 
    	sequenceName = "BOARD_SEQ",	// 매핑할 데이터베이스 시퀀스 이름
    	initialValue = 1, allocationSize = 1)
public class Board{
	@Id
    	@GeneratedValue(strategy = GenerationType.SEQUENCE, generator = "BOARD_SEQ_GENERATOR")
	private Long id;
    ...
}

@SequenceGenerator을 사용하여 BOARD_SEQ_GENERATOR 시퀀스 생성기를 등록하였습니다.
sequenceName 속성을 사용하여 실제 데이터베이스의 시퀀스인 BOARD_SEQ 시퀀스와 매핑합니다.
키 생성 전략을 GenerationType.SEQUENCE로 설정하고 generator 속성으로 방금 생성한 시퀀스 생성기를 선택합니다.

SEQUENCE 전략은 em.persist( ) 를 호출할 때 먼저 데이터베이스 시퀀스를 이용하여 식별자를 조회합니다.
그리고 조회한 식별자를 엔티티에 할당한 후 엔티티를 영속성 컨텍스트에 저장합니다.
이후 트랜잭션을 커밋해서 플러시가 일어나면 엔티티를 데이터베이스에 저장합니다.
이와 달리 IDENTITY 전략은 엔티티를 데이터베이스에 저장한 후 식별자를 조회해서 엔티티에 식별자를 할당합니다.

@SequenceGenerator

속성	기능	기본값
name	식별자 생성기 이름	필수
sequenceName	데이터베이스에 등록되어 있는 시퀀스 이름	hibernate_sequence
initialValue	DDL 생성 시에만 사용됨. 시퀀스 DDL을 생성할 때 처음 시작하는 수를 지정한다.	1
allocationSize	시퀀스 한 번 호출에 증가하는 수 ( 성능 최적화에 사용됨 )	50
catalog, schema	데이터베이스 catalog, schema 이름

SEQUENCE 전략과 최적화

SEQUENCE 전략은 데이터베이스 시퀀스를 통해 식별자를 조회하는 추가 작업이 필요합니다. 따라서 데이터베이스와 2번 통신합니다.
JPA는 시퀀스에 접근하는 횟수를 줄이기 위해 @SequenceGenerator.allocationSize를 사용합니다.
allocationSize가 50인 경우 시퀀스를 한 번에 50 증가시킨 다음 1 ~ 50까지는 메모리에서 식별자를 할당합니다. 이후 51이 되면 시퀀스의 값을 100으로 증가시킨 이후 51 ~ 100까지 메모리에서 식별자를 할당하여 최적화를 수행합니다.
이 방법은 시퀀스 값을 선점하므로 여러 JVM이 동시에 동작해도 기본 키 값이 충돌하지 않는다는 장점이 있지만, 데이터베이스에 직접 접근해서 데이터를 등록할 때 시퀀스 값이 한번에 많이 증가한다는 점을 염두해두어야 합니다.
이런 상황이 부담스럽고, INSERT 성능이 중요하지 않은 경우 allocationSize 값을 1로 설정하면 됩니다.
위 최적화 방법은 hibernate.id.new_generator_mappings 속성을 true로 설정해야 적용되며, 설정하지 않는 경우 과거 hibernate가 사용하던 최적화 방법을 사용합니다.
( 과거에는 시퀀스 값을 하나씩 할당받고 애플리케이션에서 allocationSize 만큼 사용했습니다. )

TABLE 전략

TABLE 전략은 키 생성 전용 테이블을 하나 만들고 여기에 이름과 값으로 사용할 컬럼을 만들어 데이터베이스 시퀀스를 흉내내는 전략입니다.

TABLE 전략을 사용하는 방법

1. 데이터베이스에 키 생성 용도로 사용할 테이블 생성

CREATE TABLE MY_SEQUENCES (
	sequence_name varchar(255) not null,	// 시퀀스 이름으로 사용
    	next_val bigint,			// 시퀀스 값으로 사용
    	primary key ( sequence_name )
)

2. 데이터베이스의 테이블과 엔티티 매핑

@Entity
@TableGenerator(			// 테이블 키 생성기 등록
	name = "BOARD_SEQ_GENERATOR",	// 테이블 키 생성기 이름
    	table = "MY_SEQUENCES",		// 키 생성용 테이블과 매핑
    	pkColumnValue = "BOARD_SEQ", allocationSize = 1	// 시퀀스 값 컬럼명        )
public class Board{
	
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.TABLE, generator = "BOARD_SEQ_GENERATOR" )
    private Long id;
    ...
}

TABLE 전략은 시퀀스 대신에 테이블을 사용한다는 것만 제외하면 SEQUENCE 전략과 내부 동작방식이 같습니다.
키 생성 용도 테이블에 키로 사용할 값 이름으로 BOARD_SEQ 시퀀스 값으로는 식별자 값이 들어갑니다.

@TableGenerator

속성	기능	기본값
name	식별자 생성기 이름	필수
table	키 생성 테이블 명	hibernate_sequences
pkColumnName	시퀀스 컬럼명	sequence_name
valueColumnName	시퀀스 값 컬럼명	next_val
pkColumnValue	키로 사용할 값 이름	엔티티 이름
initialValue	초기 값, 마지막으로 생성된 값이 기준이다.	0
allocationSize	시퀀스 한 번 호출에 증가하는 수 ( 성능 최적화에 사용됨 )	50
catalog, schema	데이터베이스 catalog, schema 이름
uniqueConstraints(DDL)	유니크 제약 조건을 지정할 수 있다.

TABLE 전략은 값을 조회하면서 SELECT 쿼리를 사용하고 다음 값으로 증가시키기 위해 UPDATE 쿼리를 사용합니다. 이 전략은 SEQUENCE 전략과 비교해서 데이터베이스에 한 번 더 통신하는 단점이 있습니다.
TABLE 전략을 최적화하는 방법은 @TableGenerator.allocationSize를 사용할 수 있습니다.
이를 사용한 최적화 방법은 SEQUENCE 전략과 같습니다.

AUTO 전략

AUTO 전략은 선택한 데이터베이스 방언에 따라 IDENTITY, SEQUENCE, TABLE 전략 중 하나를 자동으로 선택합니다. ( 오라클을 선택하면 SEQUENCE, MySQL을 선택하면 IDENTITY를 사용합니다. )
@GeneratedValue 의 기본 값은 AUTO이며, 데이터베이스를 변경해도 코드를 수정할 필요가 없다는 장점을 가지고 있습니다.
키 생성 전략이 아직 확정되지 않은 개발 초기 단계나 프로토타입 개발 시 편리하게 사용할 수 있습니다.
AUTO를 사용할 때 SEQUENCE나 TABLE 전략이 선택되면 시퀀스나 키 생성용 테이블을 미리 만들어 두어야 하며, 스키마 자동 생성 기능을 사용한다면 하이버네이트가 기본값을 사용하여 적절한 시퀀스나 키 생성 테이블을 만들어 줄 것입니다.

권장하는 식별자 선택 전략

데이터베이스 기본 키는 다음 3가지 조건을 모두 만족해야 합니다.
1. null 값은 허용하지 않는다.
2. 유일해야 한다.
3. 변해선 안 된다.
테이블 기본 키를 선택하는 전략은 크게 2가지가 있습니다.
1. 자연 키 ( natural key )
  - 비즈니스에 의미가 있는 키 ( 주민등록번호, 이메일 , 전화번호 등 )
2. 대리 키 ( surrogate key )
  - 비즈니스와 관련 없는 임의로 만들어진 키, 대체 키로도 불립니다.
  - ( 오라클 시퀀스, auto_increment, 키 생성 테이블 사용 )

자연 키의 경우 미래에 예측할 수 없는 요구사항이나 비즈니스의 변경
( 정책이 변하여 주민등록번호를 저장하지 못하는 등 )으로 인해 기본 키의 조건을 만족하지 못할 수 있습니다.
따라서, 비즈니스와 무관한 임의의 값인 대리 키를 사용하는 것을 권장합니다.

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