JPA 프록시 연관관계 관리

프록시

객체는 객체 그래프로 연관된 객체들을 탐색합니다. 객체가 데이터베이스에 저장되어 있어 연관된 객체를 모두 탐색하는 것은 어렵습니다. JPA 구현체들은 이 문제를 해결하기 위해 프록시를 사용합니다. 프록시는 연관된 객체를 처음부터 데이터베이스에서 조회하는 것이 아니라 실제 사용하는 시점에 데이터베이스를 조회하는 것입니다. 하지만 함께 사용하는 객체들은 조인을 사용해서 함께 조회하는 것이 효과적입니다.

 

영속성 전이와 고아 객체

JPA는 연관된 객체를 함께 저장하거나 함께 삭제할 수 있는 영속성 전이와 고아 객체 제거라는 기능을 제공합니다.

 

엔티티를 조회할 때 연관된 엔티티들이 사용되는 것은 아닙니다. 회원 엔티티를 조회할 때 연관된 팀 엔티티는 비즈니스 로직에 따라 사용될 때도 있지만 그렇지 않을때도 있습니다. 

@Entity
public class Member {

    private String username;
    
    @ManyToOne
    private Team team;
}

@Entity
public class Team {
    private String name;
}

// 회원과 팀 정보를 출력하는 비즈니스 로직
public void printUserAndTeam(String memberId) {
    Member member = em.find(Member.class, memberId);
    Team team = member.getTeam();
}

// 회원 정보만 출력하는 비즈니스 로직
public String printUser(String memberId) {
    Member member = em.find(Member.class, memberId);
}

printUser() 메서드는 회원 엔티티만 사용하므로 em.find()로 회원 엔티티를 조회할 때 회원관 연관된 팀 에니티까지 데이터베이스에서 함께 조회해 두는 것은 효율적이지 않습니다. JPA는 이런 문제를 해결하기 위해 엔티티가 실제 사용될 때까지 데이터베이스 조회를 지연시키는 방법을 제공하는데 이것이 지연로딩입니다. 지연 로딩 기능을 사용하려면 실제 엔티티 객체 대신 데이터베이스 조회를 지연할 수 있는 가짜 객체가 필요한데 프록시 객체가 됩니다.

 

프록시 기본

JPA에서 식별자로 엔티티 하나 조회시 EntityManager.find()를 사용합니다. 이 메서드는 영속성 컨텍스트에 엔티티가 없다면 데이터베이스를 조회합니다.

 

Member member = em.find(Member.class, "member1");

 

위 코드처럼 직접 조회하면 조회한 엔티티를 실제 사용하든 안하든 데이터베이스를 조회하게 됩니다. 엔티티를 실제 사용하는 시점까지 조회를 미루고 싶다면 EntityManager.getReference() 메서드를 사용하면 됩니다.

 

Member member = em.getReference(Member.class, "member1");

 

이 메서드를 호출할 때 JPA는 데이터베이스를 조회하지 않고 실제 엔티티 객체도 생성하지 않습니다. 대신 데이터 베이스에 접근을 위임한 프록시 객체를 반환합니다.

 

em.getReference() -> Proxy / Entity target = null / getId(), getName() 

 

프록시 특징

실제 클래스를 상속 받아서 만들어지므로 실제 클래스와 겉 모양이 같습니다. 사용하는 입장에서는 이것이 진짜 객체인지 프록시 객체인지 구분하지 않고 사용하면 됩니다.

 

Entity / id, name / getId(), getName() <-- (상속) Proxy / getId(), getName()

 

프록시 객체는 실제 객체에 대한 참조(target)를 보관합니다. 그리고 프록시 객체의 메서드를 호출하면 프록시 객체는 실제 객체의 메서드를 호출합니다.

 

Proxy / Entity target / getId(), getName() --> 위임 (delegate) --> Entity / id, name / getId(), getName()

 

프록시 객체의 초기화

프록시 객체는 member.getName() 처럼 실제 사용될 때 데이터베이스를 실제 조회해서 엔티티 객체를 생성합니다. 이것을 프록시 객체의 초기화라고 합니다.  아래 코드가 프록시 초기화 예제입니다. 

//MemberProxy 반환
Member member = em.getReference(Member.class, "id1");
member.getName();

 

프록시 초기화 과정

1. 프록시 객체에 member.getName()을 호출해서 실제 데이터를 조회

2. 프록시 객체는 실제 엔티티가 생성되어 있지 않다면 영속성 컨텍스트에 실제 엔티티 생성을 요청하는데 이것을 초기화라고 합니다.

3. 영속성 컨텍스트는 데이터베이스를 조회해서 실제 엔티티 객체를 생성합니다.

4. 프록시 객체는 생성된 실제 엔티티 객체의 참조를 Member target 멤버변수에 보관합니다.

5. 프록시 객체는 실제 엔티티 객체의 getName()을 호출해서 결과를 반환합니다.

 

프록시 특징

프록시 객체는 처음 사용할 때 한번만 초기화 합니다. 프록시 객체를 초기화한다고 프록시 객체가 실제 엔티티로 바뀌는 것은 아닙니다. 프록시 객체가 초기화되면 프록시 객체를 통해 실제 엔티티에 접근할 수 있습니다. 프록시 객체는 원본 엔티티를 상속받은 객체로 타입 체크시 주의해서 사용해야 합니다. 영속성 컨텍스트에 찾는 엔티티가 이미 있으면 데이터베이스를 조회할 필요가 없어 em.getReference()를 호출해도 프록시가 아닌 실제 엔티티를 반환합니다. 초기화는 영속성 컨텍스트의 도움을 받아야 가능합니다. 따라서 영속성 컨텍스트의 도움을 받을 수 없는 준영속 상태의 프록시를 초기화하려면 문제가 발생합니다. 하이버네이트 LazyInitializationException 예외를 발생시킵니다.

 

준영속 상태와 초기화

Member member = em.getReference(Member.class, "id1");
transaction.commit();
em.close();

member.getName();

이 코드를 보면 em.close() 메서드로 영속성 컨텍스트를 종료해서 member는 준영속 상태입니다. 이때 member.getName()을 호출하면 프록시를 초기화해야 하는데 영속성 컨텍스트가 없어 실제 엔티티를 조회할 수 없습니다.

 

프록시와 식별자

엔티티를 프록시로 조회할 때 식별자(PK) 값을 갖고 있어 식별자 값을 조회하는 team.getId()를 호출해도 프록시를 초기화하지 않습니다. 단 엔티티 접근 방식을 프로퍼티(@Access(AccessType.PROPERTY))로 설정한 경우에만 초기화하지 않습니다.

엔티티 접근방식을 필드(@Access(AccessType.FIELD))로 설정하면 JPA는 getId() 메서드가 id만 조회하는 메서드인지 다른 필드까지 활용해서 어떤 일을 하는 메서드인지 알지 못해 프록시 객체를 초기화합니다.

 

Member member = em.find(Member.class, "member1");
Team team = em.getReference(Team.class, "team1"); // SQL 실행하지 않음
member.setTeam(team);

 

연관관계를 설정할 때는 식별자 값만 사용하므로 프록시를 사용하면 데이터베이스 접근 횟수를 줄일 수 있습니다. 연관관계를 설정할 때는 엔티티 접근 방식을 필드로 설정해도 프록시를 초기화하지 않습니다.

 

프록시 확인

JPA가 제공하는 PersistenceUnitUtil.isLoaded(Object entity) 메서드를 사용하면 프록시 인스턴스의 초기화 여부를 확인할 수 있습니다. 아직 초기화 되지 않은 프록시 인스턴스는 false를 반환합니다.

boolean isLoad = em.getEntityManagerFactory()
    .getPersistenceUnitUtil().isLoaded(entity);

 

조회한 엔티티가 진짜 엔티티인지 프록시로 조회한 것인지 확인하려면 클래스 명을 직접 호출해보면 됩니다.

member.getClass().getName();

 

프록시 강제 초기화

하이버네이트 initialize() 메서드를 사용하면 프록시를 강제로 초기화할 수 있습니다.

JPA 표준에는 프록시 강제 초기화 메서드가 없습니다. 그래서 강제 초기화는 member.getName() 처럼 프록시 메서드를 직접 호출하면 됩니다.