[Backend] JPA 영속성 컨텍스트에 대하여

게시 2025/01/01 업데이트 2025/03/27

7 분읽는 시간

JPA 영속성 컨텍스트에 대하여

들어가며

데이터베이스를 다루다 보면 반복적인 SQL 작성과 객체-관계 불일치 문제로 고민하게 됩니다. JPA(Java Persistence API)는 이러한 문제를 해결하기 위한 자바 표준 ORM입니다. 그 중심에는 ‘영속성 컨텍스트’라는 핵심 개념이 있습니다.

영속성 컨텍스트란?

영속성 컨텍스트는 “엔티티를 영구 저장하는 환경”이라는 뜻입니다. 하지만 이것만으로는 이해하기 어렵죠. 쉽게 설명하자면:

📱 스마트폰의 메모리 캐시와 비슷합니다

스마트폰에서 앱을 실행할 때, 자주 사용하는 데이터는 메모리에 임시 저장됩니다
마찬가지로 JPA는 데이터베이스에서 조회한 엔티티를 영속성 컨텍스트라는 메모리 공간에 캐시합니다

🏪 편의점 직원의 물품 관리와 비슷합니다

편의점 직원은 진열대(데이터베이스)의 상품을 관리하면서 메모장(영속성 컨텍스트)에 변경사항을 기록합니다
퇴근 전(트랜잭션 종료)에 메모장의 내용을 바탕으로 진열대를 정리합니다.

엔티티의 생명주기

  
// 1. 비영속 상태 (new/transient)
Member member = new Member();
member.setId(1L);
member.setName("홍길동");

// 2. 영속 상태 (managed)
entityManager.persist(member);

// 3. 준영속 상태 (detached)
entityManager.detach(member);

// 4. 삭제 상태 (removed)
entityManager.remove(member);

각 상태 설명

비영속 상태: 순수한 객체 상태, JPA와 관계 없음
영속 상태: 영속성 컨텍스트에 저장된 상태
준영속 상태: 영속성 컨텍스트에서 분리된 상태
삭제 상태: 삭제된 상태

persist() 메서드 상세 분석

persist()란?

persist() 메서드는 엔티티를 영속성 컨텍스트에 저장하는 메서드입니다. 많은 개발자들이 이를 “데이터베이스에 저장하는 메서드”로 오해하지만, 실제로는 영속성 컨텍스트에 엔티티를 ‘등록’하는 메서드입니다.

persist()의 동작 방식

  
EntityTransaction tx = entityManager.getTransaction();
tx.begin();

// 1. 엔티티 생성 (비영속)
Member member = new Member();
member.setId(1L);
member.setName("홍길동");

// 2. 영속성 컨텍스트에 저장
entityManager.persist(member);
// 이 시점에는 DB에 저장되지 않음

// 3. 트랜잭션 커밋
tx.commit();
// 이 시점에 DB에 저장됨

persist() 호출 시 발생하는 일

엔티티의 매핑 정보 검증
영속성 컨텍스트의 1차 캐시에 엔티티 저장
쓰기 지연 SQL 저장소에 INSERT SQL 등록

주의사항과 팁

  
// 🚫 잘못된 사용: persist() 후 직접 ID 설정
Member member = new Member();
entityManager.persist(member);
member.setId(2L); // 권장하지 않음

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

식별자 생성 전략에 따른 persist() 동작 차이

IDENTITY 전략

  
// DB에 즉시 INSERT SQL 실행 (예외적)
entityManager.persist(member);
System.out.println(member.getId()); // DB에서 생성된 ID 조회 가능

SEQUENCE 전략

  
// 시퀀스 값만 조회 (DB INSERT는 커밋 시점)
entityManager.persist(member);
System.out.println(member.getId()); // 시퀀스에서 가져온 ID 조회 가능

영속성 컨텍스트의 이점

1️⃣ 1차 캐시

  
// DB 조회 없이 영속성 컨텍스트에서 바로 조회
Member member = entityManager.find(Member.class, 1L);
// 동일한 엔티티를 조회할 때는 캐시에서 반환
Member member2 = entityManager.find(Member.class, 1L);

2️⃣ 동일성 보장

  
Member member1 = entityManager.find(Member.class, 1L);
Member member2 = entityManager.find(Member.class, 1L);
System.out.println(member1 == member2); // true

3️⃣ 트랜잭션을 지원하는 쓰기 지연

  
EntityTransaction transaction = entityManager.getTransaction();
transaction.begin();

entityManager.persist(memberA);
entityManager.persist(memberB);
// 여기까지는 SQL을 데이터베이스에 보내지 않음

transaction.commit(); // 이때 SQL을 데이터베이스에 보냄

4️⃣ 변경 감지 (Dirty Checking)

  
Member member = entityManager.find(Member.class, 1L);
member.setName("변경된 이름"); // 엔티티만 변경

// 별도의 update() 메서드를 호출할 필요가 없음
transaction.commit(); // 변경사항 자동 감지 및 데이터베이스 업데이트

실무에서 주의할 점

1. 영속성 컨텍스트의 크기

  
// 🚫 잘못된 사용
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    Member member = new Member("회원" + i);
    entityManager.persist(member);
}

// ✅ 올바른 사용
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    Member member = new Member("회원" + i);
    entityManager.persist(member);
    
    if (i % 1000 == 0) {
        entityManager.flush();
        entityManager.clear();
    }
}

2. N+1 문제 방지

  
// 🚫 N+1 문제 발생
List<Team> teams = entityManager.createQuery("select t from Team t", Team.class)
    .getResultList();

// ✅ fetch join으로 해결
List<Team> teams = entityManager.createQuery(
    "select t from Team t join fetch t.members", Team.class)
    .getResultList();

마무리

영속성 컨텍스트는 JPA의 핵심 개념입니다. 마치 우리가 메모장에 할 일을 적어두고 나중에 한 번에 처리하는 것처럼, JPA는 영속성 컨텍스트를 통해 데이터베이스 작업을 효율적으로 관리합니다. 이를 잘 이해하고 활용한다면, 더 효율적이고 안정적인 애플리케이션을 개발할 수 있습니다.

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