스프링 JPA? MyBatis? Hibernate?

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🚀 JPA란?

Java Persistence API

• 자바 진영에서 만든 ORM 기술 표준
• 스프링 진영에서 스프링프레임워크, "스프링 데이터 JPA"라는 기술로 적극 지원
• 전자정부 표준 프레임워크의 ORM 기술도 JPA
• spring.io의 Spring Data JPA : overview

어플리케이션과 JDBC 사이에서 동작하는 JPA

JPA와 구현체들

🔹 Persistence(영속성)

• 데이터를 생성한 프로그램이 종료되더라도 사라지지 않는 데이터의 특성
  • 객체 상태는 프로그램이 종료되면 휘발하는 데이터 형태

Mark Richards의 소프트웨어 아키텍처 패턴

Data Access Layer

• Object Persistence(영구적인 객체)
  • 메모리 상의 데이터를 파일 시스템, 관계형 DB 혹은 객체 DB 등을 활용하여 영구적으로 저장하여 영속성 부여
  • 데이터를 DB에 저장하는 3가지 방법
    1. JDBC
    2. Spring JDBC (Ex. JdbcTemplate)
    3. Persistence Framework (Ex. Hibernate, Mybatis 등)
• Persistence Layer
  • 프로그램의 아키텍처에서, 데이터에 영속성을 부여해주는 계층을 말한다.
  • JDBC를 이용하여 직접 구현할 수 있지만 Persistence framework를 이용한 개발이 많이 이루어진다.
• Persistence Framework
  • JDBC 프로그래밍의 복잡함이나 번거로움 없이 간단한 작업만으로 데이터베이스와 연동되는 시스템을 빠르게 개발할 수 있으며 안정적인 구동을 보장한다.
  • Persistence Framework는 SQL Mapper와 ORM으로 나눌 수 있다.
    • Ex) JPA, Hibernate, Mybatis 등

🔹 JDBC

Java Database Connectivity

• java에서 DB에 접속할 수 있도록 하는 java API
• java 어플리케이션에서 DBMS 종류에 상관 없이, 하나의 JDBC API를 이용해 DB 작업
• 각각의 DBMS는 이를 구현한 JDBC 드라이버 제공
• 단점
  • 간단한 SQL문도 중복 코드 반복 사용
  • Connection과 같은 공유 자원을 제대로 릴리즈(반환) 해주지 않으면 시스템의 자원이 바닥나는 버그 발생
  • DB에 따라 일관성 없는 정보를 가진 채로 Cheked Exception (SQLException)처리
    • Checked Exception은 컴파일 단계에서 확인 가능한 예외
      • 다른 말로는 "Compiletime Exception"
    • Checked Exception은 try/catch로 감싸거나 throw로 던지는 처리 필요
    • 예외처리를 컴파일러가 강제
    • 반대는 Unchecked Exception (Runtime Exception)

💡 Cheked Exception 이란?
 - Checked Exception은 컴파일 단계에서 확인 가능한 예외
 - 다른 말로는 "Compiletime Exception"
 - Checked Exception은 try/catch로 감싸거나 throw로 던지는 처리 필요 예외처리를 컴파일러가 강제
 - 반대는 Unchecked Exception (Runtime Exception)

🔹 SQL Mapper

• 객체와 관계형 DB의 데이터를 개발자가 작성한 SQL로 매핑시켜주는 자바 Persistence Framework
• 개발자가 SQL을 직접 작성, SQL문을 실행하고 얻은 데이터를 객체로 매핑해줌
• SQL Mapper에 속하는 대표적인 프레임워크 MyBatis
• 장점
  1. SQL을 작성 할 줄 안다면 수월하게 사용이 가능하다.
  2. 세부적인 SQL 변경시 편리하다.
  3. 쿼리 수행 결과와 객체의 필드를 맵핑 & RowMapper 재활용
  4. JdbcTemplate가 JDBC에서 반복적으로 해야 하는 많은 작업들을 대신해줌
• 단점
  1. DBMS에 따라 SQL 문법이 다르기에 DBMS에 종속적이다.
  2. 개발시 SQL를 작성해야 한다.
  3. DBMS 변경시 SQL문의 재사용이 어렵다.
  4. 2개 이상의 DBMS 지원시 유지 보수가 어렵다.

🔸 MyBatis

• 반복적인 JDBC 프로그래밍을 단순화
• SQL 쿼리들을 XML 파일에 작성하여 코드와 SQL을 분리하여 관리
• JDBC만 사용하면 결과를 가져와서 객체의 인스턴스에 매핑하기 위한 많은 코드가 필요하겠지만, 마이바티스는 그 코드들을 작성하지 않아도 도됨
• 동적 쿼리를 작성 가능

마이바티스 데이터 Access 순서

• 스프링 부트에서 Mapper Interface와 Mapping File을 구현
  • 자연스럽게 객체 필드와 SQL문이 맵핑 됨
• Mapper Interface에 대한 구현체를 구현하지 않아도 Mybatis가 자동 생성
• 장점
  • 자동으로 Connection 관리를 해주면서 JDBC를 사용할 때의 중복 작업 최소화
  • 복잡한 쿼리나 다이나믹하게 변경되는 쿼리 작성이 쉬움
  • 관심사 분리
    • DAO로부터 SQL문을 분리하여 코드의 간결성 및 유지보수성을 향상

💡 JDBC와 SQL Mapper의 단점
 - SQL을 직접 다룸으로 문제점이 생김
 - 특정 DB에 종속적으로 사용하기 쉬움
 - 테이블 마다 비슷한 CRUD SQL 작성은 DAO 개발이 매우 반복되는 작업
 - 테이블 필드가 변경될 시 이와 관련된 모든 DAO의 SQL문, 객체의 필드 등을 수정
 - 코드상으로 SQL과 JDBC API를 분리했다 하더라도 논리적으로는 강한 의존성
 - SQL을 직접 작성 → SQL에 의존적인 개발 → DB에 항상 의존 관계를 갖게 됨

🔹 ORM

Object Relational Mapping(객체-관계-매핑)

• 객체와 데이터베이스 관계를 매핑해주는 도구
  • 프로그래밍 언어의 객체와 관계형 데이터베이스의 데이터를 자동 연결(매핑)
  • 중계자(통역자) 역할
• MVC 패턴에서 모델(Model)을 기술하는 도구
• 객체와 모델 사이의 관계를 기술하는 도구
• 대표적인 ORM의 예시로 JPA가 있음

jpa.persist(member); // 저장

Member member = jpa.find(memberId); // 조회

🔸 ORM 사용 이유

• OOP vs Relational Database
  • 객체 지향 프로그래밍은 클래스 이용, 관계형 DB는 테이블을 이용
  • 객체 모델과 관계형 모델 간의 불일치 존재
• ORM을 이용하면
  • DB접근을 프로그래밍 언어의 관점으로 맞춤
  • 객체 간의 관계를 바탕으로 SQL을 자동으로 생성하여 불일치를 해결
  • SQL 문을 직접 작성하지 않고 엔티티를 객체로 표현
  • 객체를 통해 간접적으로 데이터베이스를 다룸

⇒ 데이터 베이스와 프로그래밍 언어 사이의 개념 간극을 줄여주고, 느슨하게 연결되며 테스트에 용이한 애플리케이션을 만들 수 있음

🔸 ORM 장점

• 가독성 : 직관적인 코드
• 생산성 : 비지니스 로직 집중 가능
• 재사용 및 유지보수 편리성
• DBMS에 대한 종속성 저하

🔸 ORM 단점

• 완벽한 ORM으로만 서비스를 구현하기 어려움
  • 사용은 편리하지만 설계는 신중하게
  • 프로젝트 복잡성이 커지면 난이도도 올라감
  • 잘못 구현 시 일관성이 무너지는 문제점
• 복잡한 쿼리 사용이 어려움
  • JPA에서는 SQL과 유사한 기술인 JPQL을 지원
  • SQL 자체 쿼리를 작성할 수 있도록 지원
  • SQL Mapper와 혼용해서 사용도 가능
• 프로시저가 많은 시스템에선 ORM의 객체 지향적인 장점을 활용하기 어려움
  • 이미 프로시저가 많은 시스템에선 다시 객체로 바꿔야하며, 그 과정에서 생산성 저하나 리스크가 많이 발생할 수 있음

🔹 Hibernate

• Hibernate는 JPA의 구현체 중 하나
  • Hibernate가 SQL을 직접 사용하지 않는다고, JDBC API를 사용하지 않는다는 것은 아님
  • 메서드 내부에서는 JDBC API가 동작, 단지 개발자가 직접 SQL을 작성하지 않을 뿐

💡 구현체
JPA와 Hibernate는 java의 interface와 해당 interface를 직접 구현한 class 관계이다.

• JPA의 핵심인 EntityManagerFactory, EntityManager, EntityTransaction
  • Hibernate에서는 각각 SessionFactory, Session, Transaction으로 상속받음
  • 각각 Impl로 구현
  • 다른 구현체 써도 되지만 Hibernate는 굉장히 성숙한 라이브러리라 많이 사용
• HQL(Hibernate Query Language)이라 불리는 매우 강력한 쿼리 언어를 포함
  • SQL과 매우 비슷하며 추가적인 컨벤션을 정의 가능
  • 완전히 객체 지향적이며 이로써 상속, 다형성, 관계등의 객체지향의 강점을 누릴 수 있음
  • HQL쿼리는 자바 클래스와 프로퍼티의 이름을 제외하고는 대소문자를 구분
  • HQL은 쿼리 결과로 객체를 반환하며 프로그래머에 의해 생성되고 직접적으로 접근
  • HQL은 SQL에서는 지원하지 않는 페이지네이션이나 동적 프로파일링과 같은 향상된 기능을 제공
  • HQL은 여러 테이블을 작업할 때 명시적인 join을 요구하지 않음
• 장점
  • 객체지향적으로 데이터를 관리할 수 있기 때문에 비즈니스 로직에 집중 할 수 있으며, 객체지향 개발이 가능
  • JPA를 잘 이해하고 있는 경우, 테이블 생성, 변경, 관리가 쉽움
  • 로직을 쿼리에 집중하기 보다는 객체자체에 집중
  • 빠른 개발이 가능
• 단점
  • 많은 내용이 감싸져 있기 때문에 알아야 할 것이 많음 == 어려움
  • 잘 이해하고 사용하지 않으면 데이터 손실이 있을 수 있음 (persistence context)
  • 성능상 문제가 있을 수 있음 (이 문제 또한 잘 이해해야 해결이 가능)

 

레퍼런스

• gitbook 의 ‘자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍’ 정리
• [데이터베이스] ORM이란? (Node.js ORM Lib Sequelize 소개)
• [테코톡] ORM, SQL Mapper, JDBC의 개념과 비교
• [DB] ORM, SQL Mapper 이란?
• [JDBC] JDBC, JPA/Hibernate, Mybatis의 차이