10. 연관관계 매핑 기초(1)

10. 연관관계 매핑 기초(1)

엔티티들은 대부분 다른 엔티티와 연관관계가 있다. 예를 들어 주문 엔티티는 어떤 상품을 주문했는지 알기 위해 상품 엔티티와 연관관계가 있고 상품 엔티티는 카테고리, 재고 등 또 다른 엔티티와 관계가 있다. 그런데 객체는 참조(주소)를 사용해서 관계를 맺고 테이블은 외래 키를 사용해서 관계를 맺는다. 이 둘은 완전히 다른 특징을 가진다. 객체 관계 매핑(ORM)에서 가장 어려운 부분이 바로 객체 연관 관계와 테이블 연관관계를 매핑하는 일이다.

객체의 참조와 테이블의 외래 키를 매핑하는 것이 이 장의 목표다.

시작하기 전에 연관관계 매핑을 이해하기 위한 핵심 키워드를 정리해보았다. 진행하면서 하나씩 이해해보자.

• 방향(Direction) : [단방향, 양방향]이 있다. 예를 들어 회원과 팀이 관계가 있을 때 회원 -> 팀 또는 팀 -> 회원 둘 중 한쪽만 참조하는 것을 단방향 관계라 하고, 회원 -> 팀, 팀 -> 회원 양쪽 모두 서로 참조하는 것을 양방향 관계라 한다. 방향은 객체관계에만 존재하고 테이블 관계는 항상 양방향이다.
• 다중성(Multiplicity) : [다대일(N:1), 일대다(1:1), 다대다(N:M)] 다중성이 있다. 예를 들어 회원과 팀이 관계가 있을 때 여러 회원은 한 팀에 속하므로 회원과 팀은 다대일 관계다. 반대로 한 팀에 여러 회원이 소속될 수 있으므로 팀과 회원은 일대다 관계다.
• 연관관계의 주인(owner) : 객체를 양방향 연관관계로 만들면 연관관계의 주인을 정해야 한다.

1. 단방향 연관관계

연관관계 중에선 다대일(N:1) 단방향 관계를 가장 먼저 이해해야 한다. 지금부터 회원과 팀의 관계를 통해 다대일 단방향 관계를 알아보자.

• 회원과 팀이 있다.
• 회원은 하나의 팀에만 소속될 수 있다.
• 회원과 팀은 다대일 관계다.

위의 그림을 분석해보자.

객체 연관관계

• 회원 객체는 Member.team 필드(멤버변수)로 팀 객체와 연관관계를 맺는다.
• 회원 객체와 팀 객체는 단방향 관계다. 회원은 Member.team 필드를 통해서 팀을 알 수 있지만 반대로 팀은 회원을 알 수 없다. 예를 들어 member -> team의 조회는 member.getTeam()으로 가능하지만 반대 방향인 team -> member를 접근하는 필드는 없다.

테이블 연관관계

• 회원 테이블은 TEAM_ID 외래 키로 테이블과 연관관계를 맺는다.
• 회원 테이블과 팀 테이블은 양방향 관계다. 회원 테이블의 TEAM_ID 외래 키를 통해서 회원과 팀을 조회할 수 있고 반대로 팀과 회원도 조회할 수 있다. 예를 들어 MEMBER 테이블의 TEAM_ID 외래 키 하나로 MEMBER JOIN TEAM과 TEAM JOIN MEMBER 둘 다 가능하다.

외래 키 하나로 어떻게 양방향으로 조인하는지 알아보자. 다음은 회원과 팀을 조인하는 SQL이다.

SELECT *
FROM MEMBER M
JOIN TEAM T ON M.TEAM_ID = T.ID

다음은 반대인 팀과 회원을 조인하는 SQL이다.

SELECT *
FROM TEAM T
JOIN MEMBER M ON T.TEAM_ID = M.TEAM_ID

객체 연관관계와 테이블 연관관계의 가장 큰 차이

참조를 통한 연관관계는 언제나 단방향이다. 객체간에 연관관계를 양방향으로 만들고 싶으면 반대쪽에도 필드를 추가해서 참조를 보관해야 한다. 결국 연관관계를 하나 더 만들어야 한다. 이렇게 양쪽에서 서로 참조하는 것을 양방향 연관관계라 한다. 하지만 정확히 이야기하면 이것은 양방향 관계가 아니라 서로 다른 단방향 관계 2개다. 반면에 테이블은 외래 키 하나로 양항방으로 조인할 수 있다.

다음은 단방향 연관관계다.

class A {
    B b;
}
class B {}

다음은 양방향 연관관계다.

class A {
    B b;
}
class B {
    A a;
}

객체 연관관계 vs 테이블 연관관계 정리

• 객체는 참조(주소)로 연관관계를 맺는다.
• 테이블은 외래 키로 연관관계를 맺는다.

이 둘은 비슷해 보이지만 매우 다른 특징을 가진다. 연관된 데이터를 조회할 때 객체는 참조(a.getB().getC())를 사용하지만 테이블은 JOIN을 사용한다.

• 참조를 사용하는 객체의 연관관계는 단방향이다.
  - A -> B(a.b)
• 외래 키를 사용하는 테이블의 연관관계는 단방향이다.
  - A JOIN B가 가능하면 반대로 B JOIN A도 가능하다.
• 객체를 양방향으로 참조하려면 단방향 연관관계를 2개 만들어야 한다.
  - A -> B(a.b)
  - B -> A(b.a)

지금까지 객체 연관관계와 테이블 연관관계의 차이점을 알아보았다. 이제 순수한 객체 연관관계 예제와 순수한 테이블 연관관계 예제를 보고 둘을 매핑해보자.

1. 순수한 객체 연관관계

순수하게 객체만 사용한 연관관계를 알아보자. 아래 예제는 JPA를 사용하지 않은 순수한 회원과 팀 클래스의 코드다.

public class Member {
    
    private String id;
    private String username;
    
    private Team team;  // 팀의 참조를 보관
    
    public void setTeam(Team team) {
        this.team = team;
    }
    
    // Getter, Setter ...
}

public class Team {

    private String id;
    private String name;
    
    // Getter, Setter...
}

위의 예제를 실행해서 회원1과 회원2를 팀1에 소속시키자.

public static void main(String[] args) {

    // 생성자(id, 이름)
    Member member1 = new Member("member1", "회원1");
    Member member2 = new Member("member2", "회원2");
    Team team1 = new Team("team1", "팀1");
    
    member1.setTeam(team1);
    member2.setTeam(team1);
    
    Team findTeam = member1.getTeam();
}

아래 그림은 클래스 관계와 인스턴스 관계를 나타낸다.

위의 그림을 보면 회원1과 회원2는 팀1에 소속했다. 그리고 다음 코드로 회원1이 속한 팀1을 조회할 수 있다.

Team findTeam = member1.getTeam();

이처럼 객체는 참조를 사용해서 연관관계를 탐색할 수 있는데 이것을 객체 그래프 탐색이라 한다.

2. 테이블 연관관계

이번에는 데이터베이스 테이블의 회원과 팀의 관계를 살펴보자. 아래 예제는 회원 테이블과 팀 테이블의 DDL이다. 추가로 회원 테이블의 TEAM_ID에 외래 키 제약 조건을 설정했다.

CREATE TABLE MEMBER (
    MEMBER_ID VARCHAR(255) NOT NULL,
    TEAM_ID VARCHAR(255),
    USERNAME VARCHAR(255),
    PRIMARY KEY (MEMBER_ID)
)

CREATE TABLE TEAM (
    TEAM_ID VARCHAR(255) NOT NULL,
    NAME VARCHAR(255),
    PRIMARY KEY (TEAM_ID)
)

ALTER TABLE MEMBER ADD CONSTRAINT FK_MEMBER_TEAM 
    FOREIGN KEY (TEAM_ID)
    REFERENCES TEAM    

다음 SQL을 실행해서 회원1과 회원2를 팀1에 소속시키자.

INSERT INTO TEAM(TEAM_ID, NAME) VALUES('team1', '팀1');
INSERT INTO MEMBER(MEMBER_ID, TEAM_ID, USERNAME) VALUES('member1', 'team1', '회원1');
INSERT INTO MEMBER(MEMBER_ID, TEAM_ID, USERNAME) VALUES('member2', 'team1', '회원2');

다음 SQL을 실행해서 회원1이 소속된 팀을 조회해보자.

SELECT T.*
FROM MEMBER M
    JOIN TEAM T ON M.TEAM_ID = T.ID
WHERE M.MEMBER_ID = 'member1'

이처럼 데이터베이스는 외래 키를 사용해서 연관관계를 탐색할 수 있는데 이것을 조인이라 한다.

3. 객체 관계 매핑

지금까지 객체만 사용한 연관관계와 테이블만 사용한 연관관계를 각각 알아보았다. 이제 JPA를 사용해서 둘을 매핑해보자.

@Entity
public class Member {

    @Id
    @Column(name = "MEMBER_ID")
    private String id;
    
    private String usrename;
    
    // 연관관계 매핑
    @ManyToOne
    @JoinColumn(name="TEAM_ID")
    private Team team;
    
    // 연관관계 설정
    public void setTeam(Team team) {
        this.team = team;
    }
    
    // Getter, Setter
}

@Entity
public class Team {

    @Id
    @Column(name = "TEAM_ID")
    private String id;
    
    private String name;
    
    // Getter, Setter
}

위의 예제 코드들에서 회원 엔티티를 매핑하고, 팀 엔티티를 매핑했다. 코드를 분석하기 전에 먼저 위의 그림의 [연관관계 매핑] 부분을 보자.

• 객체 연관관계 : 회원 객체의 Member.team 필드 사용
• 테이블 연관관계 : 회원 테이블의 MEMBER.TEAM_ID 외래 키 컬럼을 사용

Member.team과 MEMBER.TEAM_ID를 매핑하는 것이 연관관계 매핑이다. 연관관계 매핑 코드를 분석해보자.

@ManyToOne
@JoinColumn(name="TEAM_ID")
private Team team;

회원 엔티티에 있는 연관관계 매핑 부분인데 연관관계를 매핑하기 위한 새로운 어노테이션들이 있다.

• @ManyToOne : 이름 그대로 다대일(N:1) 관계라는 매핑 정보다. 회원과 팀은 다대일 관계다. 연관관계를 매핑할 때 이렇게 다중성을 나타내는 어노테이션을 필수로 사용해야 한다.
• @JoinColumn(name="TEAM_ID") : 조인 컬럼은 외래 키를 매핑할 때 사용한다. name 속성에는 매핑할 외래 키 이름을 지정한다. 회원과 팀 테이블은 TEAM_ID 외래 키로 연관관계를 맺으므로 이 값을 지정하면 된다. 이 어노테이션은 생략할 수 있다.

연관관계 매핑 어노테이션을 자세히 알아보자.

4. @JoinColumn

@JoinColumn은 외래 키를 매핑할 때 사용한다. 아래 표에 주요 속성을 정리했다.

@JoinColumn 생략
다음처럼 @JoinColumn을 생략하면 외래 키를 찾을 때 기본 전략을 사용한다.

@ManyToOne
private Team team;

• 기본 전략 : 필드명 + _ + 참조하는 테이블의 컬럼명
• 필드명(team) + _(밑줄) + 참조하는 테이블의 컬럼명(TEAM_ID) = team_TEAM_ID 외래 키를 사용한다.

5. @ManyToOne

@ManyToOne 어노테이션은 다대일 관계에서 사용한다. 아래 표에 주요 속성을 정리했다.

다음 코드는 targetEntity 속성의 사용 예다.

@OneToMany
private List<Member> members;  // 제네릭을 타입 정보를 알 수 있다.

@OneToMany(targetEntity=Member.class)
private List members;    // 제네릭이 없으면 타입 정보를 알 수 없다.

연관관계 매핑 작업이 끝났다. 이제 매핑한 연관관계를 사용해보자.

다대일(@ManyToOne)과 비슷한 일대일(@OneToOne) 관계도 있다. 단방향 관계를 미팽할 때 둘 중 어떤 것을 사용해야 할지는 반대편 관계에 달려 있다. 반대편이 일대다 관계면 다대일을 사용하고 반대편이 일대일 관계면 일대일을 사용하면 된다.

참고

• 자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍