다양한 연관관계 매핑 (2)

일대일 [1:1]

 

일대일 관계는 양쪽이 서로 하나의 관계만 가진다. 예를 들어 회원은 하나의 사물함만 사용하고 사물함도 하나의 회원에 의해서만 사용된다.

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일대일 관계는 다음과 같은 특징이 있다.

• 일대일 관계는 그 반대도 일대일 관계이다.
• 테이블 관계에서 일대다, 대대일은 항상 다(N)쪽이 외래 키를 가진다. 반면에 일대일 관계는 주 테이블이나 대상 테이블 둘 중 어느 곳이나 외래 키를 가질 수 있다. 테이블은 주 테이블이든 대상 테이블이든 외래 키 하나만 있으면 양쪽으로 조회할 수 있다. 따라서 일대일 관계는 주 테이블이나 대상 테이블 중에 누가 외래 키를 가질지 선택해야 한다.

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▼ 주 테이블에 외래 키

주 테이블에 외래 키를 두고 대상 테이블을 참조한다. 외래 키를 객체 참조와 비슷하게 사용할 수 있어서 객체지향 개발자들이 선호한다. 이 방법의 장점은 주 테이블이 외래 키를 가지고 있으므로 주 테이블만 확인해도 대상 테이블과 연관관계가 있는지 알 수 있다.

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▼ 대상 테이블에 외래 키

전통적인 데이터베이스 개발자들은 보통 대상 테이블에 외래 키를 두는 것을 선호한다. 이 방법의 장점은 테이블 관계를 일대일에서 일대다로 변경할 때 테이블 구조를 그대로 유지할 수 있다.

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1. 주 테이블에 외래 키

일대일 관계를 구성할 때 객체지향 개발자들은 주 테이블에 외래 키가 있는 것을 선호한다. JPA도 주 테이블에 외래 키가 있으면 좀 더 편리하게 매핑할 수 있다.

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단방향

회원과 사물함의 일대일 단방향 관계를 알아보자. MEMBER가 주 테이블이고 LOCKER는 대상 테이블이다.

@Entity
public class Member {
   @Id @GeneratedValue
   @Column(name = "MEMBER_ID")
   private Long id;

   private String username;

   @OneToOne
   @JoinColumn(name = "LOCKER_ID")
   private Locker locker;

   ...
}

@Entity
public class Locker {
   @Id @GeneratedValue
   @Column(name = "LOCKER_ID")
   private Long id;

   private String name;
   
   ...
}

일대일 관계이므로 객체 매핑에 @OneToMany을 사용했고 데이터베이스에는 LOCKER_ID 외래 키에 유니크 제약조건(UNI)을 추가했다.

다음으로 반대 방향을 추가해서 일대일 양방향 관계로 만들어보자.

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양방향

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@Entity
public class Member {
   @Id @GeneratedValue
   @Column(name = "MEMBER_ID")
   private Long id;

   private String username;

   @OneToOne
   @JoinColumn(name = "LOCKER_ID")
   private Locker locker;

   ...
}

@Entity
public class Locker {
   @Id @GeneratedValue
   @Column(name = "LOCKER_ID")
   private Long id;

   private String name;

   @OneToOne(mappedBy = "locker")
   private Member member;

   ...
}

양방향이므로 연관관계의 주인을 정해야 한다. MEMBER테이블이 외래 키를 가지고 있으므로 Member 엔티티에 있는 Member.locker가 연관관계의 주인이다. 따라서 반대 매핑인 사물함의 Locker.member는 mappedBy를 선언해서 연관관계의 주인이 아니라고 설정했다.

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2. 대상 테이블에 외래 키

이번에는 대상 테이블에 외래키가 있는 일대일 관계를 알아보자.

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단방향

일대일 관계 중 대상 테이블에 외래 키가 있는 단방향 관계는 JPA에서 지원하지 않는다. 그리고 이런 모양으로 매핑할 수 있는 방법도 없다.

JPA 2.0부터 일대다 단방향 관계에서 대상 테이블에 외래 키가 있는 매핑을 허용했다. 하지만 일대일 단방향은 이런 매핑을 허용하지 않는다.

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양방향

@Entity
public class Member {
   @Id @GeneratedValue
   @Column(name = "MEMBER_ID")
   private Long id;

   private String username;

   @OneToOne(mappedBy = "member")
   private Locker locker;

   ...
}

@Entity
public class Locker {
   @Id @GeneratedValue
   @Column(name = "LOCKER_ID")
   private Long id;

   private String name;

   @OneToOne
   @JoinColumn(name = "MEMBER_ID')
   private Member member;
 
   ...
}

일대일 매핑에서 대상 테이블에 외래 키를 두고싶으면 이렇게 양방향으로 매핑한다. 주 엔티티인 Member 엔티티 대신에 대상 엔티티인 Locker를 연관관계의 주인으로 만들어서 LOCKER 테이블의 외래키를 관리하도록 했다.

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다대다 [N:N]

관계형 데이터베이스는 정규화된 테이블 2개로 다대다 관계를 표현할 수 없다. 그래서 보통 다대다 관계를 일대다, 다대일 관계로 풀어내는 연결 테이블을 사용한다. 예를 들어 회원들은 상품을 주문한다. 반대로 상품들은 회원들에 의해 주문된다. 둘은 다대다 관계다. 따라서 회원 테이블과 상품 테이블만으로는 이 관계를 표현할 수 없다.

 

그래서 아래와 같이 중간에 연결테이블을 추가해야한다. Member_Product 테이블을 사용해서 다대다 관계를 일대다, 다대일 관계로 풀어낼 수 있다. 이 연결 테이블은 회원이 주문한 상품을 나타낸다.

그런데 객체는 테이블과 다르게 객체 2개로 다대다 관계를 만들 수 있다. 예를 들어 회원 객체는 컬렉션을 사용해서 상품들을 참조하면 되고 반대로 상품들도 컬렉션을 사용해서 회원들을 참조하면 된다.

@ManyToMany를 사용하면 이런 다대다 관계를 편리하게 매핑할 수 있다.

다대다 : 단방향

@Entity
public class Member {
   @Id @Column(name = "MEMBER_ID")
   private String id;

   private String username;
   
   @ManyToMany
   @JoinTable(name = "MEMBER_PRODUCT", 
              joinColumns = @JoinColumn(name = "MEMBER_ID"),
              inverseJoinColumns = @JoinColumn(name = "PRODUCT_ID"))
   private List<Product> products = new ArrayList<Product>();

   ...
}

@Entity
public class Product {
   @Id @Column(name = "PRODUCT_ID")
   private String id;

   private String name;

   ...
}

회원 엔티티와 상품 엔티티를 @ManyToMany로 매핑했다. 여기서 중요한 점은 @ManyToMany와 @JoinTable을 사용해서 연결 테이블을 바로 매핑한 것이다. 따라서 회원과 상품을 연결하는 Member_Product 엔티티 없이 매핑을 완료할 수 있다.

​

연결 테이블을 매핑하는 @JoinTable의 속성을 정리해보자.

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• @JoinTable.name: 연결테이블을 지정한다. 여기서는 MEMBER_PRODUCT 테이블을 선택했다.
• @JoinTable.joinColumns: 현재 방향인 회원과 매핑할 조인 컬럼 정보를 지정한다. MEMBER_ID로 지정했다.
• @JoinTable.inverseJoinColumns: 반대 방향인 상품과 매핑할 조인 컬럼 정보를 지정한다. PRODUCT_ID로 지정했다.

​

MEMBER_PRODUCT 테이블은 다대다 관계를 일대다, 다대일로 풀어내기 위해 필요한 연결 테이블일 뿐이다. @ManyToMany로 매핑한 덕분에 다대다 관계를 사용할 때는 이 연결 테이블을 신경 쓰지 않아도 된다.

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다대다 관계를 저장하는 예제를 보자

public void save() {
   Product productA = new Product();
   productA.setId("productA");
   productA.setName("상품A");
   em.persist(productA);

   Member member1 = new Member();
   member1.setId("member1");
   member1.seUsername("회원1");
   member1.getProducts().add(productA); // 연관관계 설정
   em.persist(member1);

​

회원과 상품A의 연관관계를 설정했으므로 회원1을 저장할 때 연결 테이블에도 값이 저장된다.

member.getProducts()를 호출해서 상춤 이름을 출력하면 다음 SQL이 실행된다.

SELECT * FROM MEMBER_PRODUCT MP INNER JOIN PRODUCT P 
ON MP.PRODUCT_ID = P.PRODUCT_ID 
WHERE MP.MEMBER_ID = ?

@ManyToMany 덕분에 복잡한 다대다 관계를 애플리케이션에서는 아주 단순하게 사용할 수 있다. 이제 이 관계를 양방향으로 만들어보자.

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다대다 : 양방향

다대다 매핑이므로 역방향도 @ManyToMany를 사용한다. 그리고 양쪽 중 원하는 곳에 mappedBy로 연관관계의 주인을 지정한다.

@Entity
public class Product {
   @Id
   private String id;

   @ManyToMany(mappedBy = "products") //역방향에 추가
   private List<Member> members;
   
   ...
}

다대다의 역방향 관계는 다음처럼 설정하면 된다.

member.getProducts().add(product);
product.getMembers().add(member);

양방향 연관관계는 연관관계 편의 메소드를 추가해서 관리하는 것이 편리하다. 다음처럼 회원 엔티티에 연관관계 편의 메소드를 추가하자.

public void addProduct(Product product) {
   ...
   products.add(product);
   product.getMembers().add(this);
}

연관관계 편의 메소드를 추가했으므로 다음처럼 간단히 양방향 연관관계를 설정하면 된다.

member.addProduct(product);

양방향 연관관계를 만들었으므로 product.getMembers()를 사용해서 역방향으로 객체 그래프를 탐색할 수 있다.

public void findInverse() {
   Product product = em.find(Product.class, "productA");
   List<Member> members = product.getMembers();
   for(Member member : members) {
      System.out.printLn("member = " + member.getUsername());
   }
}

​

다대다 : 매핑의 한계와 극복, 연결 엔티티 사용

@ManyToMany를 사용하면 연결 테이블을 자동으로 처리해주므로 도메인 모델이 단순해지고 여러가지로 편리하다. 하지만 이 매핑을 실무에서 사용하기에는 한계가 있다. 예를 들어 회원이 상품을 주문하면 연결 테이블에 단순히 주문한 회원아이디와 상품아이디만 담고 끝나지 않는다. 보통은 연결 테이블에 주문 수량 컬럼이나 주문한 날짜같은 컬럼이 더 필요하다.

이렇게 컬럼을 추가하면 더는 @ManyToMany를 사용할 수 없다. 왜냐하면 주문 엔티티나 상품 엔티티에는 추가한 컬럼들을 매핑할 수 없기 때문이다.

결국 위처럼 연결 테이블을 매핑하는 연결 엔티티를 만들고 이곳에 추가한 컬럼들을 매핑해야 한다. 그리고 엔티티 간의 관계도 테이블 관계처럼 다대다에서 일대다, 다대일 관계로 풀어야한다.

@Entity
public class Member {
   @Id @Column(name = "MEMBER_ID")
   private String id;

   //역방향
   @OneToMany(mappedBy = "member")
   private List<MemberProduct> memberProducts;
 
   ...
}

회원과 회원상품을 양방향 관계로 만들었다. 회원상품 엔티티쪽이 외래키를 가지고 있으므로 연관관계의 주인이다.

@Entity
public class Product {
   @Id @Column(name = "PRODUCT_ID")
   private String id;

   private String name;

   ...
}

상품 엔티티에서 회원 상품 엔티티로 객체 그래프 탐색 기능이 필요하지 않다고 판단해서 연관관계를 만들지 않았다.

​

가장 중요한 회원상품 엔티티와 회원상품 식별자 클래스를 보자.

//회원상품 엔티티
@Entity
@IdClass(MemberProductId.class)
public class MemberProduct {
   @Id
   @ManyToOne
   @JoinColumn(name = "MEMBER_ID")
   private Member member; // MemberProductId.member와 연결

   @Id
   @ManyToOne
   @JoinColumn(name = "PRODUCT_ID")
   private Product product; // MemberProductId.product와 연결

   private int orderAmount;

   ...
}

//식별자 클래스
public class MemberProductId implements Serializable {
   private String member; // MemberProduct.member와 연결
   private String product; // MemberProduct.product와 연결

   //hashcode and equals

   @Override
   public boolean equals(Object o) {...}

   @Override
   public int hashCode() {...}
}

회원상품 엔티티를 보면 기본 키를 매핑하는 @Id와 외래 키를 매핑하는 @JoinColumn을 동시에 사용해서 기본 키 + 외래 키를 한번에 매핑했다. 그리고 @IdClass를 사용해서 복합 기본 키를 매핑했다.

​

▼ 복합 기본 키

회원 상품 엔티티는 기본 키가 MEMBER_ID와 PRODUCT_ID로 이루어진 복합 기본키다. JPA에서 복합 키를 사용하려면 별도의 식별자 클래스를 만들어야한다. 그리고 엔티티에 @IdClass를 사용해서 식별자 클래스를 지정하면 된다. 여기서는 MemberProductId 클래스를 복합키를 위한 식별자 클래스로 사용한다.

복합키를 위한 식별자 클래스는 다음과 같은 특징이 있다.

• 복합키는 별도의 식별자 클래스로 만들어야 한다.
• Serializable을 구현해야한다.
• equals와 hashCode 메소드를 구현해야한다.
• 기본 생성자가 있어야한다.
• 식별자 클래스는 public이어야한다.
• @IdClass를 사용하는 방법 외에 @EmbeddedId를 사용하는 방법도 있다.

​

▼ 식별 관계

회원상품은 회원과 상품의 기본 키를 받아서 자신의 기본 키로 사용한다. 이렇게 부모 테이블의 기본 키를 받아서 자신의 기본 키 + 외래 키로 사용하는것을 식별관계라 한다.

종합해보면 회원상품은 회원의 기본 키를 받아서 자신의 기본 키로 사용함과 동시에 회원과의 관계를 위한 외래 키로 사용한다. 그리고 상품의 기본 키도 받아서 자신의 기본 키로 사용함과 동시에 상품과의 관계를 위한 외래 키로 사용한다. 또한 MemberProductId 식별자 클래스로 두 기본 키를 묶어서 복합 기본 키로 사용한다.

​

이렇게 구성한 관계를 어떻게 저장하는지 살펴보자.

public void save() {
   //회원 저장
   Member member1 = new Member();
   member1.setId("member1");
   member1.setUsername("회원1");
   em.persist(member1);

   //상품 저장
   Product productA = new Product();
   productA.setId("productA");
   productA.setName("상품1");
   em.persist(productA);

   //회원상품 저장
   MemberProduct memberProduct = new MemberProduct();
   memberProdudct.setMember(member1); //주문회원-연관관계 설정
   memberProduct.setProduct(productA); //주문상품-연관관계 설정
   memberProduct.setOrderAmount(2); //주문수량

   em.persist(memberProduct);
}

회원상품 엔티티를 만들면서 연관된 회원 엔티티와 상품 엔티티를 설정했다. 회원상품 엔티티는 데이터베이스에 저장될 때 연관된 회원의 식별자와 상품의 식별자를 가져와서 자신의 기본 키 값으로 사용한다.

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다음으로 조회하는 예제를 보자.

public void find() {
   //기본 키 값 생성
   MemberProductId memberProductId = new MemberProductId();
   memberProductId.setMember("member1");
   memberProductId.setProduct("productA");

   //식별자 클래스로 엔티티 조회
   MemberProduct memberProduct = em.find(MemberProduct.class, memberProductId);
   
   Member member = memberProduct.getMember();
   Product product = memberProduct.getProduct();

   System.out.println("member = " + member.getUsername());
   System.out.println("product = " + product.getName());
   System.out.println("orderAmount = " + memberProduct.getOrderAmount());

복합키를 사용하는 방법은 복잡하다. ORM에서 처리할 일도 상당히 많아지고, 식별자 클래스도 만들어야하고, @IdClass 또는 @EmbeddedId도 사용해야 한다. 그리고 식별자 클래스에 equals와 hashCode도 구현해야한다.

​

다음으로 복합키를 사용하지 않고 간단히 다대다 관계를 구성하는 방법을 알아보자.

​

다대다 : 새로운 기본 키 사용

추천하는 기본 키 생성 전략은 데이터베이스에서 자동으로 생성해주는 대리 키를 Long값으로 사용하는 것이다. 이것의 장점은 간편하고 영구히 쓸 수 있으며 복합 키를 만들지 않아도 되므로 간단히 매핑을 완성할 수 있다.

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연결테이블에 새로운 기본 키를 사용해보자.

그림을 보면 ORDER_ID라는 새로운 기본 키를 하나 만들고 MEMBER_ID< PRODUCT_ID 컬럼은 외래 키로만 사용한다.

//주문 엔티티
@Entity
public class Order {
   @Id @GeneratedValue
   @Column(name = "ORDER_ID")
   private Long id;

   @ManyToOne
   @JoinColumn(name = "MEMBER_ID")
   private Member member;

   @ManyToOne
   @JoinColumn(name = "PRODUCT_ID")
   private Product product;

   private int orderAmount;
   ...
}

대리 키를 사용함으로써 이전에 보았던 식별 관계에 복합 키를 사용하는 것보다 매핑이 단순하고 이해하기 쉽다. 회원 엔티티와 상품 엔티티는 변경사항이 없다.

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이제 저장하고 조회하는 예제를 보자.

//저장 코드
public void save() {
   //회원 저장
   Member member1 = new Member();
   member1.setId("member1");
   member1.setUsername("회원1");
   em.persist(member1);

  //상품 저장
   Product productA = new Product();
   productA.setId("productA");
   productA.setName("상품1");
   em.persist(productA);

   //주문 저장
   Order order = new Order();
   order.setMember(member1); //주문 회원-연관관계 설정
   order.setProduct(productA); //주문 상품-연관관계 설정
   order.setOrderAmount(2); //주문 수량
   em.persist(order);
}

//조회 코드
public void find() {
   Long orderId = 1L;
   Order order = em.find(Order.class, orderId);

   Member member = order.getMember();
   Product product = order.getProduct();

   System.out.println("member = " + member.getUsername());
   System.out.println("product = " + product.getName());
   System.out.println("orderAmount = " + order.getOrderAmount());
}

식별자 클래스를 사용하지 않아서 코드가 한결 단순해졌다. 이처럼 새로운 기본 키를 사용해서 다대다 관계를 풀어내는 것도 좋은 방법이다.

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• 식별 관계 : 받아온 식별자를 기본 키 + 외래 키로 사용한다.
• 비식별 관계 : 받아온 식별자는 외래 키로만 사용하고 새로운 식별자를 추가한다.

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객체 입장에서 보면 비식별 관계를 사용하는 것이 복합 키를 위한 식별자 클래스를 만들지 않아도 되므로 단순하고 편리하게 ORM매핑을 할 수 있다. 이런 이유로 식별 관계보다는 비식별 관계를 추천한다.