ORM & Data Access
데이터 접근과 ORM
ORM과 JPA
ORM(Object-Relational Mapping)이란 무엇인가요?
"관계형 데이터베이스를 OOP 언어도 변환해주는 기술입니다. 비즈니스 코드가 DB 테이블에 바로 접근하게 도와줍니다."
객체와 관계형 데이터베이스의 테이블 간의 불일치를 해소하기 위한 기술
SQL을 직접 작성하지 않고, 객체와 데이터베이스 간의 매핑을 통해 데이터를 조작
데이터베이스 독립성: 특정 DBMS에 종속되지 않고, ORM을 통해 여러 데이터베이스에서 동일한 코드로 작업
JPA(Java Persistence API)란 무엇이며, 어떤 장점이 있나요?
"자바에서 ORM(Object-Relational Mapping) 표준을 정의한 인터페이스. JPA는 자바 객체와 관계형 데이터베이스 간의 매핑을 제공하며, 데이터베이스에 접근하고 조작하는 방법을 정의. 구현체로는 Hibernate가 있습니다."
표준화된 API: 특정 ORM 구현체에 종속되지 않습니다.
생산성 향상: 복잡한 SQL을 직접 작성하지 않고, 객체 지향적인 방식으로 DB 작업 처리
지연 로딩 및 캐싱: 지연 로딩을 통해 필요한 시점에 데이터를 로드하거나 캐싱을 통해 DB 접근을 최소화
JPA와 Hibernate의 관계와 차이점을 설명해주세요.
JPA는 ORM을 위한 표준 인터페이스이고, Hibernate는 JPA의 구체적인 구현체 중 하나
JPA
자바 애플리케이션에서 객체와 관계형 데이터베이스 간의 매핑을 표준화한 API
JPA의 목적은 ORM을 위한 공통 인터페이스를 제공하여, 특정 구현체에 종속되지 않도록 하는 것
Hibernate
JPA의 구현체 중 하나로, 가장 많이 사용되는 ORM 프레임워크
JPA에서 정의된 표준 인터페이스를 구현하고, 추가적으로 다양한 기능을 제공
Spring Data JPA란 무엇인가요?
Spring 프레임워크에서 JPA를 더 편리하게 사용할 수 있도록 도와주는 모듈
JPA를 사용하기 위해서는 기본적으로 EntityManager를 설정하고, 여러 메서드를 작성해야 하는 과정을 작성해야하는데, Spring Data JPA는 이러한 과정을 자동화.
Entity와 영속성 컨텍스트
Entity란 무엇이며, 어떻게 설계해야 하나요?
JPA에서 데이터베이스의 테이블과 매핑되는 자바 객체를 의미
Entity 클래스는 데이터베이스 테이블의 구조를 반영하며, 각 필드는 테이블의 컬럼에 대응
Entity를 통해 데이터베이스와의 연동을 객체지향적으로 처리하고 JPA는 Entity 객체의 상태를 자동으로 데이터베이스와 동기화
영속성 컨텍스트란 무엇이며, 어떤 역할을 하나요?
JPA의 핵심 개념으로, 엔티티(Entity) 객체들을 관리하는 일종의 '가상 데이터베이스'입니다.
영속성 컨텍스트는 엔티티를 영속성 상태로 관리 (비영속, 영속, 준영속, 삭제 4가지 상태)
더티 체킹: 영속성 컨텍스트는 엔티티의 스냅샷을 유지하여, 트랜잭션이 끝나기 전까지 엔티티 객체의 변경 사항을 감지하여 변경된 부분만 데이터베이스에 반영
변경 감지: 필요할 때 자동으로 flush를 호출하여, 메모리 상의 상태를 데이터베이스와 동기화
1차 캐시와 동일성(identity) 보장에 대해 설명해주세요.
1차 캐시:
영속성 컨텍스트 내부의 메모리 공간으로, JPA가 관리하는 영속성 컨텍스트 내에 저장된 엔티티를 캐싱하는 기능
동일한 트랜잭션 내에서는 이미 조회된 엔티티를 다시 데이터베이스에서 읽어오지 않고 1차 캐시에서 반환
동일성:
"== 연산자"를 사용하여 객체의 동일성을 보장할 수 있음을 의미
동일한 트랜잭션 내에서 동일한 객체가 반환
트랜잭션 관리
트랜잭션이란 무엇이며, 왜 중요한가요?
데이터베이스에서 여러 작업(쿼리)을 하나의 작업 단위로 묶는 개념
ACID 특성을 통해 데이터 무결성과 일관성 보장.
원자성
일관성: 트랜잭션 실행 전후의 데이터 상태는 항상 정의된 규칙(제약 조건 등)을 만족
격리성
지속성
트랜잭션을 추상화해서 사용하는 이유는 무엇인가요?
트랜잭션을 추상화한다는 것은, 트랜잭션을 구체적인 구현 기술이나 환경에 의존하지 않고, 일관되게 관리할 수 있도록 처리하는 것을 의미 (데이터베이스나 기술 스택에 상관없이 동일한 방식으로 트랜잭션을 처리할 수 있도록합니다.)
일관된 트랜잭션 관리: 트랜잭션을 처리하는 방식이 기술마다 다른데, 여러 환경에서 일관된 방식으로 관리
기술 종속성 제거: 특정 DB나 ORM 프레임워크에 종속X
코드 간소화: commit/rollback 등 명시적 처리가 불필요.
선언적으로 유연하게 트랜잭션 관리. (@Transactional 어노테이션 등을 사용하여 간단하게 메서드에 적용)
Spring에서 트랜잭션을 적용하는 방법을 설명해주세요.
@Transactional 어노테이션을 사용
트랜잭션 전파 속성, 격리 수준, 롤백 조건 등을 설정하여 유연하게 트랜잭션을 제어
트랜잭션 전파 옵션(Propagation)에 대해 설명해주세요.
트랜잭션이 실행되는 동안 기존에 실행 중인 트랜잭션이 있을 때, 새로운 트랜잭션을 어떻게 처리할지 결정하는 방식 (@Transactional 어노테이션을 통해 트랜잭션 전파 속성을 설정)
하나의 트랜잭션 안에서 또 다른 트랜잭션을 호출할 때, 기존 트랜잭션을 유지할 것인지, 새로운 트랜잭션을 생성할 것인지 등의 정책을 정의하는 것
REQUIRED(기본값): 현재 트랜잭션이 존재하면 그 트랜잭션에 참여하고, 없으면 새로운 트랜잭션을 시작
REQUIRES_NEW: 항상 새로운 트랜잭션을 시작
SUPPORTS: 있으면 참여하고, 없으면 트랜잭션 없이 메서드를 실행
NOT_SUPPORTED: 트랜잭션을 사용하지 않고 메서드를 실행
MANDATORY: 반드시 트랜잭션이 있어야 합니다. 만약 현재 트랜잭션이 없으면 예외가 발생
NEVER: 트랜잭션이 있으면 예외를 발생
NESTED: 현재 트랜잭션이 있으면 중첩된 트랜잭션을 시작합니다. 중첩된 트랜잭션은 부모 트랜잭션에 종속적이지만, 독립적으로 롤백
트랜잭션 지연이란 무엇인가요?
즉시 커밋되거나 롤백되지 않고, 특정 시점까지 지연되어 처리되는 것을 의미
데이터베이스 성능을 최적화하고 불필요한 데이터베이스 호출을 줄이는 데 유용
쓰기지연: JPA에서 쓰기 지연은 실제로 데이터베이스에 변경 사항이 반영되기 전에 트랜잭션 내에서 변경된 엔티티의 상태를 일시적으로 캐싱하거나 지연시키는 방식
지연로딩: 지연 로딩은 JPA에서 트랜잭션 내에서 엔티티 간의 관계 데이터 로딩을 지연시키는 방식입니다. 기본적으로 JPA는
@OneToMany,@ManyToOne과 같은 관계 데이터를 설정할 때, 즉시 로딩(Eager Loading) 또는 지연 로딩(Lazy Loading)을 선택할 수 있습니다.배치 처리: 배치 처리(Batch Processing)는 대량의 데이터를 한꺼번에 처리하는 방식으로, 주로 데이터베이스에서 대량의 트랜잭션을 한 번에 처리할 때 사용됩니다. 배치 처리는 보통 실시간으로 처리하지 않아도 되는 작업을 주기적으로 또는 일괄적으로 처리하는 데 적합합니다.
지연 로딩과 즉시 로딩
지연 로딩(LAZY)과 즉시 로딩(EAGER)의 차이점을 설명해주세요.
"JPA에서 엔티티 간의 관계를 매핑할 때, 연관된 데이터를 언제 로드할지를 결정하는 방식"
지연 로딩: (fetch = FetchType.LAZY)
관련된 엔티티나 컬렉션을 실제로 필요할 때까지 데이터베이스에서 조회하지 않는 방식
즉시 로딩: (fetch = FetchType.EAGER)
연관된 엔티티나 컬렉션을 즉시 함께 로드하는 방식입니다. 엔티티를 조회할 때, 연관된 모든 데이터도 즉시 데이터베이스에서 조회
N+1 문제와 해결 방법
N+1 문제란 무엇이며, 왜 발생하나요?
N+1 문제는 JPA에서 지연 로딩(LAZY) 전략을 사용할 때 발생하는 성능 이슈 중 하나입니다. 한 번의 쿼리로 부모 엔티티를 조회한 후, 연관된 자식 엔티티를 지연 로딩 방식으로 반복적으로 조회할 때, 추가적으로 N개의 쿼리가 발생하는 현상
예시)
먼저, 부모 엔티티 목록을 조회하는 1개의 쿼리가 실행됩니다.
조회된 부모 엔티티 각각에 대해 N번의 자식 엔티티 조회 쿼리가 실행됩니다.
결과적으로, 부모 엔티티 1개와 자식 엔티티 N개를 조회할 때 총 N+1개의 쿼리가 발생하게 됩니다.
N+1 문제를 해결 하는 방법을 설명해주세요.
연관된 데이터를 한번에 불러오면 N+1 문제를 해결할 수 있습니다.
FETCH JOIN 사용: 한 번의 쿼리로 부모 엔티티와 연관된 자식 엔티티를 동시에 가져오는 방식
즉시 로딩: 연관된 데이터를 즉시 함께 로드하는 방식으로, 부모 엔티티를 조회할 때 자식 엔티티도 한꺼번에 조회. 연관된 데이터가 많을 경우에는 성능 문제 발생
DTO와 VO
DTO(Data Transfer Object)와 VO(Value Object)의 차이점을 설명하고, DTO를 사용하는 이유는 무엇인가요?
DTO: 데이터 전달 객체라는 뜻으로, 계층 간 데이터를 전달할 때 사용하는 객체
데이터 전송에 사용.
변경 가능.
비즈니스 로직X
클라이언트-서버 간 데이터 이동
VO: 값 객체라는 뜻으로, 불변(immutable) 특성을 가지는 객체
값을 표현
불변
간단한 로직 포함
좌표, 통화, 날짜 같은 값 객체
DAO, DTO, BO, VO의 역할과 차이점을 설명해주세요.
DAO: 데이터베이스와의 상호작용을 담당하는 객체
DTO: 계층 간 데이터 전달을 위한 객체
BO: 비즈니스 로직을 처리하는 객체
VO: 값 자체를 나타내는 객체
객체 상속과 데이터베이스
객체 간의 상속 관계를 데이터베이스에 매핑하는 방법을 설명해주세요.
JPA에서는 객체 상속 관계를 데이터베이스 테이블로 매핑하는 세 가지 주요 전략을 제공, 단일 테이블 전략, 조인 전략, 구체 클래스별 테이블 전략
단일 테이블 전략: 부모 클래스와 자식 클래스의 모든 속성을 하나의 테이블에 저장하는 방식
단점: 불필요한 컬럼이 생길 수 있고, 테이블 크기가 커짐
조인 전략: 부모 클래스의 속성은 부모 테이블에, 자식 클래스의 속성은 자식 테이블에 저장하는 방식
단점: JOIN 연산이 많이 발생하여 복잡한 쿼리일수록 성능 저하
구체 클래스별 테이블 전략: 각 자식 클래스에 해당하는 테이블에는 부모 클래스의 속성과 자식 클래스의 속성이 모두 저장
부모 클래스의 속성이 자식 테이블에 중복 저장되어서, 데이터 중복 발생 가능
참고: 개발자 전공 면접-6. 스프링
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