Goal

• 영속성(Persistence)이란
• ORM(Object Relational Mapping)이란
• ORM의 장단점
• The Object-Relational Impedance Mismatch
• Association(연관성)
  • One-To-One Relationship
  • One-To-Many Relationship

영속성(Persistence)

• 데이터를 생성한 프로그램이 종료되더라도 사라지지 않는 데이터의 특성을 말한다.
• 영속성을 갖지 않는 데이터는 단지 메모리에서만 존재하기 때문에 프로그램을 종료하면 모두 잃어버리게 된다.
• Object Persistence(영구적인 객체)
  • 메모리 상의 데이터를 파일 시스템, 관계형 테이터베이스 혹은 객체 데이터베이스 등을 활용하여 영구적으로 저장하여 영속성 부여한다.
  • 
  • 데이터를 데이터베이스에 저장하는 3가지 방법
    • 1) JDBC (java에서 사용)
    • 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

ORM이란

Object Relational Mapping, 객체-관계 매핑

• 객체와 관계형 데이터베이스의 데이터를 자동으로 매핑(연결)해주는 것을 말한다.
  • 객체 지향 프로그래밍은 클래스를 사용하고, 관계형 데이터베이스는 테이블을 사용한다.
  • 객체 모델과 관계형 모델 간에 불일치가 존재한다.
  • ORM을 통해 객체 간의 관계를 바탕으로 SQL을 자동으로 생성하여 불일치를 해결한다.
• 데이터베이스 데이터 <—매핑—> Object 필드
  • 객체를 통해 간접적으로 데이터베이스 데이터를 다룬다.
• Persistant API라고도 할 수 있다.
  • Ex) JPA, Hibernate 등

ORM의 장단점

• 장점
  • 객체 지향적인 코드로 인해 더 직관적이고 비즈니스 로직에 더 집중할 수 있게 도와준다.
    • ORM을 이용하면 SQL Query가 아닌 직관적인 코드(메서드)로 데이터를 조작할 수 있어 개발자가 객체 모델로 프로그래밍하는 데 집중할 수 있도록 도와준다.
    • 선언문, 할당, 종료 같은 부수적인 코드가 없거나 급격히 줄어든다.
    • 각종 객체에 대한 코드를 별도로 작성하기 때문에 코드의 가독성을 올려준다.
    • SQL의 절차적이고 순차적인 접근이 아닌 객체 지향적인 접근으로 인해 생산성이 증가한다.
  • 재사용 및 유지보수의 편리성이 증가한다.
    • ORM은 독립적으로 작성되어있고, 해당 객체들을 재활용 할 수 있다.
    • 때문에 모델에서 가공된 데이터를 컨트롤러에 의해 뷰와 합쳐지는 형태로 디자인 패턴을 견고하게 다지는데 유리하다.
    • 매핑정보가 명확하여, ERD를 보는 것에 대한 의존도를 낮출 수 있다.
  • DBMS에 대한 종속성이 줄어든다.
    • 객체 간의 관계를 바탕으로 SQL을 자동으로 생성하기 때문에 RDBMS의 데이터 구조와 Java의 객체지향 모델 사이의 간격을 좁힐 수 있다.
    • 대부분 ORM 솔루션은 DB에 종속적이지 않다.
    • 종속적이지 않다는것은 구현 방법 뿐만아니라 많은 솔루션에서 자료형 타입까지 유효하다.
    • 프로그래머는 Object에 집중함으로 극단적으로 DBMS를 교체하는 거대한 작업에도 비교적 적은 리스크와 시간이 소요된다.
    • 또한 자바에서 가공할경우 equals, hashCode의 오버라이드 같은 자바의 기능을 이용할 수 있고, 간결하고 빠른 가공이 가능하다.
• 단점
  • 완벽한 ORM 으로만 서비스를 구현하기가 어렵다.
    • 사용하기는 편하지만 설계는 매우 신중하게 해야한다.
    • 프로젝트의 복잡성이 커질경우 난이도 또한 올라갈 수 있다.
    • 잘못 구현된 경우에 속도 저하 및 심각할 경우 일관성이 무너지는 문제점이 생길 수 있다.
    • 일부 자주 사용되는 대형 쿼리는 속도를 위해 SP를 쓰는등 별도의 튜닝이 필요한 경우가 있다.
    • DBMS의 고유 기능을 이용하기 어렵다. (하지만 이건 단점으로만 볼 수 없다 : 특정 DBMS의 고유기능을 이용하면 이식성이 저하된다.)
  • 프로시저가 많은 시스템에선 ORM의 객체 지향적인 장점을 활용하기 어렵다.
    • 이미 프로시저가 많은 시스템에선 다시 객체로 바꿔야하며, 그 과정에서 생산성 저하나 리스크가 많이 발생할 수 있다.

The Object-Relational Impedance Mismatch

• Granularity(세분성)
  • 경우에 따라 데이터베이스에 있는 해당 테이블 수보다 더 많은 클래스를 가진 객체 모델을 가질 수 있다.
  • 예를 들어, “사용자 세부 사항”에 대해 생각해보자.
    • 코드 재사용과 유지보수를 위해 “Person”과 “Address”라는 두 개의 클래스로 나눌 수 있다.
    • 그러나 데이터베이스에는 person이라는 하나의 테이블에 “사용자 세부 사항”을 저장할 수 있다.
    • 이렇게 Object 2개와 Table 1개로 두 개의 갯수가 다를 수 있다.
  • 1) Coarse Granularity(굵은/거친): PersonDetails Class
  • 2) Fine Granularity(가는/세밀한): Persion Class, Address Class
• Inheritance(상속)
  • RDBMS는 객체지향 프로그래밍 언어의 자연적 패러다임인 상속과 유사한 것을 정의하지 않는다.
  • 즉, 상속의 개념이 없다.
• Identity(일치)
  • RDBMS는 ‘sameness’라는 하나의 개념을 정확히 정의하는데, 바로 ‘기본키(primary key)’이다.
  • 그러나 자바에서는 객체 식별(a==b)과 객체 동일성(a.equales(b))을 모두 정의한다.
  • RDBMS에서는 PK가 같으면 서로 동일한 record로 정의하지만, Java에서는 주솟값이 같거나 내용이 같은 경우를 구분하여 정의한다.
• Associations(연관성)
  • 객체지향 언어는 객체 참조(reference)를 사용하는 연관성을 나타내는 반면, RDBMS는 연관성을 ‘외래키(foreign key)’로 나타낸다.
  • 아래 참고
• Navigation(탐색/순회)
  • Java 및 RDBMS에서 객체에 액세스하는 방법은 근본적으로 다르다.
  • Java에서는 하나의 연결에서 다른 연결로 이동하면서 탐색/순회한다. (그래프 형태)
    • 예를 들어, aUser.getBillingDetails().getAccountNumber()
    • 이는 RDBMS에서 데이터를 검색하는 효율적인 방법이 아니다.
  • RDBMS에서는 일반적으로 SQL 쿼리 수를 최소화하고 JOIN을 통해 여러 엔터티를 로드하고 원하는 대상 엔터티를 선택(select)한다.

Association(연관성)

• Java에서의 객체 참조(Object References)
  • 방향성이 있다. (Directional)

      public class Employee { 
          private int id; 
          private String first_name; 
          …
          private Department department; // Employee -> Department
          …
      }
    

  • Java에서 양방향 관계가 필요한 경우 연관을 두 번 정의해야 한다.
    • 즉, 서로 Reference를 가지고 있어야 한다.
• RDBMS의 외래키(Foreign Key)
  • FK와 테이블 Join은 관계형 데이터베이스 연결을 자연스럽게 만든다.
  • 
  • 방향성이 없다. (Direction-Less)

      INSERT INTO 
      EMPLOYEE(id, first_name, … ,department_id) // FK
      VALUES …
    

1. One-To-One Relationship
   • 예를 들어, 각 학생은 고유한 주소를 가지고 있다고 하자.
   • RDBMS (방향성이 없다.)
     • 각 Student의 record는 서로 다른 Address record를 가리키고 이것은 일대일 매핑을 보여준다.
   • Java Object (방향성이 있다.)

     public class Student {
      private long studentId;
      private String studentName;
      private Address studentAddress; // Student -> Address
      …
     }
     public class Address {
      private long addressId;
      private String street;
      private String city;
      private String state;
      private String zipcode;
      …
     }
     

2. One-To-Many Relationship
   • 예를 들어, 각 학생은 여러 개의 핸드폰을 가질 수 있다고 하자.
   • RDBMS (방향성이 없다.)
     • 각 Student의 record는 여러 개의 Phone record를 가리킬 수 있다. (일대다 매핑)
     • 이 관계를 하나의 다른 Table(Relational Model)로 만들 수 있다.
     • One-To-Many를 구성하는 방법: 1) Join Table, 2) Join Column
   • Java Object (방향성이 있다.)

     public class Student {
      private long studentId;
      private String studentName;
      private Set<Phone> studentPhoneNumbers; // Student -> Some Phones
      …
     }
     public class Phone {
      private long phoneId;
      private String phoneType;
      private String phoneNumber;
      …
     }
     

관련된 Post

• JDBC, JPA/Hibernate, Mybatis의 차이에 대해 알고 싶으시면 JDBC, JPA/Hibernate, Mybatis의 차이를 참고하시기 바랍니다.
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References

• ORM의 장단점