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Spring

Spring Data JPA에서 Insert 전에 Select 쿼리 선행 문제 해결하기

by given-dev 2024. 2. 6.

배경

@Entity(name = "users")
@Getter
@NoArgsConstructor(access = AccessLevel.PROTECTED)
public class User extends BaseEntity {
    @Id
    private String oauthId;

    @Enumerated(EnumType.STRING)
    private OauthProvider oauthProvider;

    @Column(nullable = false, unique = true, length = 8)
    private String nickname;

    @Enumerated(EnumType.STRING)
    @Column(nullable = false, length = 5)
    private Gender gender;

    @Column(nullable = false)
    private LocalDate birthday;

    // field ...
}

User 엔티티의 @Id는 OAuth 서버에서 전달받은 key를 PK로 할당하고 있기 때문에 @GeneratedValue 어노테이션은 사용하지 않았다.

@Service
@RequiredArgsConstructor
public class UserSignupService {
    private final UserRepository userRepository;
    private final UserMapper userMapper;

    public LoginResponse signUp(SignUpRequest signUpRequest) {
        // logic ...

        return userMapper.toEntity(userRepository.save(user));
    }
}
[Hibernate] 
    select
        u1_0.oauth_id,
        u1_0.activity_amount,
        u1_0.birthday,
        u1_0.created_at,
        u1_0.diabetes_year,
        u1_0.diabetic,
        u1_0.gender,
        u1_0.height,
        u1_0.injection,
        u1_0.medicine,
        u1_0.nickname,
        u1_0.oauth_provider,
        u1_0.profile_image_path,
        u1_0.recommended_calorie,
        u1_0.role,
        u1_0.status,
        u1_0.updated_at 
    from
        users u1_0 
    where
        u1_0.oauth_id=?

TRACE 17218 --- [           main] org.hibernate.orm.jdbc.bind              : binding parameter [1] as [VARCHAR] - [22222222]
TRACE 17218 --- [           main] o.s.t.i.TransactionInterceptor           : Completing transaction for [org.springframework.data.jpa.repository.support.SimpleJpaRepository.save]
TRACE 17218 --- [           main] o.s.t.i.TransactionInterceptor           : Completing transaction for [com.coniverse.dangjang.domain.user.service.UserSignupService.signUp]

[Hibernate] 
    /* insert for
        com.coniverse.dangjang.domain.user.entity.User */insert 
    into
        users (activity_amount,birthday,created_at,diabetes_year,diabetic,gender,height,injection,medicine,nickname,oauth_provider,profile_image_path,recommended_calorie,role,status,updated_at,oauth_id) 
    values
        (?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?)

User 객체를 저장하면 select 후 insert가 실행된다.
save()를 호출할수록 불필요한 select 쿼리가 기하급수적으로 늘어날 것이고 결국 데이터베이스의 성능을 저하시키기 때문에 최적화가 필요하다고 판단했다.

save()는 어떻게 동작할까?

원인을 파악하기 위해 save()의 동작 방식을 살펴보았다.
save() 메서드는 JpaRepository의 구현체인 SimpleJpaRepository 클래스에 구현되어 있다.

SimpleJpaRepository

주입된 JpaEntityInformation의 isNew()를 호출해서 전달받은 객체가 new 상태라면 영속화(persist())하고, 관리 중인 상태라면 병합(merge())한다.

JpaEntityInformation 인터페이스의 다이어그램이며, JpaMetamodelEntityInformation과 AbstractEntityInformation의 isNew() 메서드가 동작한다.

JpaMetamodelEntityInformation

JpaMetamodelEntityInformation는 @Version 어노테이션을 사용한 필드를 확인한다.

  • 관련 필드가 없거나 @Version이 사용된 필드가 primitive 타입이면 AbstractEntityInformation의 isNew()를 호출한다.
  • @Version이 사용된 필드가 wrapper class이면 null인지 확인한다.

AbstractEntityInformation

AbstractEntityInformation는 @Id 어노테이션을 사용한 필드를 확인한다.

  • primitive 타입이 아니라면 null인지 확인한다.
  • Number의 하위 타입이면 0인지 확인한다.

원인

@GeneratedValue 어노테이션으로 auto increment를 사용하면 데이터베이스에 저장될 때 id가 할당된다. 데이터베이스에 저장되기 전에 메모리에서 생성된 객체는 id가 비어있기 때문에 isNew()는 true이다. 그러나 @Id 필드에 값을 할당한 상태에서 객체를 저장할 경우 isNew()는 false이기 때문에 em.merge()를 호출하게 된다.

merge()는 준영속 상태(Detached)의 엔티티를 영속 상태(Managed)로 만들기 위해 식별자 값으로 조회하고, 조회된 객체에 병합하거나 조회된 객체가 없으면 새로 생성해서 병합한다.
따라서 select로 객체를 조회하고, 조회된 객체가 없으므로 insert를 실행하게 된다.

해결 방법1: 엔티티에서 Persistable<T> 인터페이스 구현

@Entity(name = "users")
@Getter
@NoArgsConstructor(access = AccessLevel.PROTECTED)
public class User extends BaseEntity implements Persistable<String> {
    @Id
    private String oauthId;

    @Enumerated(EnumType.STRING)
    private OauthProvider oauthProvider;

    @Column(nullable = false, unique = true, length = 8)
    private String nickname;

    @Enumerated(EnumType.STRING)
    @Column(nullable = false, length = 5)
    private Gender gender;

    @Column(nullable = false)
    private LocalDate birthday;

    // field ...

    @Override
    public String getId() {
        return this.oauthId;
    }

    @Override
    public boolean isNew() {
        return this.getCreatedAt() == null;
    }
}

getId()는 @Id 어노테이션의 필드, isNew()는 새로운 엔티티인지 여부를 리턴하도록 오버라이딩한다.

@Getter
@MappedSuperclass
@EntityListeners(AuditingEntityListener.class)
public class BaseEntity {
    @CreatedDate
    @Column(name = "CREATED_AT", updatable = false, nullable = false)
    private LocalDateTime createdAt;

    @LastModifiedDate
    @Column(name = "UPDATED_AT", nullable = false)
    private LocalDateTime updatedAt;
}

JPA의 auditing을 사용하면 isNew()를 쉽게 오버라이딩할 수 있다.

Persistable 인터페이스를 구현하는 이유


엔티티에서 Persistable<T> 인터페이스를 구현하면 SimpleJpaRepository의 JpaEntityInformation를 JpaPersistableEntityInformation으로 주입하게 된다.

JpaPersistableEntityInformation 주입 과정

SimpleJpaRepository bean은 JpaRepositoryFactory에서 생성된다.

1. getTargetRepository()

JPA repository 객체를 생성한다.

2. getEntityInformation()

information.getDomainType()에서 리턴한 User 클래스를 파라미터로 받는다.

3. JpaEntityInformationSupport.getEntityInformation()

User 클래스는 Persistable의 구현체이기 때문에 JpaPersistableEntityInformation을 리턴한다.

4. repository 리턴

JpaPersistableEntityInformation이 주입된 SimpleJpaRepository를 리턴한다.

SimpleJpaRepository에서 save()를 호출하면 isNew()는 엔티티에서 오버라이딩한 isNew()가 실행된다.


해결 방법2: @PrePersist, @PostLoad 어노테이션 사용

@Entity(name = "users")
@Getter
@NoArgsConstructor(access = AccessLevel.PROTECTED)
public class User implements Persistable<String> {
    @Id
    private String oauthId;

    // field ...

    @Transient
    private boolean isNew = true;

    @Override
    public String getId() {
        return this.oauthId;
    }

    @Override
    public boolean isNew() {
        return this.isNew;
    }

    @PrePersist
    @PostLoad
    void markNotNew() {
        this.isNew = false;
    }
}

Persistable를 구현할 때 새로운 엔티티인지 판단할 필드가 없을 경우 boolean 필드와 @PrePersist, @PostLoad 어노테이션으로 해결할 수 있다.

@Transient: 테이블의 컬럼과 매핑이 제외된다.
@PrePersist: 엔티티가 비영속 상태(New)에서 영속 상태(Managed)가 되기 전에 실행한다.
@PostLoad: 엔티티가 영속성 컨텍스트에 조회된 후에 또는 refresh를 호출한 후에 실행한다.

객체가 생성됐을 때 boolean 필드를 true로 할당해서 em.persist()가 실행되도록 한다.
flush가 되기 전에 같은 트랜잭션에서 해당 객체를 다시 조회 후 변경하는 경우가 발생할 수 있기 때문에 @PrePersist 어노테이션을 사용한다.
다른 트랜잭션에서 엔티티를 조회할 때 새로운 엔티티로 판단하지 않도록 @PostLoad 어노테이션을 사용한다.

결과

[Hibernate] 
    /* insert for
        com.coniverse.dangjang.domain.user.entity.User */insert 
    into
        users (activity_amount,birthday,created_at,diabetes_year,diabetic,gender,height,injection,medicine,nickname,oauth_provider,profile_image_path,recommended_calorie,role,status,updated_at,oauth_id) 
    values
        (?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?)

select 쿼리 선행없이 insert 쿼리 하나만 발생하는 것을 확인할 수 있다.

Reference

https://docs.spring.io/spring-data/jpa/docs/current/reference/html/#jpa.entity-persistence.saving-entites
https://junhyunny.github.io/spring-boot/jpa/junit/pre-persist-pre-update/

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