[JPA] 객체와 테이블의 연관관계 매핑(1:1, 1:N, N:1)

연관관계 매핑

• 테이블을 설계하다 보면 두 테이블 간에 관계를 생성해야 하는 경우가 생긴다. 스프링에서는 JPA라는 ORM을 통해 보통 자바 객체와 테이블을 매핑하는데 객체들끼리도 매핑을 해야 테이블에도 반영된다

• 테이블의 간에 관계를 생성하는 것은 두 테이블 중에 종속테이블의 PK를 주인테이블에 FK로 저장하여 관계를 생성하게 되고, 테이블은 외래키를 통해 JOIN 연산을 할 수 있기 떄문에 양방향이다

• 객체에서 관계를 나타내는것은 참조를 통해 나타내고 한쪽에서 다른쪽을 참조하기 때문에 단방향일 수 밖에 없다, 하지만 객체를 단방향으로 매핑하여도 매핑한 시점에서 테이블 간의 연관관계는 양방향으로 만들어져있따

• 객체 그래프 탐색: 한 객체를 통해 연관된 다른 객체를 조회하는 것을 의미한다

연관관계 매핑의 특징

• 방향: 단방향과, 양방향으로 나뉘는데, 두 테이블 간에 관계가 성립해 있을 때, 두 테이블중 한 테이블만이 다른 테이블을 참조하는 것을 단방향, 서로 참조하는 것을 양방향이라 한다
• 다중성: 상황에 따라 1:1, 1:N, N:M 세가지 종류로 나뉘게 된다. 이 종류들은 연관관계가 지어지는 테이블과 객체들의 개수이다
• 연관관계의 주인: 외래키를 가지는 테이블을 연관관계의 주인이라 한다

어노테이션들

• @JoinColumn: 외래키를 관리할 필드를 지정할 때 사용한다
• 연관관계를 매핑할 때에는 다중성을 나타내는 어노테이션을 필수로 붙여줘야 한다
  • @OneToOne: 1:1 관계를 매핑을 나타낼 때 사용한다
  • @OneToMany: 1:N 매핑을 나타낼 때 사용되며, N:1 양방향 매핑에서 mappedBy속성을 이용하여 연관관계의 주인이 아닌 테이블에 사용한다
  • @ManyToOne: N:1 매핑을 나타낼 때 사용한다
  • @ManyToMany: N:M 매핑을 나타낼 때 사용한다

1:1 단방향

1:1 관계는 양쪽이 서로 하나의 관계만 가진다
테이블 관계에서는 둘중 어느 테이블이든 외래 키를 가질 수 있다

객체지향적인 개념으로는 주 테이블에 외래키를 놓는 방식을 선호하고, DB관점에서는 나중에 관계가 바뀌게 될때 수정이 용이한 대상 테이블에 외래 키를 놓는 방식을 선호한다

• 코틀린으로 1:1 단방향 관계 구현 예시 코드

  @Entity
  class Library(
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO)
    @Column(name = "library_id")
    var id: Long = 0,
  
    @Column(nullable = false)
    val name: String
  )
  @Entity
  class Librarian(
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO)
    @Column(name = "librarian_id", nullable = false)
    var id: Long = 0,
  
    @Column(nullable = false)
    val name: String,
  
    @OneToOne
    @JoinColumn(name = "library_id") 
    val library: Library
  )

이 관계에서 관계의 주인이 바뀌어도 상관은 없다

1:1 양방향

1:1 단방향 매핑에서 객체 그래프 탐색 기능이 추가되어 대상 테이블에서 read-Only로 주 테이블을 조회하는 것이 가능해진 것이 1:1 단방향과의 차이점이다

• 코틀린으로 1:1 양방향 관계 구현 예시 코드

  @Entity
  class Library(
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO)
    @Column(name = "library_id")
    var id: Long = 0,
  
    @Column(nullable = false)
    val name: String
  
    @OnetoOne(mappedBy = "library")
    val librarian: Librarian
  )
  @Entity
  class Librarian(
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO)
    @Column(name = "librarian_id", nullable = false)
    var id: Long = 0,
  
    @Column(nullable = false)
    val name: String,
  
    @OneToOne
    @JoinColumn(name = "library_id")
    val library: Library
  )

  @OneToOne의 mappedBy속성에 참조를 하고있지 않은 객체를 적어주어 추가한다

1:N 단방향

N 방향이 여러개의 관계를 가질 수 있다
테이블에서는 N 방향 테이블이 외래키를 가져야 한다

• 코틀린으로 1:N 단방향 구현 예시 코드

  @Entity
  class Library(
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO)
    @Column(name = "library_id")
    var id: Long = 0,
  
    @Column(nullable = false)
    val name: String,
  
    @OneToMany
    @JoinColumn(name = "library_id")
    val librarians: List<Librarian>
  )
  @Entity
  class Librarian(
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO)
    @Column(name = "librarian_id", nullable = false)
    var id: Long = 0,
  
    @Column(nullable = false)
    val name: String,
  )

1:N 양방향

JPA에서 지원하지 않으며, 1:N 특성상 참조하는 객체의 다른 객체와 연결된 테이블에 외래 키가 생성된다
1:N 대신 N:1매핑에 read-Only를 직접 설정하여 1:N 양방향을 구현할 수 있다

• 코틀린으로 1:N 양방향 구현 예시 코드

  @Entity
  class Library(
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO)
    @Column(name = "library_id")
    var id: Long = 0,
  
    @Column(nullable = false)
    val name: String,
  
    @OneToMany
    @JoinColumn(name = "library_id")
    val librarians: List<Librarian>
  )
  @Entity
  class Librarian(
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO)
    @Column(name = "librarian_id", nullable = false)
    var id: Long = 0,
  
    @Column(nullable = false)
    val name: String,
  
    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "library_id", insertable = false, updatable = false) // Insert, Update 비활성화
    val library: Library
  )

1:N 연관관계 매핑은 객체가 관리하는 외래 키가 다른 테이블에 있다는 특징이 있다. 이는 곧 객체에 값이 추가되거나 변동될 때 다른 테이블에 UPDATE 쿼리를 날려야 하는 성능상 이슈로 다가온다 1:N보다는 N:1을 지향하자

N:1 단방향

1:N과 연관관계의 주인이 객체가 관리하는 외래키랑 같은 테이블에 있다는 점 빼고 거의 동일하다

• 코틀린으로 N:1 단방향 구현 예시 코드

  @Entity
  class Library(
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO)
    @Column(name = "library_id")
    var id: Long = 0,
  
    val name: String
  )
  @Entity
  class Librarian(
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO)
    @Column(name = "librarian_id", nullable = false)
    var id: Long = 0,
  
    @Column(nullable = false)
    val name: String,
  
    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "library_id")
    val library: Library
  )

N:1 양방향

또한 연관관계의 주인이 객체가 관리하는 외래키랑 같은 테이블에 있어 N:1을 사용하지 않을 이유가 없다

• 코틀린으로 N:1 양방향 구현 예시 코드

  @Entity
  class Library(
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO)
    @Column(name = "library_id")
    var id: Long = 0,
  
    val name: String,
  
    @OneToMany(mappedBy = "library")
    val librarians: List<Librarian>
  )
  @Entity
  class Librarian(
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO)
    @Column(name = "librarian_id", nullable = false)
    var id: Long = 0,
  
    @Column(nullable = false)
    val name: String,
  
    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "library_id") 
    val library: Library
  )

이렇게 각각 1:1, 1:N, N:1의 특징들을 알아보고 코드로 구현하는 방법을 알아보았습니다
N:M 매핑은 내용에 넣지 않았는데 N:M 매핑은 매핑 방식 자체가 다른 매핑보다 복잡하고 다룰 내용이 많기 때문에
따로 더 자세히 설명하기 위해 다음 글에 다뤄 보도록 하겠습니다