Spring Boot 는 JPA 영속성 컨텍스트를 어떻게 관리할까?

Spring Boot 는 JPA 영속성 컨텍스트를 어떻게 관리할까?

1. Spring Boot 프레임워크는 어떻게 객체(Bean) 을 관리하는가?

ApplicationContext

• 애플리케이션 실행 시 @Component @Service @Repository 등으로 정의된 클래스들을 Bean 으로 등록, 의존성 주입(DI) 를 통해 서로 연결해줌
• Spring Boot 컨테이너에서 관리되는 객체를 ‘Bean’ 이라고 함

• 각 객체의 생명주기와 스코프를 관리함
• 예를 들어, @Service 로 선언된 클래스는 싱글톤으로 관리되며 모든 요청에 재사용됨
ApplicationContext 내 Bean 의 생명주기
[Bean의 생성 → 주입 → 초기화 → 사용 → 종료]
1. Bean 생성
• @Component, @Service, @Repository, @Configuration 등 등록된 클래스들이 실행 시 스캔되어 Bean 으로 생성
2. Bean 의존성 주입/초기화
• 1번으로 생성될 때 생성자는 자동 실행되고, @Autowired 로 의존성 주입되며 초기화 됨
3. Bean 사용
• 보통 싱글톤 스코프(default): 하나의 인스턴스를 모든 요청에서 공유
• @RequestScope, @SessionScope 등 범위 변경 가능
4. Bean 사용 종료
• 애플리케이션 종료 시 @PreDestroy, @DisposableBean 등 정리 작업 가능 (참고 링크)
 

2. Spring Boot 에서의 영속성 컨텍스트 (JPA)

PersistanceContext

1. 트랜잭션 시작 (@Transactional 감지)

2. Spring이 EntityManager 생성
EntityManagerFactory 와 EntityManager
EntityManager 는 직접 등록하는 것이 아니라 Spring Boot가 자동 설정(AutoConfiguration)
 
[EntityManagerFactory]
• EntityManagerFactory 는 DB 커넥션 풀과 설정 정보를 포함한 핵심 팩토리로, @Bean 으로 등록되며 싱글톤임
 
[EntityManager]
• EntityManager 는 실제로 영속성 컨텍스트를 갖고 DB 연산을 처리하는 객체이며, EntityManagerFactory 로부터 생성되고 요청마다 새로 생성함
• EntityManager 는 트랜잭션이 시작될 때 DB 커넥션 풀에서 커넥션을 할당받고, 종료 시 반납
 

3. EntityManager는 영속성 컨텍스트를 내부에 포함
JPA 의 EntityManager 포함 핵심 인터페이스 목록
 
인터페이스	역할
EntityManager	핵심 엔티티 조작 API (persist, find, merge, remove 등)
EntityTransaction	트랜잭션 처리용 (Spring 없이 순수 JPA에서 사용)
EntityManagerFactory	EntityManager를 생성하는 팩토리
Query / TypedQuery	JPQL/Native 쿼리 실행을 위한 API
CriteriaBuilder / CriteriaQuery	타입 안전한 동적 쿼리 생성용 API (Criteria API)
PersistenceUnitUtil	프록시 초기화 여부 확인 등 보조 기능 제공
 
[Query vs TypedQuery]
// Query: 캐스팅 필요
Query q = em.createQuery("select u.name from User u");
List<String> names = q.getResultList();

// TypedQuery: 타입 안정성 보장
TypedQuery<User> tq = em.createQuery("select u from User u", User.class);
List<User> users = tq.getResultList();
항목	Query	TypedQuery<T>
타입 안정성	X	O
반환 타입	Object, List<Object[]> 등	T, List<T> 등 제네릭 적용
사용 시점	결과 타입을 컴파일 타임에 알 수 없는 쿼리	타입이 명확한 쿼리 (select u from User u)
사용법 예시	em.createQuery(...)	em.createQuery(..., User.class)
 
[Criteria API]
JPA 명세에 포함된 기본 기능으로 동적 쿼리를 생성할 수 있도록 설계된 API
CriteriaBuilder, CriteriaQuery, Root, Predicate 등을 조합해서 쿼리를 구성함
• 복잡하여 실무에서는 QueryDSL 또는 JPQL 사용
• QueryDSL: 타입 안정성, 간결한 문법, 가장 많이 사용
• JPQL: 간단한 쿼리에 유용하지만 복잡한 문법은 어려움
 
[PersistenceUnitUtil]
프록시 객체의 초기화 여부, 식별자(id) 추출 등에 사용
Lazy 로딩 객체가 초기화되었는지 확인하거나, 엔티티의 식별자(PK)를 동적으로 가져올 때 사용
// Lazy 로딩된 엔티티 초기화 여부 확인
Member member = em.find(Member.class, 1L);
Address address = member.getAddress(); // LAZY 로딩

PersistenceUnitUtil util = em.getEntityManagerFactory().getPersistenceUnitUtil();
boolean isLoaded = util.isLoaded(address);
System.out.println("초기화 여부: " + isLoaded);

// 엔티티 식별자(PK) 추출
Object id = util.getIdentifier(member);
System.out.println("ID 값: " + id);
 

4. Service/Repository 계층에서 조회한 엔티티는 이 컨텍스트에 보관됨 → 영속 상태

5. 트랜잭션 종료 시 동작
• 변경된 엔티티 감지(Dirty Checking) → flush()
JPA 의 변경 감지(Dirty Checking)
영속성 컨텍스트에 있는 엔티티 객체의 상태가 변경되었는지 감지하여
변경된 경우, 트랜잭션 종료 시 자동으로 UPDATE SQL 을 실행하는 JPA의 기능
 
• 커밋 후 컨텍스트 종료

• Spring Boot 트랜잭션 자동 관리 X
• EntityManager는 트랜잭션이 없는 상태로 동작하게 되며, 문제 발생 야기

find()	동작은 함. 단순 조회는 트랜잭션 없어도 가능
persist(), merge()	반영되지 않거나, 예외 발생 가능
변경 감지 (Dirty Checking)	❌ 작동 안 함 (flush가 안 됨)

• 트랜잭션이 없으면 영속성 컨텍스트가 생성되지 않거나, DB 커밋이 안 되므로 JPA의 주요 기능이 제대로 작동하지 않음

• Spring이 DataSourceTransactionManager 등을 통해 JDBC 레벨에서 트랜잭션을 관리함
• 내부적으로는 Connection.setAutoCommit(false) → commit() 또는 rollback() 로직이 적용됨

• Spring Boot ApplicationContext 에서 객체를 Bean으로 관리
• 이 Bean은 기본적으로 싱글톤 스코프로, DI로 주입되어 사용됨
• DB 트랜잭션이나 롤백은 수동으로 처리해야 함
예시 코드

// 트랜잭션이 없는 상태에서는 자동 커밋
jdbcTemplate.update("INSERT INTO ...");

// 또는

// 트랜잭션 수동 관리
Connection conn = dataSource.getConnection();
try {
    conn.setAutoCommit(false);

    PreparedStatement stmt = conn.prepareStatement("UPDATE member SET name = ? WHERE id = ?");
    stmt.setString(1, "홍길동");
    stmt.setInt(2, 1);
    stmt.executeUpdate();

    conn.commit(); // 수동 커밋
} catch (Exception e) {
    conn.rollback(); // 예외 발생 시 롤백
} finally {
    conn.close();
}

• 자동 커밋 되긴 하지만, 트랜잭션 단위로 묶이지 않기에 rollback 불가
• 복수 쿼리를 하나의 단위로 묶고 싶다면 반드시 @Transactional 필요