[JPA] JPQL - 2

이번 장에서는 JPQL-1(링크)에 이어 JPQL의 기능들에 대해서 알아본다.
글의 하단부에 참고한 강의와 공식문서의 경로를 첨부하였으므로 자세한 사항은 강의나 공식문서에서 확인한다.
Class와 Entity에 대한 설명은 JPQL-1의 글에서 확인한다.

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페이징 API

JPA에서는 아래 두 개의 API로 추상화하였다.
이로인해 JPA가 지원하는 모든 DB의 종류에 상관없이 같은 방식으로 페이징 처리가 가능하다.

• setFirstResult(int startPosition): 조회 시작 위치
• setMaxResult(int maxResult): 조회할 데이터의 수

100명의 택시 기사를 생성하고 이를 페이징 처리하는 코드는 아래와 같다.

for (int i = 0; i < 100; i++) {
    TaxiDriver taxiDriver = new TaxiDriver();
    taxiDriver.setName(String.valueOf(i));
    entityManager.persist(taxiDriver);
}

String query = "SELECT TD FROM TaxiDriver TD";
List<TaxiDriver> results = entityManager.createQuery(query, TaxiDriver.class)
        .setFirstResult(50)
        .setMaxResults(20)
        .getResultList();

생성된 쿼리를 확인해보면 offset과 limit가 생성되어 원하는 양만큼의 데이터를 가져오게 된다.

Hibernate: 
    /* SELECT
        TD 
    FROM
        TaxiDriver TD */ select
            taxidriver0_.id as id1_2_,
            taxidriver0_.name as name2_2_,
            taxidriver0_.phone as phone3_2_,
            taxidriver0_.taxi_company_id as taxi_com4_2_ 
        from
            TaxiDriver taxidriver0_ limit ? offset ?

만약 DB가 MSSQL이라면 어떠한 쿼리가 생성되는지 확인해본다.

META-INF/persistence.xml의 dialect부분을 아래와 같이 MSSQL에 맞게 수정한다.

<property name="hibernate.dialect" value="org.hibernate.dialect.SQLServer2016Dialect"/>

같은 Java 코드이지만 생성된 쿼리는 아래와 같이 다른 것을 확인할 수 있다.

Hibernate: 
    /* SELECT
        TD 
    FROM
        TaxiDriver TD */ with query as (select
            inner_query.*,
            row_number() over (
        order by
            current_timestamp) as __row__ 
        from
            ( select
                taxidriver0_.id as id1_2_,
                taxidriver0_.name as name2_2_,
                taxidriver0_.phone as phone3_2_,
                taxidriver0_.taxi_company_id as taxi_com4_2_ 
            from
                TaxiDriver taxidriver0_ ) inner_query ) select
                id1_2_,
                name2_2_,
                phone3_2_,
                taxi_com4_2_ 
            from
                query 
            where
                __row__ >= ? 
                and __row__ < ?

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JOIN

JPA에서는 Inner Join(내부 조인), Outer Join(외부 조인), Theta Join(세타 조인)을 지원한다.
Join들의 성질에 대해서 궁금하다면 글의 가장 하단부에 테이블 조인 방식의 글을 참고한다.

Inner Join

String query = "SELECT TD FROM TaxiDriver TD JOIN TD.taxiCompany TC";

생성된 쿼리

Hibernate: 
    /* SELECT
        TD 
    FROM
        TaxiDriver TD 
    JOIN
        TD.taxiCompany TC */ select
            taxidriver0_.id as id1_2_,
            taxidriver0_.name as name2_2_,
            taxidriver0_.phone as phone3_2_,
            taxidriver0_.taxi_company_id as taxi_com4_2_ 
        from
            TaxiDriver taxidriver0_ 
        inner join
            TaxiCompany taxicompan1_ 
                on taxidriver0_.taxi_company_id=taxicompan1_.id

Outer Join

String query = "SELECT TD FROM TaxiDriver TD LEFT JOIN TD.taxiCompany TC";

생성된 쿼리

Hibernate: 
    /* SELECT
        TD 
    FROM
        TaxiDriver TD 
    LEFT JOIN
        TD.taxiCompany TC */ select
            taxidriver0_.id as id1_2_,
            taxidriver0_.name as name2_2_,
            taxidriver0_.phone as phone3_2_,
            taxidriver0_.taxi_company_id as taxi_com4_2_ 
        from
            TaxiDriver taxidriver0_ 
        left outer join
            TaxiCompany taxicompan1_ 
                on taxidriver0_.taxi_company_id=taxicompan1_.id

Theta Join

String query = "SELECT TD FROM TaxiDriver TD, TaxiCompany TC WHERE TD.name = TC.name";

생성된 쿼리

Hibernate: 
    /* SELECT
        TD 
    FROM
        TaxiDriver TD,
        TaxiCompany TC 
    WHERE
        TD.name = TC.name */ select
            taxidriver0_.id as id1_2_,
            taxidriver0_.name as name2_2_,
            taxidriver0_.phone as phone3_2_,
            taxidriver0_.taxi_company_id as taxi_com4_2_ 
        from
            TaxiDriver taxidriver0_ cross 
        join
            TaxiCompany taxicompan1_ 
        where
            taxidriver0_.name=taxicompan1_.name

또한 ON절에서 필터링하는 방식도 직접 쿼리를 작성하는 방식과 유사하다.
아래는 TaxiDriver와 TaxiCompany가 Join될 때 TaxiCompany의 이름 중에 "운수"라는 문구가 포함된 업체만 Join을 하는 코드와 생성된 쿼리이다.

String query = "SELECT TD FROM TaxiDriver TD LEFT JOIN TD.taxiCompany TC ON TC.name LIKE '%운수%'";

생성된 쿼리

Hibernate: 
    /* SELECT
        TD 
    FROM
        TaxiDriver TD 
    LEFT JOIN
        TD.taxiCompany TC 
            ON TC.name LIKE '%운수%' */ select
                taxidriver0_.id as id1_2_,
                taxidriver0_.name as name2_2_,
                taxidriver0_.phone as phone3_2_,
                taxidriver0_.taxi_company_id as taxi_com4_2_ 
        from
            TaxiDriver taxidriver0_ 
        left outer join
            TaxiCompany taxicompan1_ 
                on taxidriver0_.taxi_company_id=taxicompan1_.id 
                and (
                    taxicompan1_.name like '%운수%'
                )

또한 ON절을 통해서 아무런 연관관계가 없는 테이블간에 Join도 가능하다.
아래는 TaxiCompany와 TaxiDriver를 Join하면서 외래 키가 아닌 이름이 같은 경우를 조회하는 경우의 코드와 생성된 쿼리이다.

String query = "SELECT TD FROM TaxiDriver TD LEFT JOIN TD.taxiCompany TC ON TD.name = TC.name";

Hibernate: 
    /* SELECT
        TD 
    FROM
        TaxiDriver TD 
    LEFT JOIN
        TD.taxiCompany TC 
            ON TD.name = TC.name */ select
                taxidriver0_.id as id1_2_,
                taxidriver0_.name as name2_2_,
                taxidriver0_.phone as phone3_2_,
                taxidriver0_.taxi_company_id as taxi_com4_2_ 
        from
            TaxiDriver taxidriver0_ 
        left outer join
            TaxiCompany taxicompan1_ 
                on taxidriver0_.taxi_company_id=taxicompan1_.id 
                and (
                    taxidriver0_.name=taxicompan1_.name
                )

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Sub Query

서브 쿼리의 경우 일반적으로 우리가 사용하던 쿼리의 형태와 동일하다.
단, FROM 절에서는 서브 쿼리를 사용할 수 없으므로 Join을 사용하여 문제를 해결해야한다.

서브 쿼리를 사용하는 예시는 아래와 같다.

• 한 번이라도 고객을 태운적이 있는 기사 찾기

String query = "SELECT TD " +
               "FROM TaxiDriver TD " +
               "WHERE (SELECT COUNT(TE) FROM TaxiEvent TE WHERE TD = TE.taxiDriver) > 0 ";

• 한 번이라도 택시를 이용한 고객 찾기

String query = "SELECT C " +
               "FROM Customer C " +
               "WHERE (SELECT COUNT(TE) FROM TaxiEvent TE WHERE C = TE.customer) > 0 ";

아래와 같은 명령어를 통한 서브 쿼리도 가능하다.

• EXIST: 서브 쿼리의 결과가 존재하면 참, NOT EXIST와 같이 반대의 의미로도 사용이 가능하다.

예) 한 번이라도 택시를 이용한 고객 찾기

String query = "SELECT C " +
               "FROM Customer C " +
               "WHERE EXISTS (SELECT COUNT(TE) FROM TaxiEvent TE WHERE C = TE.customer) ";

• ALL: 서브 쿼리의 내용을 모드 만족하면 참

• ANY, SOME, IN: 조건 중 하나라도 만족하면 참, IN은 앞에 NOT IN과 같이 반대의 의미로도 사용이 가능하다.

예) 업체에 속해있는 기사 찾기

String query = "SELECT TD " +
               "FROM TaxiDriver TD " +
               "WHERE TD.taxiCompany = ANY (SELECT TC FROM TaxiCompany TC) ";

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표현

대부분의 표현은 직접 DB의 쿼리를 작성하는 방식과 유사하다.
다만 Enum타입의 경우 직접 Enum의 패키지명까지 명시해주어야한다는 점이 다르다.

기본 Case

"SELECT " +
"    CASE " +
"        WHEN TE.cost >= 100000 THEN '우량고객' " +
"         ELSE '일반고객' " +
"    END " +
"FROM TaxiEvent TE ";

단순 Case

"SELECT " +
"    CASE " +
"        WHEN TC.name = 'A운송' THEN '우량업체' " +
"         WHEN TC.name = 'B통운' THEN '탈퇴한 업체' " +
"        ELSE '일반 업체' " +
"    END " +
"FROM TaxiCompany TC ";

COALESCE
조회 결과가 null이 아니면 치환한다.
아래의 쿼리는 휴대폰 번호가 없는 고객들의 휴대폰 번호를 null 대신 '번호없음'으로 변환하는 방법이다.

"SELECT " +
"COALESCE(C.phone, '번호없음') " +
"FROM Customer C ";

NULLIF
두 값이 같으면 null을 반환하고 다르면 첫번째 값을 반환한다.
아래의 쿼리는 사용자의 이름이 '로이'면 null로 치환하고 그 외의 경우 사용자의 이름을 반환하는 방법이다.

"SELECT " +
"NULLIF(C.name, '로이') " +
"FROM Customer C ";

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Function

JPQL에서는 DB에서 제공하는 일부의 함수를 제공하고 있다.
일부의 함수들은 지원하지 않으므로 추가해서 사용해야한다. 추가된 함수는 사용하는 DB에 종속적이므로 주의가 필요하다.

자신이 사용하는 Dialect를 상속하는 커스텀 Dialect 클래스를 만들고 원하는 함수를 아래와 같이 추가한다.

public class CustomH2Dialect extends H2Dialect {
    public CustomH2Dialect() {
        registerFunction("group_concat",
                new StandardSQLFunction(("group_concat"), StandardBasicTypes.STRING));
    }
}

META-INF/persistence.xml 파일의 Dialect 부분을 추가한 Dialect 클래스로 수정한다.

<property name="hibernate.dialect" value="com.roy.jpa.theory.CustomH2Dialect"/>

기본으로 제공되는 함수들과 동일하게 사용한다.
아래는 조회된 기사들의 이름을 하나로 합치는 코드와 생성된 쿼리 및 결과이다.

String query = "SELECT " +
               "FUNCTION('GROUP_CONCAT', TD.name) " +
               "FROM TaxiDriver TD ";
String results = entityManager.createQuery(query, String.class)
        .getSingleResult();
System.out.println("results = " + results);

생성된 쿼리와 쿼리 결과

Hibernate: 
    /* SELECT
        FUNCTION('GROUP_CONCAT',
        TD.name) 
    FROM
        TaxiDriver TD  */ select
            group_concat(taxidriver0_.name) as col_0_0_ 
        from
            TaxiDriver taxidriver0_
results = 1번 기사님의 이름,2번 기사님의 이름,3번 기사님의 이름

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경로 표현식

경로 표현식이란 '.' 을 사용하여 객체의 그래프를 탐색하는 방법이다.
경로 표현식으로 탐색가능 한 값으로는 단순히 값(String, Integer 등)을 저장하는 상태 필드(State Field)와
연관 관계(Association Field)로 연결되어 있는 필드를 탐색하는 방법이 있다.

예를 들어보기 전에 묵시적 조인과 명시적 조인에 대해서 알아본다.

• 명시적 조인: 개발자가 직접 Join 키워드를 사용하는 경우
• 묵시적 조인: 경로 표현식에 의해 묵시적으로 Join이 발생한 경우(Inner Join만 가능)

묵시적 조인의 경우 항상 Inner Join만 가능하다.
또한 컬렉션은 경로 탐색의 끝이므로 경로 표현식으로 더 이상의 탐색이 불가능하다. 명시적 조인을 통해 별칭을 얻고 이후의 탐색을 진행해야한다.
묵시적 조인은 코드상에 Join이 표시되지 않기 때문에 직관적으로 Join 쿼리가 발생함을 예상하기 어렵다.

이러한 이유들 때문에 묵시적 조인이 아닌 명시적 조인을 사용하는 것이 유리하다.

TaxiDriver를 통해 경로 표현식의 예시를 알아본다.

• 상태 필드(State Field)를 탐색, 탐색의 끝 지점이므로 더 이상의 탐색이 불가능하다.

"SELECT " +
" TD.name " + // 이름 이후의 탐색은 불가능하다.
"FROM TaxiDriver TD ";

• 단일 값 연관 관계를 탐색, 묵시적 조인이 발생하며 추가로 탐색이 가능하다.

String query = "SELECT " +
        "TD.taxiCompany.name " + // 연관 경로를 탐색하고 이후 이름까지 탐색 가능하다.
        "FROM TaxiDriver TD ";
        List<String> results = entityManager.createQuery(query, String.class)
            .getResultList();

발생한 쿼리를 확인해보면 Inner Join이 있는 것을 확인할 수 있다.

Hibernate: 
    /* SELECT
        TD.taxiCompany.name 
    FROM
        TaxiDriver TD  */ select
            taxicompan1_.name as col_0_0_ 
        from
            TaxiDriver taxidriver0_ cross 
        join
            TaxiCompany taxicompan1_ 
        where
            taxidriver0_.taxi_company_id=taxicompan1_.id

• 컬렉션 값 연관 관계를 탐색, 묵시적 조인이 발생하며 컬렉션은 경로 탐색의 끝 지점이기 떄문에 더 이상의 탐색이 불가능하다.

String query = "SELECT " +
               "TD.taxiEvents " + // TaxiEvents는 컬렉션이므로 더이상의 탐색이 불가능하다.
               "FROM TaxiDriver TD ";

만약 컬렉션 타입의 이름만 추출하고 싶다면 명시적으로 Join을 하고 지정한 Alias를 통해 탐색을 해야한다.

String query = "SELECT " +
               "TE.cost " +
               "FROM TaxiDriver TD " +
               "      JOIN TD.taxiEvents TE ";
entityManager.createQuery(query, Integer.class)
        .getResultList();

발생한 쿼리의 형태는 아래와 같다.

Hibernate: 
    /* SELECT
        TE.cost 
    FROM
        TaxiDriver TD    
    JOIN
        TD.taxiEvents TE  */ select
            taxievents1_.cost as col_0_0_ 
        from
            TaxiDriver taxidriver0_ 
        inner join
            TaxiEvent taxievents1_ 
                on taxidriver0_.id=taxievents1_.taxi_driver_id

---

참고한 강의: https://www.inflearn.com/course/ORM-JPA-Basic

JPA 공식 문서: https://docs.spring.io/spring-data/jpa/docs/current/reference/html/#reference

위키백과: https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%9E%90%EB%B0%94_%ED%8D%BC%EC%8B%9C%EC%8A%A4%ED%84%B4%EC%8A%A4_API

테이블 조인 방식: https://sparkdia.tistory.com/18