JPA는 언제 SQL을 날리고, 왜 N+1에 걸릴까?

영속성 컨텍스트(Persistence Context)는 EntityManager가 엔티티를 담아 관리하는 논리적 공간이에요. 여기에 들어온 엔티티는 managed(영속) 상태가 되고, JPA는 이들을 대신 추적하며 1차 캐시·변경 감지·쓰기 지연이라는 세 가지 마법을 부립니다.

@Transactional
void changeName(Long id) {
    Member m = em.find(Member.class, id); // managed + 스냅샷 저장
    m.setName("kim");                       // 세터만 호출, update() 없음
    // 트랜잭션 커밋 시점에 flush → 스냅샷과 비교 → UPDATE member SET name=? 자동 발생
}

엔티티는 네 가지 상태를 오갑니다. 어떤 상태냐가 변경 감지·flush 동작을 결정하기 때문에, 5년차라면 전이를 손끝으로 알아야 해요.

Member m = new Member();      // 1) transient — 아직 아무 SQL 없음
em.persist(m);                 // 2) managed  — INSERT 예약(쓰기 지연)
em.detach(m);                  // 3) detached — 이제 세터 바꿔도 UPDATE 안 나감
Member merged = em.merge(m);   //    detached → managed (반환값이 관리 대상)
em.remove(merged);            // 4) removed  — flush 시 DELETE

@ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)로 매핑하면, 엔티티를 조회할 때 연관 엔티티는 진짜 객체가 아니라 프록시(가짜 대역)가 채워져요. 실제로 프록시의 필드를 처음 사용하는 순간, 영속성 컨텍스트가 DB에 SELECT를 날려 초기화합니다(지연 로딩).

Order order = em.find(Order.class, 1L);   // order만 SELECT
// order.getMember() → Member$HibernateProxy (아직 DB 안 감)
String name = order.getMember().getName(); // 이 순간 SELECT member 발생(초기화)

N+1 문제는 목록을 한 번(1) 조회한 뒤, 각 엔티티의 연관 엔티티를 루프에서 개별 조회(N)하느라 쿼리가 1 + N번 나가는 현상이에요. 지연 로딩이든 즉시 로딩이든 둘 다 발생할 수 있습니다(EAGER도 개별 조회로 N+1이 됨).

List<Order> orders = em.createQuery("select o from Order o", Order.class)
                       .getResultList();          // 1) SELECT * FROM orders  (1번)
for (Order o : orders) {
    o.getMember().getName();                       // 2) SELECT member ... 매 건마다  (N번)
}
// 총 1 + N 번의 SQL

// fetch join — Order와 Member를 한 쿼리로
select o from Order o join fetch o.member

// 컬렉션 fetch join — 중복 제거 필요
select distinct o from Order o join fetch o.orderItems

양방향 연관관계에서는 두 객체가 서로를 참조하지만, DB 테이블에는 외래 키(FK)가 하나뿐이에요. 그래서 JPA는 둘 중 하나를 "연관관계의 주인"으로 정해, 그쪽만 FK를 관리(등록·수정)하게 합니다.

@Entity
class Order {
    @ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)  // 주인: FK(member_id) 보유
    @JoinColumn(name = "member_id")
    private Member member;
}
@Entity
class Member {
    @OneToMany(mappedBy = "member")     // 주인 아님(거울). FK 관리 X
    private List<Order> orders = new ArrayList<>();
}