[JPA] JPQL이란? 사용방법, 기본 문법 총 정리

JPQL (Java Persistence Query Language)이란 ?

JPQL은 엔티티 객체를 대상으로 하는 쿼리 언어이다.

JPQL의 문법을 보면 다음과 같다. (나이가 18살 이상인 유저를 조회)

select u from User as u where u.age > 18

JPQL은 SQL과 유사한 구문을 사용하는 것을 볼 수 있다.

 

하지만 살짝 다른 특징을 살펴보면 이렇다.

JPQL 문법 특징

• 엔티티 클래스 이름, 엔티티 필드의 대소문자가 일치해야한다. ( 즉, 유저의 나이를 조회하는데 나이 필드가 age면 Age가 아닌 age로 작성 )
• JPQL 키워드는 대소문자 구분하지 않는다. (SELECT, select, From, from)
• 엔티티 객체를 대상으로 하는 쿼리이므로 엔티티 이름을 사용한다. ( 테이블 이름 X )
• 별칭은 필수이다. (여기서는 u),  (as는 생략가능하다.)
• SQL을 추상화해서 특정 데이터베이스 SQL에 의존하지 않는다.
• JPQL은 결국 SQL로 변환된다.

 

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JPQL 기본 문법

집합과 정렬

COUNT, SUM, AVG, MAX, MIN 과 같은 집합 함수를 사용하여 결과를 집계할 수 있다.

select
    COUNT(u), // 유저 수
    SUM(u.age), // 나이 합
    AVG(u.age), // 평균 나이
    MAX(u.age), // 최대 나이
    MIN(u.age) // 최소 나이
from User u

 

GROUP BY, ORDER BY 를 사용하여 엔티티의 필드로 그룹화하고, HAVING 절을 사용해 그룹 조건을 적용할 수 있다.

// 각 나라별 유저 수
SELECT u.country, COUNT(u) FROM User u GROUP BY u.country

// 각 나라별 유저 수가 > 100
SELECT u.country, COUNT(u) FROM User u GROUP BY u.country HAVING COUNT(u) > 100

 

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프로젝션 (SELECT 절에 조회할 대상을 지정)

프로젝션 대상으로는 엔티티, 임베디드 타입, 스칼라 타입(숫자, 문자 등 기본 데이터 타입)이 있다.

SELECT m FROM Member m // 엔티티 프로젝션
SELECT m.address FROM Member m  // 임베디드 타입 프로젝션
SELECT m.username, m.age FROM Member m  // 스칼라(숫자, 문자, 날짜와 같은 기본 데이터 타입) 타입 프로젝션
select distinct m.username, m.age from Member.m // 중복값이 있을 경우 DISTINCT로 중복 제거 가능

 

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Join

JPQL에서 조인은 엔티티 간의 관계로 수행되며 주로 일대일, 일대다, 다대일, 다대다 관계를 조회할 때 사용한다.

JPQL 조인은 연관된 필드를 기준으로 조인하며 외래 키를 통해 자동으로 맵핑된다.

 

내부 조인 (INNER JOIN)

연관 관계가 맺어진 엔티티들에 대한 Inner Join을 말한다. (INNER 는 생략가능하다.)

특정 엔티티 간의 관계를 기반으로 일치하는 결과만 반환한다.

 

아래 쿼리에서는 u.group을 기준으로 User와 Group 엔티티가 결합되며, 일치하는 결과만 반환된다.

SELECT u, g FROM User u JOIN u.group g

내부 조인을 사용할 때는 반드시 연결할 엔티티와 연관 필드가 정의되어야 하며, 일치하는 결과를 찾지 못할 경우 결과에 포함되지 않는다.

 

 

외부 조인 (LEFT OUTER JOIN , RIGHT OUTER JOIN)

한쪽 엔티티에 연결된 엔티티가 누락되어도 결과 반환을 보장한다. (OUTER는 생략 가능하다.)

• LEFT JOIN: 왼쪽 엔티티는 모두 선택하고, 오른쪽 엔티티는 일치하는 것만 선택
• RIGHT JOIN: 오른쪽 엔티티는 모두 선택하고, 왼쪽 엔티티는 일치하는 것만 선택합니다

예를 들어, 테이블 A에는 A, B, C가 있고 테이블 B에는 A, B, D가 존재한다고 가정했을 때

LEFT JOIN을 수행하는 경우 테이블 A가 기준이 되고, 조인 결과로 A, B, C를 출력한다. 

반대로 RIGHT JOIN을 수행하는 경우, 테이블 B가 기준이 되고, 조인 결과로 A, B, D를 출력한다. 

 

아래 쿼리에서 "o.product"를 기준으로 Order와 Product 엔티티가 외부 조인되며, 일치하지 않더라도 Order 엔티티는 결과에 포함된다.

SELECT o, p FROM Order o LEFT JOIN o.product p

 

 

세타 조인 (Cross Join)

연관 관계없는 엔티티를 조인하는 방법이다.

두 엔티티 간의 모든 경우의 조합을 생성한 후, WHERE 절의 비교 조건에 따라 결과를 필터링한다.

세타 조인은 일반적으로 두 테이블 간의 연관관계가 정의되지 않은 경우에 사용한다.

단, 내부(INNER) 조인만 가능 하다.

SELECT u, p FROM User u, Product p WHERE u.id = p.sellerId

 

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ON 절

JPQL의 ON 절은 조인 조건을 구체화하기 위해 사용된다. ( JOIN 대상을 필터링 )

 

User 엔티티와 연결된 Address 엔티티를 조회하며 특정 도시(city)에 속한 주소만 필터링하는 경우, 다음과 같은 JPQL 쿼리를 사용할 수 있다.

SELECT u, a FROM User u LEFT JOIN u.address a ON a.city = '서울'

"u.address"를 기준으로, "a.city = '서울'" 이라는 조건으로 ON 절을 이용하여 원하는 도시에 속한 주소만 조회한 쿼리이다.

 

세타 조인은 내부 조인 방식만 가능하지만, ON절은 엔티티 간의 연관 관계가 없이도 외부 조인이 가능하다.

즉, ON 절을 사용해 연관 관계가 없더라도 외부 조인을 할 수 있다.

 

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서브 쿼리

서브 쿼리(Subquery)는 한 개의 쿼리 안에서 다른 쿼리를 포함하는 기능이다.

서브 쿼리는 주로 WHERE 절, HAVING 절, SELECT 절에서 사용되며, 부모 쿼리와 함께 중첩되어 작성된다.

서브 쿼리를 사용하면 복잡한 쿼리 연산을 가능하게 하고, 결과에 대한 추가 조건을 적용할 수 있다.

 

아래의 쿼리는 서브쿼리를 활용하여 모든 사용자의 평균 나이를 계산하고, 부모 쿼리는 평균 나이보다 많은 사용자를 반환하는 쿼리이다.

SELECT u FROM User u WHERE u.age > (SELECT AVG(u2.age) FROM User u2)

 

추가로 서브쿼리에서 WEHER 절에서 사용할 수 있는 EXISTS, ALL, ANY, SOME, IN이 있다.

이 것을 사용하여 특정 조건에 부합하는 데이터를 필터링할 수 있다.

EXISTS

부모 쿼리의 해당 레코드가 서브 쿼리 결과에 존재하는지 여부를 검사한다.

만약 결과가 하나 이상 존재하면  참 ( NOT EXISTS은 반대 )

// User 엔티티와 연결된 Address 엔티티를 조회하며, "서울"에 위치한 주소가 해당 사용자에 존재하는지 확인
SELECT u FROM User u WHERE EXISTS (SELECT a FROM u.addresses a WHERE a.city = '서울')

 

ALL

 부모 쿼리의 값이 서브쿼리의 모든 결과 값과 지정된 비교 연산자에 따라 비교되어 참인 경우에 해당하는 값을 반환.

// 부모 쿼리(직원의 연봉)가 서브쿼리에서 반환된 모든 값(Manager의 연봉)보다 큰 경우를 필터링하며, 해당하는 직원만 반환
SELECT e FROM Employee e WHERE e.salary > ALL (SELECT m.salary FROM Manager m)

 

ANY, SOME

ANY와 SOME는 같은 기능을 수행한다.

부모 쿼리의 값이 서브쿼리의 결과 값 중 지정된 비교 연산자에 따라 참인 경우에 해당하는 값을 반환

// 부모 쿼리(직원의 연봉)가 서브쿼리에서 반환된 값 중 하나(Manager의 연봉)보다 큰 경우를 필터링하며, 해당하는 직원을 반환
SELECT e FROM Employee e WHERE e.salary > ANY (SELECT m.salary FROM Manager m)

 

IN

서브쿼리의 결과 중 하나라도 같은 것이 있으면 참 ( NOT IN은 반대 )

서브 쿼리의 결과 중 일치하는 값을 가진 데이터를 모두 선택한다.

// User 엔티티와 연결된 Address 엔티티를 조회하며, "서울"에 위치한 주소에 사는 사용자와 같은 나이를 가진 사용자를 조회
SELECT u FROM User u WHERE u.age IN (SELECT u2.age FROM User u2 WHERE u2.city = '서울')

 

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타입 표현

• 문자 : 'HELLO', 'She''s'
• 숫자 : 10L, 10D, 10F
• boolean : TRUE, FALSE
• ENUM : jpabook.MemberType.Admin (패키지명 포함)
• 엔티티 타입 : TYPE(m) = Member (상속 관계에서 사용)

 

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조건식 - CASE

CASE 조건식은 다음과 같이 사용할 수 있다. (기본 SQL 문법이랑 별 차이가 없다.)

// 기본 CASE 식
select
    case when m.age <= 10 then '학생요금'
        when m.age >= 60 then '경로요금'
        else '일반요금'
    end
from Member m

// 단순 CASE 식
select
    case t.name 
        when '팀A' then '인센티브110%'
        when '팀B' then '인센티브120%'
        else '인센티브105%'
    end
from Team t

 

이 외 조건식

• COALESCE : 하나씩 조회해서 NULL이 아니면 반환
• NULLIF : 두 값이 같으면 NULL 반환, 다르면 첫번째 값 반환

// 사용자 이름이 없으면 이름 없는 회원을 반환
select coalesce(m.username,'이름 없는 회원') from Member m

// 사용자 이름이 "관리자"면 NULL을 반환하고 나머지는 본인의 이름 반환
select NULLIF(m.username, '관리자') from Member m

 

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기본 연산자

다양한 연산자를 사용하여 조건을 지정할 수 있다.

• 비교 연산자: =, <>, <, >, <=, >=
• 논리 연산자: AND, OR, NOT
• 멤버십 연산자: IN, NOT IN, ALL, ANY, SOME, EXISTS
• LIKE / BETWEEN ... AND: 패턴 매칭과 범위 검색을 위한 연산자

 

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JPQL 기본 함수

• CONCAT() : 여러 문자열을 하나의 문자열로 혹은 여러 컬럼을 하나의 문자열로 합치는 함수
• SUBSTRING() : SUBSTRING(str,pos,len)의 형태로 사용하며 문자열을 자르는 함수
• TRIM() : 문자열에 공백을 제거하는 함수 ( 좌, 우 공백만 제거 )
• LOWER(), UPPER() : 문자를 소문자 대문자로 변경하는 함수
• LENGTH() : 문자열의 길이를 가져오는 함수
• LOCATE(substr, str) : str에 있는 문자열 substr의 검색 위치를 정수로 반환하는 함수 (substr이 str에 없으면 0 반환)
• ABS() : 절대값을 구하는 함수
• SQRT() : 제곱근을 반환하는 함수
• MOD(n, m) : n을 m으로 나눈 나머지를 반환하는 함수
• SIZE() : 컬렉션의 크기를 구하는 함수 (JPA에서 사용)
• INDEX() : LIST 타입 컬렉션의 위치값을 구하는 함수 (JPA에서 사용)

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Spring Data JPA에서 JPQL을 사용하는 방법에 대해 알아보기

 

[JPA] 사용자 정의 쿼리 작성과 파라미터 바인딩(@Query, @Param)