How to Avoid N+1 Queries

JPA를 사용하면 자주 만나게 되는 N+1 Query에 대해 알아보아요

References: jojoldu.tistory.com

What are N+1 queries?

하위 엔티티들을 첫 쿼리 실행시 한 번에 가져오지 않고, Lazy Loading으로 필요한 곳에서 사용되어 쿼리가 실행될 때 발생하는 문제

How to Avoid N+1 Queries?

1. Join Fetch

조회 시 바로 가져오고 싶은 Entity Field를 지정 하는 것

ex)

SELECT a FROM School a JOIN FETCH a.subjects

하위 Entity까지 한 번에 가져와야 할 때도 사용할 수 있다.

ex)

SELECT a from School a JOIN FETCH a.subjets s JOIN FETCH s.teacher

but, 이 방법은 불필요한 쿼리문이 추가되는 단점이 있다

이 field는 Eager 조회, 저 field는 Lazy 조회 를 해야한다 까지 query에서 표현하는 것은 불필요하다고 느낄 수 있다.

그럴 때, 아래의 방법을 사용할 수 있다.

2. @EntityGraph

@EntityGraph의 attributePath에 query 수행 시 바로 가져올 field명을 지정하면, Lazy가 아닌 Eager 조회로 가져오게 된다

ex)

@EntityGraph(attributePaths = "subjects")
@Query("SELECT a FROM School a")

위와 같이 attributePath 를 지정하면, 원본 쿼리 (SELECT a FROM School a)의 손상 없이 Eager/Lazy field를 정의하고 사용할 수 있다.

추가로 Tearcher까지 한 번에 가져오는 query도 아래와 같이 표현할 수 있다

@EntityGraph(attributePaths = {"subjects", "subjects.teacher"})
@Query("SELECT a FROM School a")

주의할 점

JoinFetch는 Inner Join, Entity Graph는 Outer Join 라는 차이점이 있음을 유의하자. 공통적으로 카테시안 곱(Cartesian Product) 이 발생하여, Subject 수 만큼 School이 중복 발생하게 된다

해결 방안

Solution 1

1:N field의 type을 Set으로 선언하기 Set은 중복을 허용하지 않는 자료 구조이기 때문에, 중복 등록이 되지 않는다

ex)

    @OneToMany(cascade = CascadeType.ALL)
    @JoinColumn(name="school_id")
    private Set<Subject> subjects = new LinkedHashSet<>();

Set은 순서가 보장되지 않기 때문에, LinkedHashSet을 사용하여 순서를 보장한다

Solution 2

distinct를 사용하여 중복을 제거하기

이 부분은 @Query에서 적용하는 것이기 때문에, join fetch, @EntityGraph는 동일하다

ex)

@Query("select DISTINCT a from School a join fetch a.subjects s join fetch s.teacher")
List<Academy> findAllWithTeacher();

@EntityGraph(attributePaths = {"subjects", "subjects.teacher"})
@Query("select DISTINCT a from School a")
List<Academy> findAllEntityGraphWithTeacher();