N+1문제란?

• 연관 관계에서 발생하는 이슈로, 연관 관계가 설정된 엔티티를 조회할 경우에 조회된 데이터 개수(n)만큼 연관관계의 조회 쿼리가 추가로 발생하여 데이터를 읽어오게 된다.

• 엔티티

  • 고양이 집사는 여러 마리의 고양이를 키우고 있다. (1 : N)
  • 고양이는 한 명의 집사에 종속되어 있다. (1 : 1)

@Entity
@Getter
@Setter
@NoArgsConstructor
public clss Owner{
	@Id
	@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
	private int id;
	private String name;
	
	//LAZY여도 N+1 발생 시점을 연관관계 데이터를 사용하는 시점으로 미룰지, 
	//아니면 초기 데이터 로드 시점에 가져오느냐에만 차이가 있다.
	**@OneToMany(mappedBy = "owner", fetch = FetchType.EAGER) 
	private Set<Cat> cats = new LinkedHashSet<>();**
	...
}

@Entity
@Getter
@Setter
@NoArgsConstructor
public class Cat{
	@Id
	@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
	private int id;
	private String name;

	**@ManyToOne
	private Owner owner;**

	public Cat(String name) {
		this.name = name
	}
}

• Test 코드
  • 고양이 10마리 생성
  • 고양이 집사 10명 생성
  • 고양이 집사는 10마리씩 고양이를 키우고 있다.
  • 고양이 집사를 조회해보자. (확실한 결과를 도출하기 위해 entityManager를 한번 초기화하였다.)

@Test
void exampleTest(){
	Set<Cat> cats = new LinkedHashSet<>();
	for(int i=0;i<10;i++){
		cats.add(new Cat("cat"+i));
	}
	catRepository.saveAll(cats);
	
	List<Owner> owners = new ArrayList<>();
	for(int i=0;i<10;i++){
		Owner owner = new Owner("owner"+i);
		owner.setCats(cats);
		owners.add(owner);
	}
	ownerRepository.saveAll(owners);

	entityManager.clear();
	
	//test
	**List<Owner> everyOwners = ownerRepository.findAll();**
	assertFalse(everyOwners.isEmpty());
}

• 결과

→ 고양이 집사를 조회하는 쿼리를 호출하였다. (1)

→ 고양이를 조회하는 쿼리가 고양이 집사를 조회한 row만큼 호출된 것을 확인할 수 있다. (N)

그렇다면 N+1은 왜 발생하는 것일까?

• jpaRepository에 정의한 인터페이스 메소드를 실행하면 JPA는 메소드 이름을 분석 후 JPQL을 생성하여 실행한다.

  • JPQL은 SQL을 추상화한 객체지향 쿼리 언어로서 특정 SQL에 종속되지 않고, 엔티티 객체와 필드 이름을 가지고 쿼리를 수행한다.

• 따라서 JPQL은 findAll()이란 메소드를 수행하였을 때 해당 엔티티를 조회하는 select * from Owner 쿼리만 수행하게 되는 것이다.

  • JPQL입장에서는 연관관계 데이터를 무시하고 해당 엔티티 기준으로 쿼리를 조회

  ⇒ 연관된 엔티티 데이터가 필요한 경우, FetchType으로 지정한 시점에 조회를 별도로 호출하게 된다.

해결방안은 무엇이 있을까?

1. Fetch join

• 우리가 원하는 최적화된 쿼리를 직접 사용하는 것이다.
  • select * from owner left join cat on cat.owner_id = owner.id