[Spring boot] JPA N + 1

JPA N + 1 왜 궁금했을까❓

ArchiVIEW 프로젝트에서 JPA를 활용하여 DB 데이터를 조회하고 있었다. console을 보니 MyBatis에서는 하나의 쿼리로 처리했던 것들이 여러 개의 쿼리로 나눠져서 나가고 있는 것을 확인했다. 이를 찾아보니 N + 1 문제라고 지칭하는 것을 알았고 이를 해결해보려고 한다.

 

[Spring boot] JPA(Java Persistence API)

 

[Spring boot] JPA save() & Dirty Checking

위 포스팅들을 통해 JPA에 대한 개념들을 이해할 수 있다.

Hash Tag 조회 API

태그에는 Job과 Cs가 존재하는데 Job과 Cs의 속성과 코드는 똑같기에 Job을 기준으로 설명하도록 하겠다.

@Entity // 직무 대분류 테이블
@Getter
@Table(name = "job_main")
public class JobMain {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Integer id;

    @Column(name = "name", length = 64)
    @NotNull
    private String name;

    @OneToMany(mappedBy = "jobMain", fetch = FetchType.LAZY)
    private List<JobSub> jobSubList = new ArrayList<>();

    public CommonDto.jobMainDto toDto() {
        return CommonDto.jobMainDto.builder()
                .name(name)
                .jobSubList(jobSubList.stream()
                        .map(JobSub::getName)
                        .collect(Collectors.toList()))
                .build();
    }
}

@Entity // 직무 소분류
@Getter
@Table(name = "job_sub")
public class JobSub {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private int id;

    @Column(name = "name", length = 64)
    private String name;

    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "job_main_id")
    private JobMain jobMain;
}

@Override
public CommonDto.tagResponseDto tagList() {
    List<CommonDto.csMainDto> csList = csMainRepository.findAll().stream()
            .map(CsMain::toDto)
            .toList();
    List<CommonDto.jobMainDto> jsList = jobMainRepository.findAll().stream()
            .map(JobMain::toDto)
            .toList();
    return CommonDto.tagResponseDto.builder()
            .csList(csList)
            .jsList(jsList)
            .build();
 }

• 기존의 tagList Method의 코드를 보면 Spring Data JPA의 findAll을 이용하여 부모 태그를 조회하고 oneToMany로 엮여있는 SubTag를 지연 로딩을 통해 가져온다.
• 과정을 보면, 메인 태그를 먼저 조회하고 subTag가 사용되면 해당 태그를 지연 로딩을 통해 DB에 접근하여 조회하고 있는 것을 확인할 수 있다.
• 결국, 메인 태그 1개와 이와 연관된 서브 태그 N개의 쿼리가 발생하는 것을 알 수 있다. 해당 부분을 fetch join을 이용한다면 하나의 쿼리로 연관된 엔티티의 데이터들을 가져와 영속성 컨텍스트에 넣기 때문에 해결할 수 있을 것이다.
• fetch join을 사용하기 위해 JPQL이 아닌 Query DSL을 사용했는데 그 이유는 Query DSL 포스팅에 작성해놓았다.

@Override
public List<CommonDto.jobMainDto> getJobTagList() {
    QJobMain qJobMain = QJobMain.jobMain;
    QJobSub qJobSub = QJobSub.jobSub;

    return factory.selectFrom(qJobMain)
            .leftJoin(qJobMain.jobSubList, qJobSub)
            .fetchJoin()
            //.distinct()
            .fetch().stream()
            .map(JobMain::toDto)
            .toList();
}

@Override
public CommonDto.tagResponseDto tagList() {
    List<CommonDto.csMainDto> csList = csMainRepository.getCsTagList();
    List<CommonDto.jobMainDto> jsList = jobMainRepository.getJobTagList();

	return CommonDto.tagResponseDto.builder()
           .csList(csList)
           .jsList(jsList)
           .build();
}

• 위와 같이 Query DSL을 사용하여 하나의 쿼리를 보낼 수 있었고 N + 1의 문제를 해결할 수 있었다.
• 또한, Query DSL에서 distinct가 주석되어 있는 것을 확인할 수 있는데 hibernate 6.0 밑에 버전에서는 해당 코드가 존재해야 한다.
• 그 이유는 메인-서브1, 메인-서브2, ... , 메인-서브N 식으로 카테시안 곱으로 인해 메인의 중복이 발생할 것이다.
• 원하는 결과 값 - 소프트웨어 개발자-프론트엔드, 백엔드
• 실제 결과 값- 소프트웨어 개발자-프론트엔드, 소프트웨어 개발자-백엔드
• 이러한 문제를 해결하고 distinct를 사용하면 메인의 중복이 사라지고 원하는 결과 값을 출력할 수 있을 것이다.
• SQL의 distinct와 Query DSL, JPQL의 distinct는 약간 다르다고 할 수 있는데 SQL은 row가 기준이고 Query DSL, JPQL은 중복되는 Entity를 제거시켜 준다.

채용 공고 및 질문 검색 API

@Override
public List<RecruitDto.DetailListResponseDto> searchAll(RecruitDto.DetailListRequestDto requestDto) {
    BooleanBuilder builder = new BooleanBuilder();
    QRecruit recruit = QRecruit.recruit;
    QCompany company = QCompany.company;

    StringExpression start = Expressions.stringTemplate("FUNCTION('DATE_FORMAT', {0}, '%Y-%m')", recruit.start);
    StringExpression end = Expressions.stringTemplate("FUNCTION('DATE_FORMAT', {0}, '%Y-%m')", recruit.end);

    builder.and(start.eq(requestDto.getDate()).or(end.eq(requestDto.getDate())));

    if(requestDto.getCompanyId() != 0) {
        builder.and(recruit.company.id.eq(requestDto.getCompanyId()));
    }

    return factory
            .selectFrom(recruit)
            .leftJoin(recruit.company, company)
            .fetchJoin()
            .where(builder)
            .fetch().stream()
            .map(Recruit::toDetailListDto)
            .toList();
}