[QueryDSL] N + 1 현상 해결 과정

문제점

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poi_basic 테이블 만을 조회하려했는데, 아래와 같이 N + 1 현상이 일어나고 있었다.

 

현상황

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• poi_basic 테이블과 poi_facility 테이블은 OneToOne관계이다.
• Entity로 DB 조회

 

테이블 조회 코드

 

고찰

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그렇다면 왜 OneToOne관계에서 N+1 문제가 생기는지 생각해보았다.

분명 양쪽 테이블에 지연로딩(Lazyloading)을 설정했었는데, 지연로딩이 제대로 적용되지 않았던 것이다.

자 그럼 왜 N+1이 발생하는지 알아보자.

N+1이 발생하는 이유는 프록시 초기화가 일어났기 때문이다.

 

예를들어, 아래와 같은 테이블 연관관계가 있다고 하자.

Q. [Order_Item]테이블을 조회하는데 [Order]테이블과 [Product]를 항상 함께 조회해야 하나?

답은 “No”다. 한 테이블을 조회하는데, 연관관계에 있는 테이블 모두를 조회한다면 우리는 JPA를 사용할 필요가 없다.(성능이슈가 심각하기때문)

그래서 이때 등장하는 개념이 프록시인데, Order_Item의 product와 order를 프록시로 가져오는 것이다.

JPA에서 프록시는 실제 엔티티 객체 대신 데이터베이스 조회를 지연할 수 있는 가짜 객체를 의미

 

프록시의 특징

• 실제 클래스를 상속받아서 만들어짐
• 실제 클래스와 겉모양이 같다
• 사용하는 입장에서 진짜 엔티티 객체인지, 프록시 객체인지 구분하지 않고 사용하면 됨
• 프록시 객체는 실제 객체의 참조(target)를 보관
• 프록시 객체를 호출하면 프록시 객체는 실제 객체의 메서드를 호출

즉, Order_Item만 조회하고 싶다면 Order_Item에 연관된 엔티티인 Product와 Order는 프록시로 조회하면 된다. 여기서 프록시는 실제 값이 들어있지는 않다(빈깡통)

 

프록시 초기화

프록시로 받아왔지만, 이것을 실제 엔티티처럼 사용하려면 데이터베이스를 조회해서 실제 엔티티 객체를 생성 후 해당 객체를 참조하게 되는데, 이를 프록시 객체의 초기화라 한다.

 

N+1 발생이유

프록시를 초기화 하기위해 데이터베이스에 조회를 하게 되는데, 이 때 N+1현상이 발생한다.

 

 

해결방법

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• 페치 조인(fetch join)
• DTO 조회

 

페치 조인 (fetch join)

• SQL에서 사용하는 조인의 종류가 아님
• JPQL에서 성능 최적화를 위해 제공해주는 기능
• 연관된 Entity나 Collection을 SQL 1번에 함께 조회하는 기능
• Inner Join과 Left Join 모두 가능

 

DTO 조회

이 방법에 대해선 우아한 형제 콘서트에서 발표한 좋은 자료가 있으니 참고하자.

우아한 형제들의 Querydsl 사용법

간단하게 요약하면,

• 조회할땐 Entity 보다는 Dto를 우선적으로 가져오기
  • + DTO조회할때 필요한 칼럼만 가져오기(매개변수로 받은 칼럼은 제외하기)

+ DTO조회할때 필요한 칼럼만 가져오기(매개변수로 받은 칼럼은 제외하기)

 

• SELECT 칼럼에 Entity는 자제하기

 

프로젝트에 적용하기

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현재 Entity로 조회하는 쿼리를 DTO조회 방식으로 변경하려고 한다.

 

적용과정은 다음과 같다.

• 메서드 return값을 dto로 변경한다.
• 기존의 selectFrom해서 select로 변경(Projections.fields 적용 ⇒ dto로 조회하기 위함)
• poiBasic객체는 QPoiBasic클래스를 static import한 객체이다.
• 검색쿼리이기 때문에 null체크를 해줘야하기에, BooleanExpression으로 parameter null체크
• dist객체는 디비에 저장된 위도 경도 값과, 파라미터로 받은 위도와 경도로 MySQL 내장 function인 ST_Distance_Sphere함수로 거리를 구한 값이다.
  • QueryDSL에서 DB function을 사용하려면 Expressions.stringTemplate을 사용해야함.
• QueryDSL은 ANSI 함수의 경우 함수명이 등록되어 지원하지만, 함수명이 등록되어 있지 않은 경우엔 따로 Dialect를 상속 후 함수명을 등록해줘야한다.

import org.hibernate.dialect.MariaDB103Dialect;
import org.hibernate.dialect.function.StandardSQLFunction;
import org.hibernate.type.StandardBasicTypes;

public class MariaDBDialectCustom extends MariaDB103Dialect {

   public MariaDBDialectCustom() {
       super();
       registerFunction("ST_Distance_Sphere", new StandardSQLFunction("ST_Distance_Sphere", StandardBasicTypes.STRING));
   }
}

spring:
  jpa:
    database-platform: com.humanf.docent_backend.config.MariaDBDialectCustom

 

• select구문에서 entity객체와 dto객체의 명이 일치 하지않으면 mapping되지않음
  ⇒ 별칭(as)로 매핑시키기!

 

 

코드 결과

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public List<PoiBasicResponseDto> findAllBySearchType(PoiBasicSearchCondition condition) {
		StringTemplate dist = getDist(condition.getLongitude(), condition.getLatitude());
		
		return queryFactory
				.select(Projections.fields(PoiBasicResponseDto.class,
						poiBasic.id.as("idx_pb"),
						poiBasic.poiNm.as("poi_nm"),
						poiBasic.barrierFree.as("barrier_free"),
						poiBasic.poiAddress.as("poi_address"),
						poiBasic.latitude,
						poiBasic.longitude,
						dist.as("distance"),
						poiBasic.poiDesc.as("poi_desc"),
						poiBasic.operationtime,
						poiBasic.telNo.as("tel_no"),
						poiBasic.inouts,
						poiBasic.takentimeGeneral.as("takentime_general"),
						poiBasic.takentimeBf.as("takentime_bf"),
						poiBasic.tourDifficulty.as("tour_difficulty"),
						poiBasic.disabledCd.as("disabled_cd"),
						poiBasic.chaoticCd.as("chaotic_cd"),
						poiBasic.vidUrl.as("vid_url"),
						poiBasic.imgFile1.as("img_file1"),
						poiBasic.imgFile2.as("img_file2"),
						poiBasic.imgFile3.as("img_file3"),
						poiBasic.imgFile4.as("img_file4"),
						poiBasic.lineCnt.as("line_cnt"),
						poiBasic.spotCnt.as("spot_cnt"),
						poiBasic.arCnt.as("ar_cnt"),
						poiBasic.toiletCnt.as("toilet_cnt"),
						poiBasic.disabledtoiletCnt.as("disabledtoilet_cnt"),
						poiBasic.parkingCnt.as("parking_cnt"),
						poiBasic.disabledparkingCnt.as("disabledparking_cnt"),
						poiBasic.createDt.as("create_dt"),
						poiBasic.updateDt.as("update_dt"))
				)
				.from(poiBasic)
				.where(
						distLoe(dist, condition.getDistanceRange()),
						tourDiffEq(condition.getTourDifficulty()),
						disabledCdEq(condition.getDisabledCd())
				)
				.orderBy(dist.asc())
				.fetch();
	}


	private StringTemplate getDist(BigDecimal longitude, BigDecimal latitude) {
		if (latitude != null && longitude != null) {
			System.out.println("longitude: " + longitude + ", \t" + "latitude: " + latitude + ", \t");
			return Expressions.stringTemplate("ST_Distance_Sphere({0},{1})",
					Expressions.stringTemplate("POINT({0},{1})", longitude, latitude),
					Expressions.stringTemplate("POINT({0},{1})", poiBasic.longitude, poiBasic.latitude)
			);
		}
		return null;
	}

	private BooleanExpression distLoe(StringTemplate dist, Integer distance) {
		return distance != null ? dist.loe(String.valueOf(distance)) : null;
	}

	private BooleanExpression tourDiffEq(String tourDifficulty) {
		return hasText(tourDifficulty) ? poiBasic.tourDifficulty.eq(tourDifficulty) : null;
	}

	private BooleanExpression disabledCdEq(String disabledCd) {
		return hasText(disabledCd) ? poiBasic.disabledCd.eq(disabledCd) : null;
	}