[20250212] JPA n+1 문제

SPRING과 JPA를 사용한 프로젝트를 시작 전 팀원들과 N+1 문제에 대해 이야기를 나눴다.

들어는 봤지만 아직 마주친적 없었기에 미리 공부해 보고자 한다.

오늘은 할일이 많았기에 chatGPT에게 물어봐서 짧고 빠르게 이해해본다.

 

JPA에서 N+1 문제 원인과 해결방법 알려줘

 

JPA N+1 문제 원인 및 해결 방법

JPA (Java Persistence API)에서 N+1 문제는 데이터베이스에서 엔티티를 조회할 때 발생하는 성능 문제의 일종입니다. 이 문제는 주로 연관된 엔티티를 함께 조회할 때 발생하며, 예상보다 많은 수의 쿼리가 실행되어 성능 저하를 유발합니다.

N+1 문제의 원인

N+1 문제는 주로 다음과 같은 상황에서 발생합니다.

1. 1:N 관계의 엔티티 조회: 예를 들어, Author 엔티티와 Book 엔티티가 1:N 관계를 가지고 있다고 가정해 봅시다. Author 엔티티를 조회할 때, 각 Author에 대한 Book 엔티티를 함께 조회하려고 하면 N+1 문제가 발생할 수 있습니다.
2. 지연 로딩 (Lazy Loading): JPA는 기본적으로 지연 로딩을 사용합니다. 즉, 엔티티를 조회할 때 연관된 엔티티는 실제로 사용될 때까지 로딩하지 않습니다. 따라서 1:N 관계에서 Author 엔티티를 조회한 후 각 Author의 Book 엔티티에 접근할 때마다 추가적인 쿼리가 실행됩니다.

N+1 문제의 해결 방법

N+1 문제를 해결하기 위한 몇 가지 방법이 있습니다.

1. Fetch Join

Fetch Join은 JPQL (Java Persistence Query Language)에서 제공하는 기능으로, 연관된 엔티티를 함께 조회하는 방법입니다. Fetch Join을 사용하면 N+1 문제를 해결하고 한 번의 쿼리로 필요한 데이터를 모두 가져올 수 있습니다.

2. @EntityGraph

@EntityGraph 어노테이션은 엔티티를 조회할 때 함께 로딩할 연관된 엔티티를 지정하는 방법입니다. @EntityGraph를 사용하면 Fetch Join과 유사한 효과를 얻을 수 있습니다.

3. Batch Size

@BatchSize 어노테이션은 연관된 엔티티를 한 번에 로딩할 개수를 지정하는 방법입니다. @BatchSize를 사용하면 N+1 문제를 완벽하게 해결할 수는 없지만, 쿼리 실행 횟수를 줄여 성능을 개선할 수 있습니다.

4. CascadeType.ALL

CascadeType.ALL은 부모 엔티티에 대한 모든 작업을 자식 엔티티에도 전파하는 옵션입니다. CascadeType.ALL을 사용하면 부모 엔티티를 조회할 때 자식 엔티티도 함께 로딩되므로 N+1 문제를 해결할 수 있습니다. 하지만 CascadeType.ALL은 예상치 않은 부작용을 일으킬 수 있으므로 주의해서 사용해야 합니다.

주의 사항

• N+1 문제를 해결하기 위해서는 상황에 맞는 적절한 방법을 선택해야 합니다.
• Fetch Join은 카테시안 곱 (Cartesian Product)을 발생시킬 수 있으므로 주의해야 합니다.
• @EntityGraph는 JPA 2.1 이상에서만 사용할 수 있습니다.

결론

N+1 문제는 JPA에서 발생할 수 있는 흔한 성능 문제이지만, 적절한 방법을 사용하면 효과적으로 해결할 수 있습니다. Fetch Join, @EntityGraph, @BatchSize 등의 방법을 활용하여 N+1 문제를 해결하고 애플리케이션의 성능을 향상시키세요.

 

앞으로 프로젝트에서 위의 문제를 마주쳤을때, 원활히 해결할 수 있을 것 같다.