[JPA] EAGER Loading Vs LAZy Loading N+1이란?

먼저 N+1문제란 무엇인지 알기 전에
EAGER Loading (즉시 로딩), Lazy Loading (지연 로딩)에 대해 이해하고 넘어가야만 한다.
예시를 살펴보며 이해해보자
1. Member Entity, Post Entity가 존재한다.
2. Member : Post -> 1 : N 연관관계를 맺는다.

  @Entity
  public class Member {
      @Id 
	  @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
      private Long id;

      @OneToMany(mappedBy = "member", fetch = FetchType.LAZY)
      private List<Post> posts = new ArrayList<>();
}

 

 @Entity
 public class Post {
 	@Id
	@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
	private Long post_id;
	@ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)
	@JoinColumn(name = "member_id")
	private Member member;
}

지금 코드는 LAZY Loading이다. 

Member member = new Member();
Post post = new Post();

post.setId(2)
member.setId(1)
member.setPost(post)

// 여기서는 memberRepository에 위와 같은 값들이 DB에 저장되어 있다고 생각하자
memberRepository.findById(1);

자 만약 이러한 코드를 실행시킨다면 어떻게 될까?
memberRepository.findById(1)을 하는 순간 쿼리가 나간다.
쿼리는 단 하나의 Select 밖에 나가지 않는다.
예를 들면 

SELECT * FROM MEMBER WHERE id = 1;

이유는 Lazy Loading(지연 로딩)에 있다. Lazy Loading이란 자신과 연관된 Entity를 실제로 사용할 때 연관된 Eentity를 조회하는 방식이기 때문이다. 즉 내가 연관맺은 Entity를 사용하면 나가는 것.

Member member = new Member();
Post post = new Post();

post.setId(2)
member.setId(1)
member.setPost(post)

// 여기서는 memberRepository에 위와 같은 값들이 DB에 저장되어 있다고 생각하자
memberRepository.findById(1);
// 이전과 간은 코드에서 한줄만 추가한다.
System.out.println(member.getPost())

여기서 Post라는 연관 Entity를 사용할 때 그제서야 쿼리가 나간다. 결국 아래와 같은 SELECT 쿼리가 두번 나간다고 생각하면 편하다.

SELECT * FROM MEMBER WHERE id = 1;
SELECT * FROM POST WHERE member_id = 1;

자 그렇다면 이게 왜 문제일까 생각할 수 있겠지만 그 전에 EAGER Loading을 살펴보고 얘기해보자

  @Entity
  public class Member {
      @Id 
	  @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
      private Long id;

      @OneToMany(mappedBy = "member", fetch = FetchType.EAGER)
      private List<Post> posts = new ArrayList<>();
}

 @Entity
 public class Post {
 	@Id
	@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
	private Long post_id;
	@ManyToOne(fetch = FetchType.EAGER)
	@JoinColumn(name = "member_id")
	private Member member;
}

이전과 간은 코드에서 FetchType만 EAGER로 바꾼 코드이다.

Member member = new Member();
Post post = new Post();

post.setId(2)
member.setId(1)
member.setPost(post)

// 여기서는 memberRepository에 위와 같은 값들이 DB에 저장되어 있다고 생각하자
memberRepository.findById(1);
// 이전과 간은 코드에서 한줄만 추가한다.
System.out.println(member.getPost())

아까와 똑같은 방식으로 member DB에서 데이터를 조회해 찾았다. 쿼리는 어떻게 될까?
memberRepository.findById(1)을 하는 순간

SELECT * FROM MEMBER m LEFT JOIN POST p ON m.id = p.member_id WHERE m.id = 1;

이런 쿼리가 나간다. 즉 연관관계가 맺어진 Entity를 즉시 로딩하는 것이다.
먼저 위의 쿼리들을 전체적으로 살펴보면 차이가 있다. SELECT를 두번 쓰느냐 한 번 쓰느냐 이것은 당장에 큰 차이가 없어보이지만 Entity의 연관관계는 무수히 많이 맺어져 있을 수 있기 때문에 나중에는 4번 5번 .. 100번이 될수도 있다. 이는 시스템의 성능 저하로 이어진다. 그렇기 때문에 JPA는 지연로딩을 제공한다. 실제 사용되기 전에는 조회를 안하면 쿼리가 더 나가지 않으니까.
그렇다면 EAGER Loading으로 모든 것을 사용면 되겠다라고 생각할 수 있지만 사용하지 않을 Entity를 굳이 조회해 성능을 저하시킬 필요가 없다.

이렇기 때문에 EAGER Loading과 LAZY Loading을 필요할때만 어떤 Loading을 쓸 것인지 적용시킨다.
EAGER Loading에서 LAZY Loading을 시키는 방법은 없기 때문에 보통은 모든 것을 LAZY Loading 시키고
필요하다면 fetch join, EntityGraph를 사용하여 연관된 Entity를 즉시 로딩 한다.

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쿼리를 직접보고 시스템 성능을 생각함으로써 공부할 것이 많아진 거 같다. 또한, 이렇게 문제점들을 생각하다보니 다음에 Entity들을 설계할 때는 테이블을 어떻게 분리하는 것이 성능의 좋을지 생각해볼 수 있었다.

마치며 다음에는 EntityGraph, fetch join의 사용법을 알아보겠다.