지연로딩 & 즉시로딩 트러블 슈팅

[jskim2x]

검색을 구현하던 중, 하나의 엔티티를 조회하는 쿼리를 작성했지만, 연관된 모든 테이블이 같이 select 되는 것을 확인했다.

1. 상황

• Product Entity가 있고, 거기에 연관된 엔티티는 SubCategory(하위 카테고리), ProductOption(상품 옵션), Seller(판매자), ProductImage(상품 이미지), Brand(브랜드)가 있다.

@Entity
@Getter
@Builder
@Table(name = "product")
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
@AuditOverride(forClass = BaseEntity.class)
public class Product extends BaseEntity {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    @Column(name = "product_id", nullable = false)
    private Long id;

    @Column(name = "product_name", nullable = false, length = 100)
    private String name;

    @Column(name = "product_description", nullable = false, length = 500)
    private String description;

    @Column(name = "average_rating")
    private Double averageRating; // 평균 평점

    @Column(name = "like_count")
    private int likeCount; // 좋아요 수

    @Column(name = "delivery_fee")
    private int deliveryFee; // 배송비

    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "subcategory_id", nullable = false)
    private SubCategory subCategory;

    @OneToMany(mappedBy = "product", cascade = CascadeType.ALL, orphanRemoval = true)
    @Builder.Default
    private List<ProductOption> productOptions = new ArrayList<>();

    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "seller_id", nullable = false)
    private Seller seller;

    @Enumerated(EnumType.STRING)
    @Column(name = "authority_status", nullable = false)
    private AuthorityStatus authorityStatus; // 상품의 허가 상태

    @OneToMany(mappedBy = "product", cascade = CascadeType.ALL, orphanRemoval = true)
    @Builder.Default
    private List<ProductImage> productImages = new ArrayList<>();

    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "brand_id", nullable = false)
    private Brand brand;

    ....
}

• 내가 날린 쿼리는 단순히 Product만 조회하는 것으로, QueryDSL의 fetch() 함수를 통해 특정 키워드를 포함하는 row들을 가져오는 쿼리를 작성했다.

@RequiredArgsConstructor
public class ProductSearchRepositoryImpl implements ProductSearchRepository {
    private final JPAQueryFactory jpaQueryFactory;
    @Override
    public List<Product> findProductsByName(String productName) {
        QProduct product = QProduct.product;

        return jpaQueryFactory.selectFrom(product)
                .where(product.name.containsIgnoreCase(productName))
                .fetch();
    }
}

• 결과는 Product 조회 1번, Brand/Seller/SubCategory에 대한 조회를 2번씩 하여 총 1+6번의 SELECT 쿼리가 실행되었다.

Hibernate: 
    select
        p1_0.product_id,
        p1_0.authority_status,
        p1_0.average_rating,
        p1_0.brand_id,
        p1_0.created_at,
        p1_0.deleted_at,
        p1_0.delivery_fee,
        p1_0.product_description,
        p1_0.like_count,
        p1_0.modified_at,
        p1_0.product_name,
        p1_0.seller_id,
        p1_0.status,
        p1_0.subcategory_id 
    from
        product p1_0 
    where
        lower(p1_0.product_name) like ? escape '!'
Hibernate: 
    select
        b1_0.brand_id,
        b1_0.authority_status,
        b1_0.created_at,
        b1_0.deleted_at,
        b1_0.description,
        b1_0.like_count,
        b1_0.modified_at,
        b1_0.name,
        s1_0.seller_id,
        s1_0.cp_address,
        s1_0.cp_code,
        s1_0.cp_email,
        s1_0.cp_name,
        s1_0.cp_password,
        s1_0.created_at,
        s1_0.deleted_at,
        s1_0.ep_name,
        s1_0.modified_at,
        s1_0.net_proceeds,
        s1_0.phone_number,
        s1_0.role,
        s1_0.status,
        b1_0.status 
    from
        brand b1_0 
    left join
        seller s1_0 
            on s1_0.seller_id=b1_0.seller_id 
    where
        b1_0.brand_id=?
Hibernate: 
    select
        s1_0.seller_id,
        b1_0.brand_id,
        b1_0.authority_status,
        b1_0.created_at,
        b1_0.deleted_at,
        b1_0.description,
        b1_0.like_count,
        b1_0.modified_at,
        b1_0.name,
        b1_0.status,
        s1_0.cp_address,
        s1_0.cp_code,
        s1_0.cp_email,
        s1_0.cp_name,
        s1_0.cp_password,
        s1_0.created_at,
        s1_0.deleted_at,
        s1_0.ep_name,
        s1_0.modified_at,
        s1_0.net_proceeds,
        s1_0.phone_number,
        s1_0.role,
        s1_0.status 
    from
        seller s1_0 
    left join
        brand b1_0 
            on s1_0.seller_id=b1_0.seller_id 
    where
        s1_0.seller_id=?
Hibernate: 
    select
        sc1_0.sub_category_id,
        sc1_0.created_at,
        sc1_0.deleted_at,
        sc1_0.main_category_id,
        mc1_0.main_category_id,
        mc1_0.created_at,
        mc1_0.deleted_at,
        mc1_0.modified_at,
        mc1_0.name,
        mc1_0.status,
        sc1_0.modified_at,
        sc1_0.name,
        sc1_0.status 
    from
        sub_category sc1_0 
    join
        main_category mc1_0 
            on mc1_0.main_category_id=sc1_0.main_category_id 
    where
        sc1_0.sub_category_id=?
Hibernate: 
    select
        b1_0.brand_id,
        b1_0.authority_status,
        b1_0.created_at,
        b1_0.deleted_at,
        b1_0.description,
        b1_0.like_count,
        b1_0.modified_at,
        b1_0.name,
        s1_0.seller_id,
        s1_0.cp_address,
        s1_0.cp_code,
        s1_0.cp_email,
        s1_0.cp_name,
        s1_0.cp_password,
        s1_0.created_at,
        s1_0.deleted_at,
        s1_0.ep_name,
        s1_0.modified_at,
        s1_0.net_proceeds,
        s1_0.phone_number,
        s1_0.role,
        s1_0.status,
        b1_0.status 
    from
        brand b1_0 
    left join
        seller s1_0 
            on s1_0.seller_id=b1_0.seller_id 
    where
        b1_0.brand_id=?
Hibernate: 
    select
        s1_0.seller_id,
        b1_0.brand_id,
        b1_0.authority_status,
        b1_0.created_at,
        b1_0.deleted_at,
        b1_0.description,
        b1_0.like_count,
        b1_0.modified_at,
        b1_0.name,
        b1_0.status,
        s1_0.cp_address,
        s1_0.cp_code,
        s1_0.cp_email,
        s1_0.cp_name,
        s1_0.cp_password,
        s1_0.created_at,
        s1_0.deleted_at,
        s1_0.ep_name,
        s1_0.modified_at,
        s1_0.net_proceeds,
        s1_0.phone_number,
        s1_0.role,
        s1_0.status 
    from
        seller s1_0 
    left join
        brand b1_0 
            on s1_0.seller_id=b1_0.seller_id 
    where
        s1_0.seller_id=?
Hibernate: 
    select
        sc1_0.sub_category_id,
        sc1_0.created_at,
        sc1_0.deleted_at,
        sc1_0.main_category_id,
        mc1_0.main_category_id,
        mc1_0.created_at,
        mc1_0.deleted_at,
        mc1_0.modified_at,
        mc1_0.name,
        mc1_0.status,
        sc1_0.modified_at,
        sc1_0.name,
        sc1_0.status 
    from
        sub_category sc1_0 
    join
        main_category mc1_0 
            on mc1_0.main_category_id=sc1_0.main_category_id 
    where
        sc1_0.sub_category_id=?

• 이건 N+1 케이스라고 생각했다. 현재 내가 구현한 쿼리는 단순하게 Product만을 조회하지만, N개의 연관된 테이블도 같이 조회가 되는 현상이라고 볼 수 있었기 때문이다.
• 사실 이 때 Product 테이블에 저장된 데이터 수는 16개였다. 그리고 검색을 했던 키워드는 팬츠였다.
• 그래서 의문이 든 것은, 총 4*3 = 12번의 추가 select가 되지않고 2번씩만 조회가 되는 것인가? 였다.

2. 원인

• 로그를 보면 Brand, Seller 등의 연관 엔티티가 두 번씩만 조회되고 있다. 이는 N+1 문제의 전형적인 패턴은 아니지만, JPA의 1차 캐시 덕분에 나머지의 10번 이상의 추가 쿼리가 없어진 것으로 판단했다.
• 왜냐하면 현재 Product 테이블에 저장된 데이터 형태는 다음과 같다.
  
• 팬츠에 관한 검색 결과는 다음과 같다.
  

이 사진은 product_id 를 id라는 이름으로 DTO 변환해서 가져온 것이고, 실제 상품에서 보일 수 있는 데이터 중에서 가장 기본적인 상품 엔티티에서만 가져올 수 있는 데이터를 가져왔다.

• 위 두 사진을 종합해서 보면 brand_id(Brand FK) - seller_id(Seller FK) - subcategory_id(SubCategory FK) 조합이 product_id = 3, 11에 대해서는 1-1-3 / product_id = 4, 12에 대해서는 2-2-4구성이 반복됨을 알 수 있다.

• 이렇게 Product 엔티티들이 서로 동일한 Brand, Seller, SubCategory 엔티티를 공유하고 있기 때문에 JPA 1차 캐시에서 재사용된 것이라 볼 수 있다. 즉, 동일한 Brand, Seller가 여러 Product에 연결된 경우 처음에만 쿼리가 발생하고 그 이후에는 캐시된 값을 사용한 것이라 볼 수 있는 것이다.

• Hibernate는 처음에만 쿼리를 실행하고, 캐시된 결과를 사용해 추가 쿼리를 방지한다.

3. 해결

• FetchType.LAZY 적용
  • ~toOne으로 기재된 JoinColumn들에 대해서 지연로딩을 적용시켰다.
  • 참고로 ~toMany가 붙은 것에 대해서는 Lazy Loading이 Default로 적용되고, ~toOne이 붙은 것에 대해서는 Eager Loading이 Default로 적용된다.
• 적용된 사진
  

4. TODO

• 검색 키워드가 매칭되는 범위를 더 늘려야한다. 현재는 Product의 상품 이름만을 참조하게 해뒀음
  • 키워드 범위로는 브랜드, 카테고리까지로 늘리려고 한다.

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참고

• https://jiwondev.tistory.com/252
• https://velog.io/@jin0849/JPA-%EC%A6%89%EC%8B%9C%EB%A1%9C%EB%94%A9EAGER%EA%B3%BC-%EC%A7%80%EC%97%B0%EB%A1%9C%EB%94%A9LAZY