hosochinの技術ブログ

【Spring Data JPA】N+1問題

はじめに

お世話にになります、hosochinです
Spring Data JPA でよくある N+1問題 の解決方法についてメモします

目次

JPAのN+1問題

N+1問題とは、意図しないSQL文が大量に（取得するレコードの数だけ）発行されてしまう問題です
この問題はO/R MapperによるSQL文の自動生成が原因で、たとえば以下のような現象になります

  1. 対象テーブルからN個のレコードを取得するSELECT文を1回発行する
  2. 1で取得したN個のレコードの関連データを取得するSELECT文を1回ずつ発行する（N回発行される）

N+1問題を発生させてみる

DB

以下のようなテーブルにレコードが入っているとします

userテーブル

user_id (PK) user_name
1 Taro
2 Jiro
3 Saburo

teamテーブル

  • teamテーブル.user_id は userテーブル.user_id と多対1の関係
team_id (PK) team_name user_id (PK)
1 Aチーム 1
1 Aチーム 2
2 Bチーム 3

実装

Lombokいれてます

userテーブルのEntity

@Entity
@Table(name="user")
@Data
public class UserEntity {

    @Id
    @Column(name = "user_id")
    private String userId;

    private String userName;

}

teamテーブルのEntity

@Entity
@Table(name="team")
@IdClass(value=TeamKey.class)
@Data
public class JoinTeamEntity implements Serializable {

    @Id
    @Column(name = "user_id")
    private String teamId;

    private String teamName;

    @Id
    private String userId;

    // userテーブルと結合するキー
    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "user_id", insertable = false, updatable = false)
    private UserEntity user;
}

teamテーブルの複合主キークラス

@Data
public class TeamKey implements Serializable {

    @Id
    private String teamId;

    @Id
    @Column(name = "user_id")
    private String userId;

}

repositoryクラス

public interface TeamRepository extends JpaRepository<JoinTeamEntity, TeamKey> {}

findAll()してみる

application.propertiesのspring.jpa.show-sqlをtrueにすると発行されたクエリがログ出力されるようになります
こいつをtrueにしてから動かします

実行されたクエリ（見やすいように少し整形してます）

select user_id, team_id, team_name from team;
select user_id, user_name from user where user_id='1';
select user_id, user_name from user where user_id='2';
select user_id, user_name from user where user_id='3';

最初にチームテーブルをselectして、そこで取得したuser_idの数だけuserテーブルにselectする…N+1問題が発生しています

解決方法

JPQLでJOIN FETCHを使って解決するという方法があります
クエリのJOIN のあとに FETCH をつけるだけです

repositoryクラス

public interface TeamRepository extends JpaRepository<JoinTeamEntity, TeamKey> {
        @Query("SELECT t FROM JoinTeamEntity t LEFT JOIN FETCH t.user")
        List<JoinTeamEntity> findAll();
}

実行されるクエリ

select
  team.user_id,
  team.team_id,
  team.team_name,
  user.user_id,
  user.user_name
from
  team team
left outer join user user on team.user_id=user.user_id;

まとめ

Spring Data JPAのN+1問題は、関連エンティティの遅延ロードによって発生します。JOIN FETCHを使用したJPQLクエリを定義することで、1回のクエリで関連データを一括取得でき、パフォーマンスの問題を解決できます👍