[JPA 활용 2] API 개발 고급 - 지연 로딩과 조회 성능 최적화 🚀

홍정완·2022년 5월 27일

API JPA Spring

JPA

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주문, 배송정보, 회원을 조회하는 간단한 API를 예시로 들어보자

이번 포스팅에서는 지연 로딩 때문에 발생하는 성능 문제를 단계적으로 극복한다

V1 : 엔티티 직접 노출

@RestController
@RequiredArgsConstructor
public class OrderSimpleApiController {
 	
    private final OrderRepository orderRepository;
 	
    /**
 	* V1. 엔티티 직접 노출
 	* - Hibernate5Module 모듈 등록, LAZY=null 처리
 	* - 양방향 관계 문제 발생 -> @JsonIgnore
 	*/
 
 	@GetMapping("/api/v1/simple-orders")
 	public List<Order> ordersV1() {
 	
    	List<Order> all = orderRepository.findAllByString(new OrderSearch());
 
 		for (Order order : all) {
 			order.getMember().getName(); //Lazy 강제 초기화
 			order.getDelivery().getAddress(); //Lazy 강제 초기화
 		}
 		return all;
 	}
    
}

order 👉 member 와 order 👉 address는 지연 로딩, 실제 엔티티 대신에 프록시 존재
jackson 라이브러리는 기본적으로 이 프록시 객체를 json으로 어떻게 생성해야 하는지 모름, 예외 발생
Hibernate5Module 을 스프링 빈으로 등록하면 해결 👉 그냥 DTO 쓰자

❗ 엔티티를 직접 노출할 때는 양방향 연관관계가 걸린 곳은 무조건 한 곳을 @JsonIgnore 처리해야 한다.

안 그러면 양쪽을 서로 호출하면서 무한 루프가 걸린다.

❗ 엔티티를 API 응답으로 외부로 노출하지 말자.

❗ 지연 로딩(LAZY)을 피하기 위해 즉시 로딩(EARGR)으로 설정하면 안 된다.

즉시 로딩 때문에 연관관계가 필요 없는 경우에도 데이터를 항상 조회해서 성능 문제가 발생할 수 있다. 즉시 로딩으로 설정하면 성능 튜닝이 매우 어려워진다.
항상 지연 로딩을 기본으로 하고, 성능 최적화가 필요한 경우에는 페치 조인(fetch join)을 사용하자

V2 : 엔티티를 DTO로 변환

/**
 * V2. 엔티티를 조회해서 DTO로 변환(fetch join 사용 X)
 * - 단점: 지연 로딩으로 쿼리 N 번 호출
 */
 
@GetMapping("/api/v2/simple-orders")
public List<SimpleOrderDto> ordersV2() {
 
 	List<Order> orders = orderRepository.findAll();
 	
    List<SimpleOrderDto> result = orders.stream()
 	.map(o -> new SimpleOrderDto(o))
 	.collect(toList());
 
 	return result;
}


@Data
static class SimpleOrderDto {
 
 	private Long orderId;
 
 	private String name;
 
 	private LocalDateTime orderDate; 
 
 	private OrderStatus orderStatus;
 
 	private Address address;
 
 	public SimpleOrderDto(Order order) {
 	
    	orderId = order.getId();
 		name = order.getMember().getName();
 		orderDate = order.getOrderDate();
 		orderStatus = order.getStatus();
 		address = order.getDelivery().getAddress();
 	
    }
    
}

쿼리가 총 1 + N + N 번 실행된다. (v1과 쿼리수 결과는 같다.)
- order 조회 1번(order 조회 결과 수가 N이 된다.)
- order -> member 지연 로딩 조회 N 번
- order -> delivery 지연 로딩 조회 N 번

예) order의 결과가 4개면 최악의 경우 1 + 4 + 4번 실행된다.(최악의 경우)
지연 로딩은 영속성 컨텍스트에서 조회하므로, 이미 조회된 경우 쿼리를 생략한다.

V3 : 엔티티를 DTO로 변환 - 페치 조인 최적화

OrderSimpleApiController

/**
 * V3. 엔티티를 조회해서 DTO로 변환(fetch join 사용 O)
 * - fetch join으로 쿼리 1번 호출
 */
 
@GetMapping("/api/v3/simple-orders")
public List<SimpleOrderDto> ordersV3() {
 
 	List<Order> orders = orderRepository.findAllWithMemberDelivery();
 
 	List<SimpleOrderDto> result = orders.stream()
 	.map(o -> new SimpleOrderDto(o))
 	.collect(toList());
 
 	return result;

}

OrderRepository

public List<Order> findAllWithMemberDelivery() {
 
 return em.createQuery(
 	"select o from Order o" +
 	" join fetch o.member m" +
 	" join fetch o.delivery d", Order.class)
 	.getResultList();

 }

엔티티를 페치 조인(fetch join)을 사용해서 쿼리 1번에 조회
페치 조인으로 order -> member , order -> delivery는 이미 조회된 상태이므로 지연 로딩 X

V4 : JPA에서 DTO로 바로 조회

OrderSimpleApiController

/**
 * V4. JPA에서 DTO로 바로 조회
 * - 쿼리 1번 호출
 * - select 절에서 원하는 데이터만 선택해서 조회
 */
 
@GetMapping("/api/v4/simple-orders")
public List<OrderSimpleQueryDto> ordersV4() {
 
 	return orderSimpleQueryRepository.findOrderDtos();

}

OrderSimpleQueryRepository, 조회 전용 Repository

@Repository
@RequiredArgsConstructor
public class OrderSimpleQueryRepository {
 
 	private final EntityManager em;
 
 	public List<OrderSimpleQueryDto> findOrderDtos() {
 		return em.createQuery(
 			"select new jpabook.jpashop.repository.order.simplequery.OrderSimpleQueryDto(o.id, m.name, 
			 o.orderDate, o.status, d.address)" +
 			" from Order o" +
 			" join o.member m" +
 			" join o.delivery d", OrderSimpleQueryDto.class)
 			.getResultList();
 		}
        
	}

}

OrderSimpleQueryDto

@Data
public class OrderSimpleQueryDto {
 
 	private Long orderId;
 
 	private String name;
 
 	private LocalDateTime orderDate; //주문시간
 
 	private OrderStatus orderStatus;
 
 	private Address address;
 
 	public OrderSimpleQueryDto(Long orderId, String name, LocalDateTime 
							   orderDate, OrderStatus orderStatus, Address address) {
 
 		this.orderId = orderId;
 		this.name = name;
 		this.orderDate = orderDate;
 		this.orderStatus = orderStatus;
 		this.address = address;
 	}
    
}