220824 경로 표현식, 페치 조인

Jongleee·2022년 8월 24일
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경로 표현식

.을 통해 객체 그래프를 탐색하는 것

select m.username -> 상태 필드
	from Member m
	join m.team t -> 단일 값 연관 필드
	join m.orders o -> 컬렉션 값 연관 필드
where t.name ='팀A'

경로 표현식 용어 정리

  • 상태 필드(state field): 단순히 값을 저장하기 위한 필드(ex: m.usernmae)
  • 연관 필드(association field): 연관관계를 위한 필드
    • 단일 값 연관 필드:
      @ManyToOne, @OneToOne: 대상이 엔티티(ex: m.team)
    • 컬렉션 값 연관 필드:
      @OneToMany, @ManyToMany, 대상이 컬렉션(ex m.orders)

경로 표현식 특징

  • 상태 필드(state field): 경로 탐색의 끝, 탐색x
  • 단일 값 연관 경로: 묵시적 내부 조인(inner join)발생, 탐색O
select m.team.name from Member m; //team에서 경로탐색이 더 가능하다(name)
  • 컬렉션 값 연관 경로: 묵시적 내부 조인 발생, 탐색X
    • FROM 절에서 명시적 조인을 통해 별칭을 얻으면 별칭을 통해 탐색 가능
select m.username from Team t join t.members m;

묵시적 조인은 조인이 일어나는 상황을 한눈에 파악하기 어려우므로 명시적 조인을 사용하는것을 권장

JPQL - 페치 조인(fetch join)

  • SQL 조인 종류는 아니고 JPA에서 제공하는 기능이다.
  • JPQL에서 성능 최적화를 위해 제공하는 기능.
  • 연관된 엔티티나 컬렉션을 SQL 한 번에 함께 조회하는 기능
  • join fetch 명령어 사용
  • 페치 조인 :: = [LEFT [OUTER] | INNER ] JOIN FETCH 조인 경로

엔티티 페치 조인

  • 회원을 조회하면서 연관된 팀도 함께 조회(SQL 한 번에)
//JPQL
select m from Member m join fetch m.team
//SQL
select m.* t.* from Member m inner join Team t on m.team_id = t.id;

팀이 있는 회원을 조회하고 싶을 때 fetch join을 사용하면 내부적으로 inner join을 사용한다.
팀이 없는 회원은 누락된다.

페치 조인 사용 코드

  • 기존 연관관계 조회 로직의 문제
String jpql = "select m from Member m";
List<Member> members = em.createQuery(jpql, Member.class) 
												 .getResultList();
for (Member member : members) {
    System.out.println("username = " + member.getUsername() + ", " +
					             "teamName = " + member.getTeam().name());
	//회원1, 팀A(SQL)
	//회원2, 팀A(1차 캐시)
	//회원3, 팀B(SQL)

	//회원 100명 -> N + 1
}

: 최초 jpql을 통해 Member를 조회해 올때 Team의 정보는 Proxy객체로 가지고 있다. (실제론 없다는 의미)
그렇기에 실제로 getTeam().getName()을 통해 팀의 정보를 조회하려고 할 때 SQL을 수행한다.
주석 내용대로 한번 가져온 Team의 정보는 1차 캐시에 올라가 있기 때문에 더 조회할 필요는 없지만,
회원을 N명 조회하게 되었을때 최대 N + 1 번 Team 조회 쿼리가 수행 될 수 있다.

  • 페치 조인을 통한 해결
String jpql = "select m from Member m join fetch m.team";
List<Member> members = em.createQuery(jpql, Member.class) 
												 .getResultList();
for (Member member : members) {
    //페치 조인으로 회원과 팀을 함께 조회해서 지연 로딩X
    System.out.println("username = " + member.getUsername() + ", " +
					             "teamName = " + member.getTeam().name());
}

페치조인은 조회 당시에 실제 엔티티가 담긴다. 그렇기 때문에 지연로딩 없이 바로 사용이 가능하다.

컬렉션 페치 조인

  • 일대다 관계, 컬렉션 페치 조인
//JPQL
select t from Team t join fetch t.members where t.name = '팀A';

//SQL
select t.*, m.* from team t, inner join member m on t.id = m.team_id
 where t.name = '팀A';

이를 수행하면 Team은 하나지만 Member가 1개 이상일 수 있다.

팀A는 1개이지만 그에 해당하는 멤버는 회원1과 회원2로 두개이기 때문에, 조회 결과는
위 표처럼 2개의 row가 된다.

팀은 하나이기에 같은 주소값을 가진 결과가 두개가 나오고 팀A의 입장에서는 회원1, 회원2를 가진다.

  • 컬렉션 페치 조인 사용 코드
String jpql = "select t from Team t join fetch t.members where t.name = '팀A'"
List<Team> teams = em.createQuery(jpql, Team.class).getResultList();
for (Team team : teams) {
    System.out.println("teamname = " + team.getName() + ", team = " + team);
    for (Member member : team.getMembers()) {
        //페치 조인으로 팀과 회원을 함께 조회해서 지연 로딩 발생 안함
        System.out.println("->username = " + member.getUsername()+ ", member = " + member);
    }
}

페치 조인과 DISTINCT

일대다(1:N) 관계에서는 join fetch 결과가 뻥튀기 될 수 있다.

JPQL의 DISTINCT로 해결가능
반대로 다대일(N:1)은 뻥튀기 되지 않는다.

페치 조인과 일반 조인의 차이

일반 조인 실행시 연관된 엔티티를 함께 조회하지 않음.

//JPQL
select from Team t join t.members m where t.name = '팀A';

//SQL
select t.* from Team t inner join member m on t.id = m.team_id
 where t.name = '팀A';

해당 쿼리 수행시 일반 조인은 연관된 엔티티를 먼저 조회하지 않기 때문에 프록시 객체 반환.
실제로 해당 엔티티를 사용할 때 실제 값을 조회한다.
반면, 페치 조인은 조회시 연관관계도 같이 조회(즉시 로딩)
페치 조인은 객체 그래프를 SQL 한 번에 조회하는 개념

페치 조인의 특징과 한계

  • 페치 조인 대상에는 별칭을 줄 수 없다

  • 둘 이상의 컬렉션은 페치 조인 할 수 없다.

String query = "select t from Team t join fetch t.members, t.orders"
//불가능 
  • 컬렉션을 페치 조인하면 페이징 API를 사용할 수 없다.
    • 일대일, 다대일 같은 단일 값 연관 필드들은 페치 조인해도 페이징 가능
    • 하이버네이트는 경고 로그를 남기고 메모리에서 페이징하지만 안쓰는 것이 좋음
  • 해결 방안
  1. 일대다를 다대일로 방향을 전환하여 해결한다
    String query = "select m from Member m join fetch m.team t";
  2. BatchSize()
    public class Team{
    ...
    @BatchSize(size = 100)
    @OneToMany(mappedBy = "team")
    private List<Member> members;
    ...
    }
    String query = "select t from Team t";
  • 지연로딩 상태이지만, 조회할 때 members를 BatchSize의 size만큼 조회해 온다.
  • BatchSize()는 글로벌 설정으로 할 수도 있다.
    application.properties 나 yml에
    hibernate.default_batch_fetch_size=100
  • 연관된 엔티티들을 SQL한 번으로 조회 - 성능 최적화
  • 엔티티에 직접 적용하는 글로벌 로딩 전략보다 우선함
  • @OneToMany(fetch = FetchType.LAZY)//글로벌 로딩 전략
  • 실무에서 글로벌 로딩 전략은 모두 지연 로딩
  • 최적화가 필요한 곳은 페치 조인 적용

페치 조인 - 정리

모든 것을 페치 조인으로 해결할 수는 없다.
페치 조인은 객체 그래프를 유지할 때 사용하면 효과적이다.
여러 테이블을 조인해서 엔티티가 아닌 전혀 다른 결과를 내야 하면, 페치 조인 보다는 일반 조인을 사용하고
필요한 데이터들만 조회해서 DTO로 반환하는 것이 효과적

출처:https://catsbi.oopy.io/137e5070-40d5-4799-a283-a747fb7a0f2d#b3974d25-fa6d-4da0-adb4-356f018fbebd

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