[JPA] 페치 조인 (fetch join)

실무에서 지이이이이이이이이이이인짜 중요하다고 한다.

페치 조인 (fetch join)이 뭐시여?

SELECT * FROM Member M JOIN Team T ON T.id = M.team;

이거 아니야....?
라고 생각하실 수 있는데, 이건 그냥 SQL Join문이다.

우리가 지금부터 배울 조인은 JPA에서만 사용되는 문법인 페치 조인 이란 문법이다.

JPA에서 연관된 엔티티나 컬렉션을 SQL 한 번에 함께 조회하는 기능으로,
JPQL에서 성능 최적화를 위해 제공하는 기능이다.

join fetch 명령어를 사용하면 된다.

사용방법 & 예시

일단 테이블 두개가 있다고 가정하자.

public class Member {

   @Id @GeneratedValue
   @Column(name = "MEMBER_ID")
   private Long id;

   @Column(name = "USERNAME")
   private String username;

   @ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)
   //@BatchSize(size = 100)
   private Team team;

   // 기본 생성자
   public Member() {}

   public Member(String username, Team team) {
      this.id = id;
      this.username = username;
      this.team = team;
   }
}

public class Team {

    @Id @GeneratedValue
    @Column(name = "TEAM_ID")
    private Long id;

    private String name;

    @OneToMany(mappedBy = "team", fetch = FetchType.EAGER)
    private List<Member> members = new ArrayList<>();

    // 기본 생성자
    public Team() {}

    public Team(String name) {
        this.name = name;
    }
}

이렇게 되어 있는 상태다.

// 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;

JPQL문을 보면, 회원을 조회하면서 연관된 팀도 함께 조회한다. (SQL 한 번에)

SQL을 보면 회원 뿐만 아니라 팀(T.*)도 함께 SELECT 하게 된다.

이렇게 가져오면 어떻게 되냐면...

Memeber 테이블의 Team_ID를 각각 연결해서 한 테이블마냥 Java로 넘어온다.

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';

이처럼 원하는 조건만 걸어서 가져올 수도 있다.

---

그럼 왜 페치조인을 사용해?

1. 일반 조인 실행시 연관된 엔티티를 함께 조회하지 않음

무슨 소리인지는 바로 예시를 보자..

// JPQL
SELECT t 
FROM Team t 
	JOIN t.members m
WHERE t.name = ‘팀A'

이런식으로 JPQL에서 일반적인 JOIN을 할 경우,

// SQL
SELECT T.*
FROM TEAM T
	JOIN MEMBER M ON T.ID=M.TEAM_ID
WHERE T.NAME = '팀A'

Team 테이블의 값만 가져오고, 연관되어 있는 Member 테이블의 데이터는 가져오지 않는다.

이러첨 JPQL은 결과를 반환할 때 연관관계 고려하지 않는다.
단지, SELECT 절에 지정한 엔티티만 조회할 뿐이다.
그래서 Team Entity만 조회하고, Member Entity는 조회하지 않았다.

2. N+1 문제 해결

N+1 문제는 여기서!

아마 페치조인 개념을 볼려고 들어오신거면,
즉시로딩(EAGER) & 지연로딩(LAZY) 이 두가지의 개념을 아실거라 생각한다.

보통 실무에서는 거의 지연로딩(LAZY)을 사용한다고 한다.
하지만, 지연로딩을 사용하더라도 N+1의 문제를 완벽하게 해결할 수 없다.

FETCH 타입을 지연로딩(LAZY)으로 해놓은 다음,
페치조인을 사용하면 N+1 문제를 해결할 수 있다.

"....? 그럼 또 연관된 Entity는 값이 느리게 들어오는거 아니야? 지연로딩이자나 ㅡㅡ;;"

아니다. 페치조인에는 특징이 있다.

페치조인 특징
1. Entity에 직접 적용하는 글로벌 로딩 전략보다 우선순위
2. 둘 이상의 컬렉션은 fetch join X
3. 컬렉션을 fetch join하면 페이징 API(setFirstResult, setMaxResults)를 사용 X

1번의 특징에 의해, 지연로딩(LAZY)은 묵살(?)이 되어 버리고, 페치조인이 작동하게 된다.

그래서 기본적으로는 글로벌 특성으로 지연로딩(LAZY)을 사용하면서,
페치조인을 사용하면 원하는 데이터를 필요할때만 함께 가져올 수 있게 된다.

---

주의사항!

1. 둘 이상의 컬렉션은 fetch join X

1:N:M 관계인 3개의 엔티티가 존재한다고 가정하자.

이런 관계일 때, fetch join은 한 번만 사용할 수 있다는 것이다.

2. 컬렉션을 fetch join하면 페이징 API를 사용 X

fetch join은 결국 SQL로 변환되어 join 쿼리가 나가는 것이다.

OneToMany (1대다) 관계인 두 테이블을 join하면 1의 관계인 쪽의 데이터는 Many(다)쪽 데이터만큼 불어난 데이터를 보여준다.

TEAM의 데이터는 한개인데, MEMBER의 데이터가 2개가 연관되어 있다.
그래서 총 두개의 데이터가 반환됐다.

"난 그저 One 쪽의 데이터를 가져오는게 목적이었는데, 왜 늘어났어 ㅠㅠㅠㅠ"

이게 문제다. One쪽의 데이터를 불렀지만, 돌아오는 데이터 량은 Many 쪽의 량이 온 것이다.
어찌보면 당연한건데 이게 뭐가 문제가 될까?

페이징(Paging)이 문제가 된다.
불어난 데이터들 때문에, 원하는 개수만큼의 데이터를 얻는 것이 불가능해진다.
물론! 값이 나오긴 하는데, 하이버네이트는 경고 로그를 남긴다.

예시를 한번 보자!

Id	이름	소속 팀
1L	Member1	TeamA
2L	Member2	TeamA
3L	Member3	TeamB
4L	Member4	TeamB

Id	팀 이름
1L	TeamA
2L	TeamB

이런 JPQL을 입력했다고 가정하자.

String sql = "select t from Team t join FETCH t.members";

List<Team> findMember1 = em.createQuery(sql, Team.class)
                    .setFirstResult(0) // 시작 위치
                    .setMaxResults(2) // 가져올 최대 개수
                    .getResultList();

그럼 콘솔에선 하이버네이트가 화낸다.

HHH90003004: firstResult/maxResults specified with collection fetch; applying in memory

Id	팀 이름	이름
1L	TeamA	Member1
1L	TeamA	Member2
2L	TeamB	Member3
2L	TeamB	Member4

이런식으로 가져온 다음, 2개를 가져올려고 하면,

Id	팀 이름	이름
1L	TeamA	Member1
2L	TeamB	Member3

얘네가 출력이 된다.
그럼 Member2의 데이터는 묵살이 된다.

기준이 One쪽(Team)의 엔티티로 잡혀 있기 때문에 이런 상황이 벌어지는 거다.

그래서 해결법은!!
Batch Size라는 것을 적용하면 된다.

그거 역시 N+1 문제는 여기서! 요쪽에 가서 보면 된다.

제발!! One To Many (1대다)만 적용되는 주의사항이다.
다른건 데이터량은 그대로라 페이징이 가능하다.

3. 페치 조인 대상에는 별칭을 줄 수 없다.

되긴 하는데, 그냥 사용하지마라ㅠㅠㅠㅠㅠ
JPA가 의도하는게 아니라고 한다.

4. 모든 것을 페치 조인으로 해결할 수 는 없음

페치조인을 너무 맹신하지 말자!

5. 하이버네이트6 부터는 DISTINCT 명령어를 사용 안해도 된다.

이때부턴 알아서 애플리케이션에서 중복 제거가 자동으로 적용된다고 한다.
그래서 따로 여기다가 적지 않았다.