Lazy Loading, Eager Loading

Lazy Loading, Eager Loading

JPA를 사용할 때 연관관계를 설정하면 데이터를 조회하는 방법에 따라 두 가지 방식으로 로딩됩니다:
1. Lazy Loading (지연 로딩)
2. Eager Loading (즉시 로딩)

이 글에서는 각 로딩 방식의 특징, 실제 쿼리문이 언제 실행되는지를 예제 코드와 함께 설명하겠습니다.

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1. Lazy Loading (지연 로딩)

Lazy Loading은 연관된 엔티티 데이터를 즉시 가져오지 않고, 실제 사용할 때 조회하는 전략입니다.
JPA에서는 기본적으로 @OneToMany, @ManyToOne 관계를 설정할 때 FetchType.LAZY를 사용합니다.

특징

1. 처음에 연관된 엔티티는 프록시 객체로 대체됩니다.
2. 실제로 데이터를 접근(사용)하는 시점에 쿼리가 실행됩니다.
3. 필요할 때만 데이터를 조회하기 때문에 성능 최적화에 유리합니다.

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Lazy Loading 예제 코드

1. 엔티티 설정

@Entity
public class Parent {
    @Id @GeneratedValue
    private Long id;

    private String name;

    @OneToMany(mappedBy = "parent", fetch = FetchType.LAZY)
    private List<Child> children = new ArrayList<>();
}

@Entity
public class Child {
    @Id @GeneratedValue
    private Long id;

    private String name;

    @ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)
    @JoinColumn(name = "parent_id")
    private Parent parent;
}

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2. Lazy Loading 동작 확인

@Transactional
public void lazyLoadingExample(Long parentId) {
    // 부모 엔티티 조회
    Parent parent = parentRepository.findById(parentId).orElseThrow();

    // 여기서 쿼리는 아직 실행되지 않음 (children은 프록시 상태)
    System.out.println("Parent name: " + parent.getName());

    // 자식 엔티티에 접근하는 시점에서 쿼리 실행
    System.out.println("Number of children: " + parent.getChildren().size());
}

쿼리 실행 흐름

1. parentRepository.findById() → 부모 엔티티만 SELECT 쿼리 실행

   SELECT * FROM parent WHERE id = ?;

2. parent.getChildren().size() → 자식 엔티티 조회 시점에 쿼리 실행

   SELECT * FROM child WHERE parent_id = ?;

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Lazy Loading의 장점과 단점

장점

• 데이터를 필요할 때만 로딩하므로 성능 최적화가 가능합니다.
• 불필요한 데이터를 미리 로딩하지 않습니다.

단점

• 트랜잭션 범위 밖에서 Lazy 로딩된 객체에 접근하면 LazyInitializationException이 발생합니다.
• 연관된 데이터를 사용할 때마다 추가 쿼리가 실행되므로 N+1 문제가 발생할 수 있습니다.

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2. Eager Loading (즉시 로딩)

Eager Loading은 연관된 데이터를 즉시 조회하는 전략입니다.
JPA에서는 FetchType.EAGER로 설정하면 엔티티를 조회할 때 JOIN 쿼리를 통해 연관된 데이터도 함께 가져옵니다.

특징

1. 조회 시점에 연관된 데이터를 한 번에 가져옵니다.
2. 필요한 데이터뿐만 아니라 모든 연관 데이터가 함께 로딩되므로 성능 저하를 일으킬 수 있습니다.
3. 코드 작성은 간단하지만 불필요한 데이터가 로딩될 가능성이 큽니다.

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Eager Loading 예제 코드

1. 엔티티 설정

@Entity
public class Parent {
    @Id @GeneratedValue
    private Long id;

    private String name;

    @OneToMany(mappedBy = "parent", fetch = FetchType.EAGER)
    private List<Child> children = new ArrayList<>();
}

@Entity
public class Child {
    @Id @GeneratedValue
    private Long id;

    private String name;

    @ManyToOne(fetch = FetchType.EAGER)
    @JoinColumn(name = "parent_id")
    private Parent parent;
}

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2. Eager Loading 동작 확인

@Transactional
public void eagerLoadingExample(Long parentId) {
    // 부모 엔티티 조회
    Parent parent = parentRepository.findById(parentId).orElseThrow();

    // EAGER 로딩이므로 children도 함께 가져옴
    System.out.println("Parent name: " + parent.getName());
    System.out.println("Number of children: " + parent.getChildren().size());
}

쿼리 실행 흐름

1. 부모 엔티티 조회 시 JOIN을 통해 자식 엔티티도 함께 가져옵니다.

   SELECT p.*, c.* 
   FROM parent p 
   LEFT JOIN child c ON p.id = c.parent_id 
   WHERE p.id = ?;

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Eager Loading의 장점과 단점

장점

• 쿼리가 한 번만 실행되므로 N+1 문제를 방지할 수 있습니다.
• 코드 작성이 간단합니다.

단점

• 불필요한 데이터까지 모두 조회하므로 성능 저하가 발생할 수 있습니다.
• 데이터의 양이 많아질수록 오버헤드가 커집니다.

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3. Lazy Loading과 Eager Loading 비교

구분	Lazy Loading	Eager Loading
데이터 로딩 시점	실제로 필요할 때 조회	엔티티 조회 시점에 즉시 조회
쿼리 실행	연관 데이터 접근 시 개별 쿼리 실행	JOIN 쿼리를 통해 한 번에 로딩
성능	필요할 때만 로딩 → 성능 최적화 가능	불필요한 데이터까지 로딩 → 성능 저하 가능
N+1 문제	발생할 수 있음 (개별 쿼리 실행)	발생하지 않음 (JOIN 사용)
활용 사례	데이터 사용 빈도가 낮고 효율적 로딩이 필요할 때	데이터 사용 빈도가 높고 JOIN이 유리할 때

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4. 언제 Lazy와 Eager를 사용할까?

• Lazy Loading

  • 연관된 데이터가 자주 사용되지 않는 경우
  • 성능 최적화가 필요한 경우
  • 데이터 양이 많을 때

• Eager Loading

  • 연관된 데이터를 함께 사용해야 하는 경우
  • JOIN 쿼리를 사용해 한 번에 로딩하는 것이 성능상 유리할 때

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마무리

Lazy Loading과 Eager Loading은 각기 다른 장단점을 가지고 있습니다.

• Lazy Loading은 지연된 시점에 데이터를 가져오므로 불필요한 데이터 로딩을 피할 수 있지만 N+1 문제가 발생할 수 있습니다.
• Eager Loading은 즉시 데이터를 가져오기 때문에 N+1 문제는 피하지만 불필요한 데이터까지 로딩될 수 있습니다.

따라서 상황에 맞는 로딩 전략을 선택하고, 필요하다면 JPQL의 Fetch Join을 사용해 쿼리 최적화를 진행하는 것이 좋습니다.

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출처 및 참고 자료

1. Spring Data JPA 공식 문서
2. Hibernate User Guide - Fetching Strategies
3. Baeldung: JPA Lazy vs Eager Loading