N+1 문제는 JPA 또는 Hibernate 같은 ORM(Object-Relational Mapping) 프레임워크에서 연관된 엔티티를 조회할 때 자주 발생하는 성능 문제이다. N+1의 개념부터 원인, 구체적인 예시, 그리고 해결 방안까지 설명하려한다.
✅ 1. N+1 문제란?
N+1문제: 하나의 쿼리(1)로 데이터를 조회한 후, 연관된 엔티티를 조회하기 위해 N개의 추가 쿼리가 실행되는 상황.
결과적으로 총 N + 1번의 쿼리가 실행되며, 이는 성능을 크게 저하시킬 수 있음.
<예시 상황>
Member와 Team이 다대일(N:1) 관계라고 가정:
@Entity
public class Member {
@Id @GeneratedValue
private Long id;
private String name;
@ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)
private Team team;
}@Entity
public class Team {
@Id @GeneratedValue
private Long id;
private String name;
}위처럼 있을 때, 아래같은 모든 Member를 조회하는 코드를 작성한다면 발생하는 쿼리 수는?
List<Member> members = em.createQuery("SELECT m FROM Member m", Member.class)
.getResultList();
for (Member member : members) {
System.out.println(member.getTeam().getName());
}- 첫 번째 쿼리:
SELECT * FROM Member; - 그 후, member.getTeam().getName()이 호출될 때마다 추가 쿼리:
SELECT * FROM Team WHERE id = ?;
→ Member가 N명이라면, Team을 N번 조회함 → 총 N + 1 쿼리 발생
✅ 2. N+1문제가 발생하는 이유
JPA에서 연관된 엔티티를 매핑할 때, 기본적으로 다음 전략을 따른다:
✔️ 지연 로딩 (Lazy Loading)
-> @ManyToOne, @OneToMany 등의 연관 관계는 기본적으로 LAZY를 사용한다.
즉, 연관된 엔티티를 실제로 접근하는 시점에 쿼리를 날려서 로딩되는 것임.
위의 예시에선 member.getTeam()을 호출하는 시점에 DB 쿼리가 실행된다.
✔️ 프록시 객체
LAZY 설정된 필드는 프록시 객체(가짜 객체)로 대체된다!
프록시가 실제 사용될 때 → JPA가 DB에 쿼리를 보내 데이터를 채운다.
결과적으로 루프 내부에서 매번 getTeam()을 호출하면 그때마다 DB로부터 데이터를 불러오게 되어 N개의 쿼리가 추가 발생하게 되는 것.
✅ 3. 해결 방안
✔️ 1) Fetch Join 사용하기 (JPQL)
연관된 엔티티를 한 번에 조인해서 함께 조회하는 방법이다.
List<Member> members = em.createQuery(
"SELECT m FROM Member m JOIN FETCH m.team", Member.class)
.getResultList();한 번의 쿼리로 Member + Team을 모두 가져와 N+1 문제 방지할 수 있지만, 컬렉션(@OneToMany) 을 fetch join할 경우, 페이징이 불가능하다. 또한, 한 쿼리로 너무 많은 데이터가 한 번에 로딩될 수 있다. (조인으로 인해 중복) 그러니 필요한 상황에만 사용하는 것이 좋음.
✔️ 2) EntityGraph 사용하기 (JPA 표준 방식)
@EntityGraph(attributePaths = {"team"})
@Query("SELECT m FROM Member m")
List<Member> findAllWithTeam();EntityGraph는 어떤 연관 엔티티를 로딩할지 명시적으로 지정한다. 내부적으로 fetch join과 유사한 방식으로 동작한다. Spring Data JPA에서 많이 사용하는 방식이다.
attributePaths: 로딩할 연관 엔티티의 경로 (필드 이름) 지정type(선택): FETCH (기본값), LOAD 등 지정 가능
✔️ 3) Batch Size 설정 (Hibernate 옵션)
Hibernate에 설정을 추가하여 연관된 엔티티들을 IN 절로 한 번에 조회할 수 있도록 하는 방법
-properties-
spring.jpa.properties.hibernate.default_batch_fetch_size=100-코드 작성!-
@ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)
@BatchSize(size = 100)
private Team team;위처럼 해두면, member.getTeam()을 반복하는 경우, JPA가 100개씩 묶어서 아래와 같이 실행한다.
SELECT * FROM Team WHERE id IN (1, 2, 3, ..., 100);각 연관 엔티티를 미리 가져온다 (지연 로딩이지만 성능 개선)
fetch join처럼 조인으로 인한 중복 데이터가 없고, 페이징에도 사용이 가능하다.
- 조회 쿼리에 포함할 연관 엔티티가 명확하면 fetch join 를 사용
- 페이징 + 연관 관계가 필요하다면 batch size 활용
- 반복 쿼리 발생 여부는 SQL 로그로 항상 확인
- Spring Data JPA의 경우 @EntityGraph를 통해 명확한 연관 로딩 제어 가능
<참고 자료>
https://www.baeldung.com/spring-hibernate-n1-problem
https://programmer93.tistory.com/83#google_vignette
