[JPQL] 페치 조인(fetch join)

출처

https://www.inflearn.com/course/ORM-JPA-Basic/dashboard

자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍 - 기본편 강의 - 인프런

 

 

목차

• 페치 조인?
• 엔티티 페치 조인
  • 실습
• 컬렉션 페치 조인
  • 실습
  • 페치 조인과 DISTINCT
• 페치 조인과 일반 조인의 차이
  • 일반 조인
  • 페치 조인
• 페치 조인의 특징과 한계
• 정리

 

 

페치 조인?

• 실무에서 정말정말 중요합니다. ⭐⭐⭐
• SQL의 조인 종류는 아닙니다. 
• JPQL에서 성능 최적화를 위해 제공하는 기능입니다. 
• 연관된 엔티티나 컬렉션을 SQL 한 번에 함께 조회하는 기능입니다. 
• join fetch 명령어를 사용하여 작성합니다. 

[ LEFT [OUTER] | INNER ] JOIN FETCH 조인경로

 

엔티티 페치 조인

[예제] 회원을 조회하면서, 연관괸 팀도 SQL 한개로 한번에 조회

[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

참고 즉시 로딩과 비슷해 보이지만, fetch 명령어를 사용해서 객체 그래프를 통해 어떤 데이터를 함께 조회할 것인지 명시적으로 나타낸 차이점이 있습니다. 

 

• Member와 Team을 페치 조인하면 JPA가 List 안에 회원 객체와 그 회원에 속한 팀의 객체를 영속성 컨텍스트 1차 캐시에 미리 생성해둡니다. (예제에선 5개의 엔티티를 저장)
• 해당 데이터들을 SQL 한개로 가져옵니다. 

 

실습

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());
}

---
username = 회원1, teamname = 팀A
username = 회원2, teamname = 팀A
username = 회원3, teamname = 팀B

 

[페치 조인 사용 전]

1. 회원 1, 회원 2, 회원 3을 조회 (SQL 발생 1)
2. 회원 1의 팀 A를 조회 (SQL 발생 2)
3. 회원 2의 팀 A를 조회 (1차 캐시)
4. 회원 3의 팀 B를 조회 (SQL 발생 3)

→ 총 3번의 SQL이 발생합니다. 만약, 회원이 100명이라면? SQL이 100개 발생합니다. 이와 같은 문제를 N+1 문제라고 합니다. (즉시로딩이던, 지연로딩이던 발생)

 

[페치 조인 사용]

• SQL  한개로 회원 1, 회원 2, 회원 3, 팀 A, 팀 B를 모두 가져와 1차 캐시에 저장합니다.
• team은 프록시가 아닙니다.
• 지연로딩으로 설정해도 페치 조인이 더 우선입니다.

 

 

컬렉션 페치 조인

일대다 관계에서의 페치 조인을 의미합니다.

 

[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'

 

 

 

 

실습

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);
    }
}

---
// 팀A 중복 출력 → DISTINCT 필요
teamname = 팀A, team = Team@0x100
→ username = 회원1, member = Member@0x200
→ username = 회원2, member = Member@0x300
teamname = 팀A, team = Team@0x100
→ username = 회원1, member = Member@0x200
→ username = 회원2, member = Member@0x300

• 팀A 중복 출력 → DISTINCT 필요

 

페치 조인과 DISTINCT

• SQL의 DISTINCT는 중복된 결과를 제거하는 명령어입니다. 
• JPQL의 DISTINCT는 2가지 기능을 수행합니다.  
  1. SQL에 DISTINCT 명령어 삽입
  2. 애플리케이션 레벨에서 엔티티 중복 제거

 

1. SQL에 DISTINCT 명령어 삽입

select distinct t
from Team t join fetch t.members
where t.name = '팀A'

⇒ SQL에 DISTINCT를 추가하지만 데이터가 다르므로 SQL 결과에서 중복 제거 실패합니다.

 

 

 

2. 애플리케이션 레벨에서 엔티티 중복 제거

• 같은 식별자를 가진 Team 엔티티를 제거합니다. 

 

결과

/*
teamname = 팀A, team = Team@0x100
→ username = 회원1, member = Member@0x200
→ username = 회원2, member = Member@0x300
*/

 

[하이버네이트 6 변경 사항]

• 하이버네이트6 부터는 DISTINCT 명령어를 사용하지 않아도 애플리케이션에서 중복 제거가 자동으로 적용됩니다.
• 참고 링크 : https://www.inflearn.com/questions/717679

 

 

 

페치 조인과 일반 조인의 차이

일반 조인

• 일반 조인 실행 시 연관된 엔티티를 함께 조회하지 않습니다.

[JPQL]

select t
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'

 

• JPQL은 결과를 반환할 때 연관관계를 고려하지 않습니다. 
• 단지, SELECT 절에 지정한 엔티티만 조회할 뿐입니다. 
• 예제에서는 팀 엔티티만 조회하고, 회원 엔티티는 조회 X
• 페치 조인을 사용할 때만 연관된 엔티티도 함께 조회합니다. (즉시 로딩)
• 페치 조인은 객체 그래프를 SQL 한번에 조회하는 개념입니다.

 

페치 조인

• 페치 조인은 연관된 엔티티를 함께 조회합니다.

[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'

 

 

페치 조인의 특징과 한계

• 페치 조인 대상에는 별칭을 줄 수 없습니다.
  • 하이버네이트는 가능하지만, 가급적 사용하지 않는 것이 좋습니다.

select t from Team t join fetch t.members as m where m.age > 10  
→ X (페치 조인은 모든 데이터를 가져온다는 전제 하에 설계가 되어있다.)

• 둘 이상의 컬렉션은 페치 조인 할 수 없습니다. 
  • 팀의 회원 목록 뿐만 아니라, 주문 목록도 함께 가져오는 경우
• 컬렉션을 페치 조인하면 페이징 API(setFirstResult, setMaxResults)를 사용할 수 없습니다. 
  • 일대일, 다대일 같은 단일 값 연관 필드들은 페치 조인해도 페이징 가능
  • 일대다 관계는 데이터가 뻥튀기가 된다. (위에서 설명했듯이 팀에 속한 회원 수 만큼 팀 리스트에 같은 팀이 채워진다.)
  • 만약, 중복된 팀이 2개인데, 페이지 사이즈를 1로 지정해서 한 개만 가져오면 해당 팀의 회원 수는 1개로 표시된다.
  • 하이버네이트는 경고 로그를 남기고 메모리에서 페이징한다. (DB에서는 모든 데이터를 가져온다. 만약 100만건이 있다면 메모리에 100만건을 적재한다. → 매우 위험)
• 연관된 엔티티들을 SQL 한번으로 조회합니다. - 성능 최적화
• 엔티티에 직접 적용하는 글로벌 로딩 전략보다 우선시합니다. 
  • @OneToMany(fetch = FetchType.LAZY)  //글로벌 로딩 전략
• 실무에서 글로벌 로딩 전략은 모두 지연 로딩을 사용합니다. 
• 최적화가 필요한 곳은 페치 조인을 적용합니다. 

 

 

정리

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