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Spring Boot에서 JPA의 N+1 문제

게시
By Juho
5 분읽는 시간

목차

  1. Spring Boot에서 JPA의 N+1 문제
  2. N+1 문제 해결 방법
  3. [BatchSize 설정 방법]
  4. [성능 측정 및 모니터링 방법]

Spring Boot에서 JPA의 N+1 문제

Spring Boot에서 JPA의 N+1 문제는 대표적인 성능 이슈 중 하나다.

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@Entity
public class Parent {
    @Id @GeneratedValue
    private Long id;
    
    @OneToMany(mappedBy = "parent", fetch = FetchType.LAZY)
    private List<Child> children = new ArrayList<>();
}

// N+1 문제가 발생하는 코드
List<Parent> parents = parentRepository.findAll();
for (Parent parent : parents) {
    System.out.println(parent.getChildren().size()); // 여기서 N번의 추가 쿼리 발생
}

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SELECT * FROM parent; -- 1번
SELECT * FROM child WHERE parent_id = 1;
SELECT * FROM child WHERE parent_id = 2;
...
SELECT * FROM child WHERE parent_id = N;

N+1 문제 해결 방법

보통은 아래의 방식으로해결할 수 있다.

Fetch Join

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@Query("SELECT p FROM Parent p JOIN FETCH p.children")
List<Parent> findAllWithChildren();

EntityGraph

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@EntityGraph(attributePaths = {"children"})
@Query("SELECT p FROM Parent p")
List<Parent> findAllWithEntityGraph();

Batch Size

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spring:
  jpa:
    properties:
      hibernate.default_batch_fetch_size: 100
  • Batch Fetch 적용 시
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    SELECT * FROM parent;
SELECT * FROM child WHERE parent_id IN (1,2,3,...,100);
SELECT * FROM child WHERE parent_id IN (101,102,...,200);

정리해보면 다음과 같다

방법장점단점사용 시기
Fetch Join한 번의 쿼리로 해결페이징 불가, 카테시안 곱데이터 양이 적을 때
EntityGraph선택적 fetch 가능복잡한 관계에서 제약중간 복잡도
Batch Size페이징과 호환여러 쿼리 실행대용량 데이터

Batch Size 설정 방법

BatchSize 어노테이션

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@Entity
public class Parent {
    @Id @GeneratedValue
    private Long id;
    
    @BatchSize(size = 10)  // 특정 연관관계에만 적용
    @OneToMany(mappedBy = "parent")
    private List<Child> children;
    
    @BatchSize(size = 5)   // 다른 연관관계에는 다른 크기 적용 가능
    @OneToMany(mappedBy = "parent") 
    private List<Order> orders;
}

적용 범위: 클래스(엔티티), 컬렉션, 개별 연관관계 단위
설정 방식: 어노테이션으로 직접 지정
특징

  • 특정 연관관계/엔티티에만 선택적으로 batch size 적용 가능
  • 프로젝트 내에서 관계마다 다른 batch 크기를 줄 수 있음
  • 코드에 박히므로 상황에 따라 일괄 변경이 어려움

hibernate.default_batch_fetch_size

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spring:
  jpa:
    properties:
      hibernate.default_batch_fetch_size: 100  # 모든 연관관계에 기본적으로 적용

적용 범위: 전역 설정 (모든 LAZY 연관관계, 컬렉션, ToOne 관계)
설정 방식: application.yml 또는 application.properties
특징

  • 기본적으로 모든 지연 로딩에 동일한 batch size 적용
  • 설정 한 줄이면 전체 적용 → 운영 시 빠르게 튜닝 가능
  • 세밀한 제어는 어렵고, 특정 관계에만 다르게 적용하려면 @BatchSize 병행 필요

우선순위

@BatchSize 어노테이션이 hibernate.default_batch_fetch_size보다 우선순위가 높음
특정 연관관계에 @BatchSize가 설정되어 있으면 전역 설정을 무시하고 어노테이션 값 사용

성능 측정 및 모니터링 방법

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logging:
  level:
    org.hibernate.SQL: DEBUG
    org.hibernate.SQL.myUnit: DEBUG
    org.hibernate.type.descriptor.sql.BasicBinder: TRACE
    org.hibernate.engine.internal.StatisticalLoggingSessionEventListener: DEBUG

spring:
  jpa:
    show-sql: true
    properties:
      hibernate.format_sql: true
      hibernate.generate_statistics: true
  • show-sql=true: 실행된 SQL 출력
  • BasicBinder=TRACE: 파라미터 값 출력
  • generate_statistics=true: 실행 횟수, 캐시 히트율, 엔티티 로딩 수 확인 가능

Batch 크기 너무 크면 또는 네트워크 부담될 수 있음 그래서 모니터링 하면저 트래픽, DB 상황에 맞춰 조정해야한다.
일부 DB는 IN 절 파라미터나 패킷 크기 제한이 있음 → 너무 크게 잡지 않아야한다.

SpringBoot
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