Spring Data JPA 즉시 로딩(Eager Loading) & 지연 로딩(Lazy Loading)

📎 JPA - @ManyToOne 즉시 로딩과 지연 로딩(Eager Loading / Lazy Loading)

 

Spring Data JPA에서 @ManyToOne(N:1)으로 연관관계가 설정되어 있는 2개의 Entity가 존재할 때, 

 

데이터베이스의 입장에서 보면 join이 필요합니다.

 

실제 @ManyToOne의 경우 FK쪽의 엔티티를 가져올 때 PK쪽의 엔티티도 같이 가져오게 되는데요, 이러한 과정이 꼭 필요한건지, 필요하지 않다면 어떻게 해결할 수 있는지 즉시 로딩과 지연 로딩에 대해 예제를 통해 살펴보겠습니다.

 

 

 

 

⌨️ Board, Member 엔티티

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Builder;
import lombok.Getter;
import lombok.NoArgsConstructor;
import lombok.ToString;

import javax.persistence.Column;
import javax.persistence.Entity;
import javax.persistence.GeneratedValue;
import javax.persistence.GenerationType;
import javax.persistence.Id;
import javax.persistence.ManyToOne;

@Entity
@Getter
@ToString(exclude = "member")
@Builder
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Board extends BaseEntity {

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long bno;

    @Column
    private String title;

    @Column
    private String content;

    @ManyToOne
    private Member member;
}



import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Builder;
import lombok.Getter;
import lombok.NoArgsConstructor;
import lombok.ToString;

import javax.persistence.Column;
import javax.persistence.Entity;
import javax.persistence.Id;

@Entity
@Getter
@ToString
@Builder
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Member extends BaseEntity {

    @Id
    private String email;

    @Column
    private String password;

    @Column
    private String name;
}

위 코드에서 Board(게시글)와 Member(회원)은 @ManyToOne(N:1)의 관계를 맺고 있습니다.

즉 한 명의 회원(1)은 여러 게시글(N)을 작성할 수 있습니다.

 

따라서 게시글의 기준으로 봤을때 회원과의 관계는 N:1이 됩니다.

 

만약 Board의 엔티티를 조회한다면 Member의 엔티티도 함께 조회가 되는데요,

 

    @Test
    @DisplayName("즉시 로딩은 연관관계를 맺고있는 엔티티는 모두 조회가 된다")
    void testRead1() {
        /* given */
        Optional<Board> result = boardRepository.findById(100L);

        /* when */
        Board board = result.get();

        /* then */
        System.out.println(board);
    }

실행된 SQL 쿼리문을 확인해보면 board 테이블 외에도 member 테이블도 함께 조회를 하고 join으로 처리되는 것을 볼 수 있습니다.

 

만약 Board를 조회할 때 Member을 함께 조회하지 않으려면 어떻게 해야할까요?

 

 

 

 

⌨️ 즉시 로딩(Eager Loading)과 지연 로딩(Lazy Loading)

위 쿼리 결과와 같이 특정 엔티티를 조회할 때 연관된 모든 엔티티를 같이 로딩하는 것을 즉시 로딩(Eager Loading)이라고 합니다.

이와 같은 즉시 로딩은 연관된 엔티티를 모두 가져온다는 장점이 있지만,

실무에서 엔티티간의 관계가 복잡해질수록 조인으로 인한 성능 저하를 피할 수 없게 됩니다.

 

JPA에서 연관관계의 데이터를 어떻게 가져올 것인가를 fetch(패치)라고 하는데,

연관관계의 어노테이션 속성으로 'fetch'모드를 지정합니다.

 

'즉시 로딩'은 불필요한 조인까지 포함해서 처리하는 경우가 많기 때문에 '지연 로딩'의 사용을 권장하고 있습니다.

(보편적으로 '지연 로딩'을 기본으로 사용하고, 상황에 맞게 필요한 방법을 찾는것이 좋은 것 같습니다 😃)

 

 

지연 로딩(Lazy Loading)이란, 가능한 객체의 초기화를 지연시키는데 사용하는 패턴입니다.

 

 

각 연관관계의 default 속성은 다음과 같습니다.

@OneToMany: LAZY

@ManyToOne: EAGER

@ManyToMany: LAZY

@OneToOne: EAGER

https://stackoverflow.com/questions/26601032/default-fetch-type-for-one-to-one-many-to-one-and-one-to-many-in-hibernate

 

 

지연 로딩은 Board 엔티티의 @ManyToOne 어노테이션에 적용을 할 수 있습니다.

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Builder;
import lombok.Getter;
import lombok.NoArgsConstructor;
import lombok.ToString;

import javax.persistence.Column;
import javax.persistence.Entity;
import javax.persistence.GeneratedValue;
import javax.persistence.GenerationType;
import javax.persistence.Id;
import javax.persistence.ManyToOne;

@Entity
@Getter
@ToString(exclude = "member")
@Builder
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Board extends BaseEntity {

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long bno;

    @Column
    private String title;

    @Column
    private String content;

    // Lazy loading
    @ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)
    private Member member;
}

...

Board 엔티티에 지연 로딩을 적용한 후 SQL 쿼리문을 확인해보면, 이전과는 다르게 Board 테이블만 조회가 됩니다.

 

 

하지만 지연 로딩을 적용한 후에는 Board의 Member을 접근하려고 하면 오류가 발생하는데요,

    @Transactional
    @Test
    void testRead1() {
        /* given */
        Optional<Board> result = boardRepository.findById(100L);

        /* when */
        Board board = result.get();

        /* then */
        System.out.println(board);
        System.out.println(board.getMember()); // Error
    }

위 오류 내용인 proxy ~ 'no Session'은 데이터베이스와 추가적인 연결이 필요하다는 메시지 입니다.

 

지연 로딩 방식으로 로딩하기 때문에 board 테이블만 가져오는 것은 문제가 없지만, member 테이블을 가져올 때 문제가 발생합니다.

이러한 문제를 해결하기 위해서는 데이터베이스와의 재연결이 필요한데, @Transactional 어노테이션을 통해 해결할 수 있습니다.

 

@Transactional 어노테이션은 해당 메서드를 하나의 '트랜잭션' 으로 처리하라는 의미입니다.

트랜잭션으로 처리하면 속성에 따라 다르게 동작하지만, 기본적으로는 필요할 때 다시 데이터베이스와의 연결이 생성되기 때문에 위 테스트는 정상적으로 실행이 됩니다.

 

 

 

 

⌨️ 즉시 로딩(Eager Loading)과 지연 로딩(Lazy Loading)의 장단점

즉시 로딩(Earge Loading) 장점

• 지연된 초기화와 관련해서 성능적인 영향이 없음

즉시 로딩(Earge Loading) 단점

• 지연 로딩보다 긴 초기의 로딩 시간이 필요함
• 불필요한 데이터를 많이 로딩하면 성능에 영향을 줄 수 있음

 

지연 로딩(Lazy Loading) 장점

• 다른 접근 방식보다 훨씬 적은 초기의 로딩 시간
• 다른 접근 방식에 비해 메모리 소비량 감소

지연 로딩(Lazy Loading) 단점

• 초기화가 지연되면 원하지 않는 순간 성능에 영향을 줄 수 있음

 

 

 

⌨️ 즉시 로딩(Eager Loading)과 지연 로딩(Lazy Loading)의 주의할 점

• 가급적이면 지연 로딩(Lazy Loading)만 사용(특히 실무에서)
• 즉시 로딩(Eager Loading)을 적용하면 예상하지 못한 SQL이 발생할 수 있음
• 즉시 로딩(Earge Loading)은 JPQL에서 N+1 문제를 일으킴

 

 

 

 

References

• http://www.yes24.com/Product/Goods/96051853
• https://www.baeldung.com/hibernate-lazy-eager-loading
• https://stackoverflow.com/questions/26601032/default-fetch-type-for-one-to-one-many-to-one-and-one-to-many-in-hibernate
• https://www.inflearn.com/course/ORM-JPA-Basic