JPA Fetch Join과 페이징을 함께 사용할 때 주의점
~ToMany 관계에서 Fetch Join과 페이징을 함께 사용하면 OutOfMemoryError가 발생할 수 있다는 점을 주의해야 합니다. 예를 들어, 아래와 같이 Product(1)-ProductCategory(N) 관계가 있을 때, ProductJpaRepository의 findProductWithSlice처럼 Fetch Join과 페이징을 함께 사용하는 경우에 OOM이 발생할 수 있습니다.
@Entity
@Getter
@NoArgsConstructor(access = AccessLevel.PROTECTED)
class Product {
@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
private Long id;
@OneToMany(mappedBy = "product", cascade = CascadeType.PERSIST)
private List categories = new ArrayList();
// ... 중략
}
@Entity
@Getter
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor(access = AccessLevel.PROTECTED)
class ProductCategory {
@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
private Long id;
@ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)
private Product product;
@ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)
private Category category;
}
interface ProductJpaRepository extends JpaRepository {
@Query("""
select p
from Product p
join fetch p.categories pc
join fetch pc.category c
order by p.id desc
""")
Slice findProductWithSlice(Pageable pageable);
}
✔️ 왜 OOM이 발생할 수 있나?
실제로 findProductWithSlice를 호출하면 서버에서 다음과 같은 경고 메시지를 보여주는데요.
firstResult/maxResults specified with collection fetch; applying in memory
실행되는 쿼리를 확인해도 페이징 쿼리가 발생하지 않습니다.
SELECT
p.id,
pc.product_id,
pc.id,
c.id,
c.name
FROM
product p
JOIN
product_category pc
on p.id = pc.product_id
JOIN
category c
on c.id = pc.category_id
ORDER BY p.id DESC
ProductCategory를 조인하면 Product의 결과도 함께 증가합니다. (카티션 프로덕트) 따라서, 페이징을 위해 설정한 값이 의도한 대로 동작하기 어려워 JPA는 전체 결과를 메모리에 적재한 다음에 가공하여 페이징을 수행합니다. 이때, 수많은 데이터가 메모리에 적재된다면 OOM이 발생할 가능성이 있습니다.
✔️ 이 문제는 어떻게 해결해 볼 수 있을까?
단순히 Fetch Join을 사용하지 않으면 됩니다. 하지만, Fetch Join을 사용하지 않으면 ProductCategory 리스트를 조회하기 위해서 N + 1 쿼리가 발생할 수 있습니다.
Slice result = productJpaRepository.findProductWithSlice(pageRequest);
result.forEach(product -> System.out.println(product.getCategories())); // N + 1
이를 해결하기 위해서는 @BatchSize와 default_batch_fetch_size 옵션을 사용할 수 있는데요. 이 기능은 Parent 엔티티(Product)의 Child 엔티티 컬렉션(ProductCategory)을 조회할 때, 영속성 컨텍스트에서 관리하는 Parent 엔티티의 식별자를 IN 절에 추가하여 Child 엔티티를 조회하는 기능입니다.
@Entity
@Getter
@NoArgsConstructor(access = AccessLevel.PROTECTED)
class Product {
@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
private Long id;
@BatchSize(size = 10)
@OneToMany(mappedBy = "product", cascade = CascadeType.PERSIST)
private List categories = new ArrayList();
// ... 중략
}
예를 들어, 위와 같이 categories 위에 @BatchSize를 추가하면 다음과 같은 쿼리가 발생합니다.
select
pc.product_id,
pc.id,
pc.category_id
from
product_category pc
where
pc.product_id in (?, ?, ?, ?, ?, ?, ?, ?, ?, ?)
✔️ Slice<T> 객체
Slice는 Spring Data JPA에서 페이징 처리를 도와주는 객체 중 하나로, Page와 비슷하지만 총 페이지 수나 전체 개수(count) 정보는 포함하지 않습니다. 대신 다음 페이지가 있는지만 알려줍니다.
Page<T>와 달리 count 쿼리를 수행하지 않기 때문에, 데이터가 많을수록 성능에 이점이 있습니다.
Slice는 다음 페이지가 있는지만 확인하면서 데이터를 페이지 단위로 가져올 수 있게 해주는 경량 페이징 도구입니다.
Page보다 성능이 좋지만, 전체 개수 정보가 필요하면 Page를 써야 합니다.
Slice<Product> result = productRepository.findProductWithSlice(PageRequest.of(0, 10));
반환된 Slice<Product>는 다음과 같은 정보 포함:
result.getContent()→ 현재 페이지의 Product 리스트result.hasNext()→ 다음 페이지 존재 여부