JPA FetchType

LAZY는 연관 field에 접근하는 시점에 query를 실행하고, EAGER는 entity 조회 시점에 연관 entity를 즉시 함께 loading합니다.

FetchType이란

• FetchType은 연관 entity를 DB에서 가져오는 시점을 결정하는 전략입니다.
  • FetchType.LAZY(지연 loading)와 FetchType.EAGER(즉시 loading) 두 가지 option이 있습니다.
  • 각 연관 관계 annotation의 fetch 속성으로 지정하며, 명시하지 않아도 annotation마다 정해진 기본값이 적용되어 항상 둘 중 하나로 동작합니다.

@ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)
private Member member;

• JPA는 객체 참조(order.getMember())를 DB query로 변환하는데, 연관 entity를 언제 가져올지 결정하지 않으면 모든 연관 entity를 항상 즉시 load하게 됩니다.
  • 객체 graph가 깊어질수록 불필요한 data까지 모두 조회되어 성능이 저하됩니다.
  • FetchType은 이 loading 시점을 개발자가 제어할 수 있도록 제공하는 수단입니다.

FetchType.LAZY

• 연관 field에 실제로 접근하는 시점에 SELECT query를 실행합니다.
  • Hibernate는 연관 entity 자리에 실제 객체 대신 proxy 객체를 반환하며, field에 접근하는 순간 proxy가 초기화되면서 DB query가 발생합니다.

Order order = em.find(Order.class, 1L);   // member는 proxy 상태
String name = order.getMember().getName(); // 이 시점에 SELECT 실행

sequenceDiagram
    participant app as Application
    participant db as Database

    app->>db: SELECT * FROM orders WHERE id = 1
    db-->>app: Order 반환 (member는 proxy)

    Note over app: order.getMember().getName() 호출

    app->>db: SELECT * FROM member WHERE id = ?
    db-->>app: Member 반환 (proxy 초기화)

LazyInitializationException

• transaction 범위 밖(Detached 상태)에서 초기화되지 않은 proxy에 접근하면 LazyInitializationException이 발생합니다.
  • entity가 영속성 context에서 분리된 상태에서는 DB 연결을 사용할 수 없기 때문입니다.

@Transactional
public Order findOrder(Long id) {
    return orderRepository.findById(id).get();
} // transaction 종료, entity Detached 상태

// 이후 code
Order order = findOrder(1L);
order.getMember().getName(); // LazyInitializationException 발생

FetchType.EAGER

• 부모 entity를 조회하는 시점에 연관 entity를 즉시 함께 loading합니다.
  • EAGER는 “즉시 loading 보장”이지 “단일 query 보장”이 아닙니다.
• em.find()처럼 단건 조회는 N+1이 발생하지 않습니다.
  • ID로 특정 entity를 조회하는 경우 Hibernate가 연관 entity를 JOIN으로 함께 가져와 1번의 query로 처리합니다.

Order order = em.find(Order.class, 1L);
// -> SELECT o.*, m.* FROM orders o JOIN member m ON o.member_id = m.id WHERE o.id = 1

• JPQL은 fetch type을 무시하고 root entity만 조회하므로 N+1이 발생합니다.
  • JPQL은 SQL로 직접 변환되는 query 언어로, 연관 관계의 fetch type을 처리하지 않습니다.
  • JPA provider가 결과를 받은 뒤 EAGER 설정을 감지하여 각 entity마다 추가 SELECT를 실행합니다.
  • Spring Data JPA의 findAll(), findBy~() 등은 내부적으로 JPQL을 사용하므로 동일하게 발생합니다.

List<Order> orders = em.createQuery("select o from Order o", Order.class)
    .getResultList();
// -> SELECT * FROM orders (1번)
// -> SELECT * FROM member WHERE id = 1 (EAGER에 의해 추가 query)
// -> SELECT * FROM member WHERE id = 2
// -> ... (N번)

sequenceDiagram
    participant app as Application
    participant db as Database

    app->>db: SELECT * FROM orders
    db-->>app: Order N건 반환

    loop 각 Order마다
        app->>db: SELECT * FROM member WHERE id = ?
        db-->>app: Member 반환
    end

    Note over app,db: 총 1 + N번 query 실행

각 Annotation의 기본 FetchType

• 연관 관계의 cardinality에 따라 기본 FetchType이 다릅니다.
  • ~ToOne 관계는 기본값이 EAGER, ~ToMany 관계는 기본값이 LAZY입니다.
  • 단일 entity를 참조하는 ~ToOne은 추가 비용이 적다고 판단하여 EAGER가 기본값이지만, 실무에서는 N+1 문제를 유발하므로 주의가 필요합니다.

실무 권장 설정

• 모든 연관 관계를 LAZY로 설정하는 것이 권장됩니다.
  • 기본값이 EAGER인 @ManyToOne과 @OneToOne도 명시적으로 LAZY로 변경합니다.

@ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)
@JoinColumn(name = "member_id")
private Member member;

@OneToOne(fetch = FetchType.LAZY)
@JoinColumn(name = "delivery_id")
private Delivery delivery;

• 연관 entity를 함께 조회해야 하는 경우에는 fetch join 또는 @EntityGraph를 사용합니다.
  • 필요한 시점에 명시적으로 즉시 loading을 지정하면 query 제어가 가능합니다.

// fetch join
@Query("select o from Order o join fetch o.member")
List<Order> findAllWithMember();

// @EntityGraph
@EntityGraph(attributePaths = {"member", "delivery"})
List<Order> findByStatus(OrderStatus status);

• EAGER를 사용하는 경우는 항상 함께 조회되는 관계에만 제한적으로 적용합니다.
  • 대부분의 상황에서 LAZY + fetch join 조합이 EAGER보다 유연하고 성능 예측이 용이합니다.

Reference

• https://docs.jboss.org/hibernate/orm/6.2/userguide/html_single/Hibernate_User_Guide.html
• https://jakarta.ee/specifications/persistence/3.0/
• https://vladmihalcea.com/n-plus-1-query-problem/