Spring Data JPA与N+1问题

更新: 1/12/2026 字数: 0 字 时长: 0 分钟

Spring Data JPA是Spring旗下的Spring Data项目下针对SQL的ORM，其名字中的JPA为Java Persistent API(即Java持久化API)，是Java为了统一各大ORM厂商的接口而定义的一套规范，至于JPA的具体实现则交由各大ORM厂商自行实现，目前Spring Data JPA默认采用的是Hibernate作为JPA实现

N+1问题是什么

所谓N+1问题，是在这样一种语境下出现的：

存在表A B，其中表A中的实体与表B中的实体是一对多的关系，在这种情况下，如果我们使用JPA去查询N条表A中的数据，会连带进行N次查询，去查询每一条表A的实体下关联的表B的实体的数量，进而总计为N次对表B的查询，与一次对表A的查询，即N+1问题

解决方案

目前JPA会推荐我们使用@ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)的方式去指定关联关系

@Entity  
@Table  
class Course(  
    @Id  
    @SequenceGenerator(  
        name="course_sequence",  
        sequenceName = "course_sequence",  
        allocationSize = 1  
    )  
    @GeneratedValue(  
        strategy = GenerationType.SEQUENCE,  
        generator = "course_sequence"  
    )  
    var courseId: Long?=null,  
    var title: String,  
    var credit: String,  
    @OneToOne(mappedBy = "course")  
    var courseMaterial: CourseMaterial,  
    @ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)  
    @JoinColumn(  
        name="teacher_id",  
        foreignKey = ForeignKey(ConstraintMode.NO_CONSTRAINT)  
    )  
    var teacher: Teacher  
){  
  
    override fun toString(): String {  
        return "Course(courseId=$courseId, title='$title', credit='$credit', courseMaterial=$courseMaterial, teacher=$teacher)"  
    }  
}

在这种情况下，我们将N+1问题变成了可控的情况

懒加载后带来的问题

虽然解决了N+1问题，但是随之而来的会有更多的问题

我们看上面对course代码中toString方法的定义，可能会感觉没有什么问题，可是我们在Junit下使用findById查询course数据并将得到的实体类打印出来，很快就会发现出现了报错，这是因为我们在调用toString方法的时候，由于其中的关联实体使用的是懒加载，因此查询完course后就会关闭原本的查询session，而打印时在获取关联实体时会因为session已经关闭而获取不到关联的实体类

因此我们需要对toString方法进行改造

@Entity  
@Table  
class Course(  
    @Id  
    @SequenceGenerator(  
        name="course_sequence",  
        sequenceName = "course_sequence",  
        allocationSize = 1  
    )  
    @GeneratedValue(  
        strategy = GenerationType.SEQUENCE,  
        generator = "course_sequence"  
    )  
    var courseId: Long?=null,  
    var title: String,  
    var credit: String,  
    @OneToOne(mappedBy = "course")  
    var courseMaterial: CourseMaterial,  
    @ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)  
    @JoinColumn(  
        name="teacher_id",  
        foreignKey = ForeignKey(ConstraintMode.NO_CONSTRAINT)  
    )  
    var teacher: Teacher  
){  
  
    override fun toString(): String {  
        return "Course(courseId=$courseId, title='$title', credit='$credit')"  
    }  
}

JPA推荐我们使用的方式是在toString方法中只打印实体自身的内容

这里值得一提的是，如果你想要原本的Session可以在进行完findById后不关闭，可以在方法上加上@Transactional，这样就会让这一个方法公用一个session，也就不会导致session的提前关闭，进而完成查询

关联查询的方法

实际上，虽然我们通过懒加载解决了N+1问题，但关联查询是不可避免的，那么我们该如何进行关联查询呢？

一次查询所有关联数据

这种查询适合原本的N+1问题相似的，也就是我们查询A表的数据，结果要求查出A表实体下的所有相关联的B表实体，这种情况下我们应该使用JPA为我们提供的@EntityGraph注解

@Repository
interface CourseRepository: JpaRepository<Course, Long>{

    @EntityGraph(attributePaths = ["teacher","courseMaterial"])
    override fun findAll(): MutableList<Course>

}

@EntityGraph可以加在实体类亦或是仓储的接口上，一般为了灵活性我们会直接加在仓储的接口上，@EntityGraph会将原本的N+1语句转换为left join的方法进行查询，进而使用一条语句完成了查询

一次查询指定数量的关联数据

这里我们首先需要明白一点，查询A表的一个实体，同时关联的查询B表中指定数量的关联实体，这件事情本身，如果希望通过一次SQL完成的话就属于是复杂查询的范畴了

针对复杂查询，我们一般会根据QPS做出抉择：

• 当QPS较低时，我们其实应该照顾代码的可维护性，因此，最优解应该是执行两次简单查询，进而拼凑出我们需要的
• 当QPS较高时，我们需要更高的查询效率，这时JPA其实已经有点不太够用了，因为JPA本身对于这种情况下对我们的希望就是使用原生的SQL，因此我们可以使用@Query的方式定义原生SQL进行查询