[Laravel] N+1問題について少し調べた

概要

面接の際にN+1問題について問われたのですが、あまりうまく答えられなかったので整理します。
主にLaravelでのN+1問題について記述します。

間違っている部分等ありましたらご指摘いただけると幸いです。

N+1問題

LaravelはEloquent ORMを使用されます。

ORMとはデータベースのレコードをオブジェクトとして直感的に扱えるようにするものです。
生のSQLで書く必要がないため、RDBへアクセスする処理を簡単に行うことができます。

そして、Eloquentのリレーションはデフォルトとして「遅延ロード」されますが、それを「Eagerロード」にすることでN+1問題を解決することができます。

「遅延ロード」と「Eagerロード」

では、遅延ロードとEagerロードとの違いについて見ていきます。

以下の関係のテーブルがあった場合(公式より抜粋）

Book.php

<?php

namespace App;

use Illuminate\Database\Eloquent\Model;

class Book extends Model
{
    /**
     * この本を書いた著者を取得
     */
    public function author()
    {
        return $this->belongsTo('App\Author');
    }
}

遅延ロードで全書籍と著者を取得すると以下のようになります。

.php

$books = App\Book::all();

foreach ($books as $book) {
    echo $book->author->name;
}

この場合、

.php

echo $book->author->name;

が実行されることで初めてBookとAuthor間のリレーションデータが取得されます。

つまり、echo $book->author->name;が行われるたびに

Book.php

    public function author()
    {
        return $this->belongsTo('App\Author');
    }

にアクセスをしてデータを取得していることとなります。

ですので、上記の例だとBookの数だけselect文が発行されることになってしまいます。

このことをN+1問題と言うみたいです。

そしてN＋1問題を解決するためにEagerロードと言うものが存在します。

遅延ロードだと
1.Authorのリレーションデータを持っていないBookモデルコレクションを取得
2.リレーションデータにアクセスするたびにリレーションデータを取得
以下手順2をループ

に対して
1.Authorリレーションデータを事前に取得したBookモデルコレクションを取得

とすることでクエリの発行を最小限に抑えることができます。

LaravelでのEagerロードはwithを使うことで行うことができます。

.php

// 遅延ロード
$books = App\Book::all();
// Eagerロード
$books = App\Book::with('author')->get();

また、N+1問題の検知は以下のようなパッケージがあるみたいです。(まだ触っていないのでなんとも言えないですが)
https://github.com/beyondcode/laravel-query-detector

まとめ

わかっているつもりでプログラムを書いていましたが、改めて調べてみることで全然理解できていないなと痛感しました。

参考文献

公式
オブジェクト関係マッピング
Laravelでリレーションのあるテーブルをwithで取得する【N+1問題】
LaravelでN+1を検出させる