“N+1选择问题”在对象关系映射(ORM)讨论中通常被称为一个问题,我理解这与必须为对象世界中看似简单的东西进行大量数据库查询有关。

有人对这个问题有更详细的解释吗?


当前回答

这是对问题的一个很好的描述

现在您了解了这个问题,通常可以通过在查询中执行连接获取来避免。这基本上强制获取延迟加载的对象,因此数据在一个查询中而不是n+1个查询中检索。希望这有帮助。

其他回答

假设你有公司和雇员。公司有许多雇员(即雇员有一个字段COMPANY_ID)。

在某些O/R配置中,当您有一个映射的Company对象并访问其Employee对象时,O/R工具将为每个员工执行一次选择,如果您只是在直接SQL中执行操作,则可以从Company_id=XX的员工中选择*。因此,N(员工人数)加1(公司)

这就是EJB实体bean的初始版本是如何工作的。我相信像Hibernate这样的东西已经解决了这个问题,但我不太确定。大多数工具通常包含有关其映射策略的信息。

在我看来,《Hibernate陷阱:为什么关系应该懒惰》中的文章与真正的N+1问题完全相反。

如果您需要正确的解释,请参阅Hibernate-第19章:提高性能-获取策略

选择提取(默认值)为极易受到N+1选择的影响问题,因此我们可能希望启用联接获取

N+1的推广

N+1问题是一个ORM特有的问题名称,它将可以在服务器上合理执行的循环移动到客户端。通用问题不是ORM特有的,您可以通过任何远程API解决。在本文中,我展示了如果您调用一个API N次而不是仅调用1次,JDBC往返是如何代价高昂的。示例中的区别在于您是否调用Oracle PL/SQL过程:

dbms_output.get_lines(调用一次,接收N个项目)dbms_output.get_line(调用N次,每次接收1项)

它们在逻辑上是等价的,但由于服务器和客户端之间的延迟,您需要在循环中添加N个延迟等待,而不是只等待一次。

ORM案例

事实上,ORM-y N+1问题甚至不是ORM特有的,您也可以通过手动运行自己的查询来实现,例如,当您在PL/SQL中执行以下操作时:

-- This loop is executed once
for parent in (select * from parent) loop

  -- This loop is executed N times
  for child in (select * from child where parent_id = parent.id) loop
    ...
  end loop;
end loop;

使用联接(在本例中)实现这一点会更好:

for rec in (
  select *
  from parent p
  join child c on c.parent_id = p.id
)
loop
  ...
end loop;

现在,循环只执行一次,并且循环的逻辑已经从客户端(PL/SQL)移动到服务器(SQL),这甚至可以以不同的方式对其进行优化,例如,通过运行哈希连接(O(N))而不是嵌套循环连接(带索引的O(N log N))

自动检测N+1个问题

如果您使用的是JDBC,可以在后台使用jOOQ作为JDBC代理来自动检测N+1问题。jOOQ的解析器规范化您的SQL查询,并缓存有关连续执行父查询和子查询的数据。如果您的查询不完全相同,但在语义上是等价的,这甚至可以起作用。

正如其他人更优雅地指出的那样,问题是您要么拥有OneToMany列的笛卡尔积,要么正在进行N+1选择。无论是可能的巨大结果集,还是与数据库的聊天。

我很惊讶没有提到这一点,但我是如何解决这个问题的。。。我制作了一个半临时ID表。当您有IN()条款限制时,我也会这样做。

这并不适用于所有情况(可能甚至不适用于大多数情况),但如果您有很多子对象,使得笛卡儿乘积无法控制(即大量的OneToMany列,结果的数量将是列的乘积),并且它更像是一个批处理作业,那么它就特别适用。

首先,将父对象ID作为批处理插入到ID表中。batch_id是我们在应用程序中生成并保存的东西。

INSERT INTO temp_ids 
    (product_id, batch_id)
    (SELECT p.product_id, ? 
    FROM product p ORDER BY p.product_id
    LIMIT ? OFFSET ?);

现在,对于每个OneToMany列,您只需在id表INNER上执行SELECT,然后使用WHERE batch_id=(反之亦然)将子表JOIN。您只需要确保按id列排序,因为这将使合并结果列更容易(否则,您将需要一个HashMap/Table用于整个结果集,这可能不会那么糟糕)。

然后,只需定期清理ids表。

如果用户选择例如100个左右不同的项目进行某种批量处理,这也特别有效。将100个不同的ID放入临时表中。

现在,您正在执行的查询数量是OneToMany列的数量。

假设您有一组Car对象(数据库行),每个Car都有一组Wheel对象(也有行)。换句话说,汽车→ 轮子是一对多的关系。

现在,假设您需要遍历所有汽车,并为每辆汽车打印出车轮列表。天真的O/R实现将执行以下操作:

SELECT * FROM Cars;

然后,对于每辆车:

SELECT * FROM Wheel WHERE CarId = ?

换言之,您可以为汽车选择一个选项,然后再选择N个选项,其中N是汽车的总数。

或者,可以获取所有轮子并在内存中执行查找:

SELECT * FROM Wheel;

这将到数据库的往返次数从N+1减少到2。大多数ORM工具提供了几种防止N+1选择的方法。

参考资料:Java Persistence with Hibernate,第13章。