“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

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。

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。

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。

我不能直接评论其他答案,因为我没有足够的声誉。但值得注意的是,这个问题本质上只会出现,因为从历史上看,很多dbm在处理连接时都非常糟糕(MySQL是一个特别值得注意的例子)。因此,n+1通常比join快得多。然后有一些方法可以改进n+1,但仍然不需要连接,这就是最初的问题所在。

然而,在连接方面,MySQL现在比过去好了很多。当我第一次学习MySQL时,我经常使用联接。然后我发现它们有多慢,并在代码中改用n+1。但是,最近,我又回到了连接,因为MySQL现在在处理它们方面比我刚开始使用它时要好得多。

现在,从性能角度来看,在一组索引正确的表上进行简单联接很少有问题。如果它确实影响了性能,那么使用索引提示通常可以解决这些问题。

MySQL的一个开发团队在这里讨论了这一点:

http://jorgenloland.blogspot.co.uk/2013/02/dbt-3-q3-6-x-performance-in-mysql-5610.html

所以总结是:如果您过去一直在避免连接,因为MySQL的性能糟糕,那么请在最新版本上重试。你可能会感到惊喜。

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选择问题是一个难题,在单元测试中检测这种情况是有意义的。我已经开发了一个小型库,用于验证给定测试方法或任意代码块执行的查询数量-JDBC Sniffer

只需在测试类中添加一个特殊的JUnit规则,并在测试方法上放置带有预期查询数的注释:

@Rule
public final QueryCounter queryCounter = new QueryCounter();

@Expectation(atMost = 3)
@Test
public void testInvokingDatabase() {
    // your JDBC or JPA code
}