[2주차] 검색 기능 추가 & 성능 테스트 #47

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scars97 wants to merge 25 commits into hanghae-skillup:scars97 from scars97:02-indexingandcaching

db/schema.sql

-Original file line number
+Diff line change
@@ -0,0 +1,74 @@
+    CREATE TABLE IF NOT EXISTS movie_entity (
+        release_date DATE,
+        run_time INTEGER NOT NULL,
+        create_at DATETIME(6),
+        modified_at DATETIME(6),
+        movie_id BIGINT NOT NULL AUTO_INCREMENT,
+        create_by VARCHAR(255),
+        genre VARCHAR(255),
+        modified_by VARCHAR(255),
+        rating VARCHAR(255),
+        thumbnail VARCHAR(255),
+        title VARCHAR(255),
+        PRIMARY KEY (movie_id)
+    ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci;
+    CREATE INDEX idx_movie_release_date ON movie_entity (release_date);
+    CREATE INDEX idx_movie_genre ON movie_entity (genre);
+    CREATE FULLTEXT INDEX idx_movie_title ON movie_entity(title);
+    CREATE TABLE IF NOT EXISTS theater_schedule_entity (
+        end_time TIME(6),
+        screening_date DATE,
+        start_time TIME(6),
+        create_at DATETIME(6),
+        modified_at DATETIME(6),
+        movie_id BIGINT NOT NULL,
+        schedule_id BIGINT NOT NULL AUTO_INCREMENT,
+        theater_id BIGINT NOT NULL,
+        create_by VARCHAR(255),
+        modified_by VARCHAR(255),
+        PRIMARY KEY (schedule_id)
+    ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci;
+    CREATE INDEX idx_schedule_movie_id ON theater_schedule_entity (movie_id);
+    CREATE TABLE IF NOT EXISTS theater_entity (
+        create_at DATETIME(6),
+        modified_at DATETIME(6),
+        theater_id BIGINT NOT NULL AUTO_INCREMENT,
+        create_by VARCHAR(255),
+        modified_by VARCHAR(255),
+        name VARCHAR(255),
+        PRIMARY KEY (theater_id)
+    ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci;
+    CREATE TABLE IF NOT EXISTS reservation_entity (
+        create_at DATETIME(6),
+        modified_at DATETIME(6),
+        reservation_id BIGINT NOT NULL AUTO_INCREMENT,
+        seat_id BIGINT NOT NULL,
+        user_id BIGINT NOT NULL,
+        create_by VARCHAR(255),
+        modified_by VARCHAR(255),
+        status ENUM('DONE'),
+        PRIMARY KEY (reservation_id)
+    ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci;
+    CREATE TABLE IF NOT EXISTS seat_entity (
+        create_at DATETIME(6),
+        modified_at DATETIME(6),
+        schedule_id BIGINT NOT NULL,
+        seat_id BIGINT NOT NULL AUTO_INCREMENT,
+        create_by VARCHAR(255),
+        modified_by VARCHAR(255),
+        seat_number VARCHAR(255),
+        status ENUM('AVAILABLE', 'RESERVED'),
+        PRIMARY KEY (seat_id)
+    ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci;
+    CREATE TABLE IF NOT EXISTS user_entity (
+        user_id BIGINT NOT NULL AUTO_INCREMENT,
+        name VARCHAR(255),
+        PRIMARY KEY (user_id)
+    ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci;

docker-compose.yml

-Original file line number
+Diff line change
@@ Expand Up / @@ -3,7 +3,6 @@ services: @@
       mysql:
         image: mysql:8.0
         container_name: local-movie-mysql
-        restart: always
         ports:
           - "3306:3306"
         environment:
@@ Expand All / @@ -14,6 +13,12 @@ services: @@
         volumes:
           - ./data/mysql/:/var/lib/mysql
+      redis:
+        image: redis:latest
+        container_name: local-movie-redis
+        ports:
+          - "6379:6379"
     networks:
       default:
         driver: bridge

docs/JPA_연관관계_설정에_대한_의문.md

-Original file line number
+Diff line change
@@ -0,0 +1,201 @@
+    ## 배경
+    **상영 중인 영화 목록 조회 시, 불필요한 JOIN이 발생하는 문제**
+    - JPA 연관관계를 설정한 상태에서 상영 중인 영화 목록을 조회할 때, 불필요한 JOIN이 수행되는 문제 발생.
+    - JPA의 연관 관계 설정으로 인한 문제로 판단
+    - **연관 관계를 설정한 경우와 설정하지 않은 경우의 차이점 분석.**
+    이 문서에서는 두 방식의 차이를 비교하고, 적용한 해결 방법을 정리한다.
+    ## 특이사항
+    현 프로젝트에서는 **필요한 데이터를 각각 조회하여 UseCase에서 조합.**
+    **💠 테이블마다 조회하는 이유**
+    - 캐시를 적용할 수있는 선택폭이 넓어짐.
+    - 쿼리가 특정 기능에 종속되지 않아 재사용 가능.
+    - join을 사용하여 하나의 쿼리로 조회하는 경우, 데이터가 많을 수록 join 비용 ↑
+    ## 문제 상황
+    영화 Id에 대한 상영일정을 조회할 때, jpa 연관관계 설정으로 인해 join이 수행되고 있음.
+    ```kotlin
+    @Entity
+    class TheaterScheduleEntity (
+        // 필드 생략 ...
+        @ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)
+        @JoinColumn(name = "movie_id", nullable = false, foreignKey = ForeignKey(ConstraintMode.NO_CONSTRAINT))
+        val movie: MovieEntity,
+        @ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)
+        @JoinColumn(name = "theater_id", nullable = false, foreignKey = ForeignKey(ConstraintMode.NO_CONSTRAINT))
+        val theater: TheaterEntity
+    )
+    ```
+    ```sql
+    select
+        tse.*
+    from
+        theater_schedule_entity tse
+         left join movie_entity m on m.movie_id = tse.movie_id
+    where
+        m.movie_id in (?)
+    order by
+        tse.start_time;
+    ```
+    이미 영화 데이터를 조회한 상태에서 상영일정 데이터를 조회하기 때문에
+    영화 테이블에 대한 join은 수행하지 않아도 된다고 판단.
+    ## 해결 방법
+    ### **JPQL을 사용하여 상영일정 테이블만 조회할 수 있도록 제어.**
+    ```sql
+    select
+        *
+    from
+        theater_schedule_entity tse
+    where
+        tse.movie_id in (?)
+    ```
+    불필요한 join을 제거했지만 한가지 문제가 있다.
+    현재 프로젝트에서는 엔티티와 도메인 모델을 분리해서 관리하고 있는데,
+    엔티티 조회 후, 도메인 모델로 변환해주기 위해 movie와 theater에 대한 값이 필요하다.
+    **이때, N + 1 문제 발생한다.**
+    ```kotlin
+    class TheaterScheduleMapper {
+        companion object {
+            fun toSchedule(entity: TheaterScheduleEntity): TheaterSchedule {
+                return TheaterSchedule(
+                    scheduleId = entity.id,
+                    movieId = entity.movie.id, // MovieEntity 사용
+                    theaterId = entity.theater.id, // TheaterEntity 사용
+                    screeningDate = entity.screeningDate,
+                    startTime = entity.startTime,
+                    endTime = entity.endTime
+                )
+            }
+        }
+    }
+    ```
+    ```sql
+    -- 영화 조회
+    select * from movie_entity
+    where release_date <= ? order by me1_0.release_date
+    -- 상영일정 조회
+    select * from theater_schedule_entity
+    where movie_id in (?) ORDER BY start_time
+    -- N + 1
+    select * from theater_entity where theater_id=?
+    select * from theater_entity where theater_id=?
+    ...
+    -- 상영관 조회
+    select * from theater_entity
+    where te1_0.theater_id in (?)
+    ```
+    의아한 것은 movie와 theater가 아닌 theater에 대해서만 발생한 것이다.
+    **💠 movie 에 대한 추가 쿼리가 발생하지 않은 이유.**
+    이미 `movie` 데이터를 조회한 상태에서 `theater_schedule`을 조회하면,
+    JPA가 기존 영속성 컨텍스트에서 해당 `movie`엔티티를 관리하고 있기 때문에
+    프록시 객체를 새로 생성하지 않고, 추가 쿼리도 발생하지 않음.
+    프록시 객체를 통해 참조할 수 있는 필드는 id 값이므로, `entity.movie.id`를 조회할 때는 SELECT 쿼리가 실행되지 않는다.
+    하지만 `entity.movie.title` 같은 필드를 조회하면 **Lazy Loading이 동작**하면서 추가 쿼리가 발생.
+    > **💡 프록시 객체란?** <br>
+    >
+    > JPA는 `@ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)`설정이 되어 있을 경우,<br>
+    실제 엔티티 대신 프록시 객체(대리 객체)를 반환하는데,<br>
+    이 객체는 **id 값만 가지고 있고 나머지는 데이터베이스에서 가져올 때까지 비워둔다.**<br>
+    `movie.title`같은 속성을 조회하려고 하면 실제 데이터를 가져오기 위해 SELECT 쿼리를 실행.
+    N + 1 문제를 해결하기 위해 Fetch Join, @EntityGraph 등을 사용할 수 있지만, 이 방법들은 결국 join을 사용한다는 것이다.
+    **불필요한 join을 제거하려 했지만 N + 1 문제로 다시 join을 사용해야 하는 상황**이다.
+    ### **JPA 연관관계 설정 제거.**
+    단순하게 JPA 연관관계 설정을 제거하면 어떻게 될까.
+    `TheatScheduleEntity`는 `MovieEntity`와 `TheaterEntity` 를 의존하는 게 아닌, id 값만 설정하는 것이다.
+    ```kotlin
+    @Entity
+    class TheaterScheduleEntity (
+        // 필드 생략 ...
+        val movieId: Long,
+        val theaterId: Long
+    )
+    ```
+    ```kotlin
+    class TheaterScheduleMapper {
+        companion object {
+            fun toSchedule(entity: TheaterScheduleEntity): TheaterSchedule {
+                return TheaterSchedule(
+                    ...,
+                    movieId = entity.movieId,
+                    theaterId = entity.theaterId,
+                    ...
+                )
+            }
+        }
+    }
+    ```
+    **실행된 쿼리**
+    ```sql
+    -- 영화 조회
+    select * from movie_entity
+    where release_date <= ? order by me1_0.release_date
+    -- 상영 일정 조회
+    select * from theater_schedule_entity
+    where movie_id in (?) order by start_time
+    -- 상영관 조회
+    select * from theater_entity
+    where te1_0.theater_id in (?)
+    ```
+    불필요한 join 없이 각 테이블만 조회하게 되었다.
+    ## 정리
+    **JPA 연관관계를 제거하는 방법을 사용**했다.
+    불필요한 join이 수행되는 것은 해결했지만 여전히 문제점은 있다.
+    **💠 JPA 연관관계 설정을 제거했을 때의 문제점**
+    - 객체지향적인 설계가 깨짐 → 데이터 중심적인 개발 방식이 됨
+    - 한 번에 조회가 불가능 → 여러 개의 쿼리를 직접 실행해야 함
+    - JPA가 제공하는 자동 기능(Cascade, 삭제, 업데이트 등)을 사용할 수 없음
+    꽤나 많은 것들을 포기해야 한다.<br>
+    그럼에도 이 방법을 선택한 이유는 **의존성을 줄이기 위함**이다.
+    상영일정은 영화, 상영관과 연결되어 있다.<br>
+    만약 도메인 별로 서비스가 나뉜다면 어떻게 될까. 상영일정은 영화와 상영관에 의존하고 있기 때문에 그 의존성을 모두 풀어내야 한다.
+    무엇보다 DB 쿼리는 개발자가 제어할 수 있어야 한다고 생각한다.<br>
+    연관관계로 설정으로 인해 발생하는 사이드이펙트(불필요한  join, N+1)를 해결하는 비용도 무시할 수 없다고 생각한다.

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