기본 문법

김영한님의 실전! Querydsl 강의를 바탕으로 Querydsl의 기본 검색 및 결과 정렬 기법부터 집합, 페치 조인, 서브쿼리까지 실무에 밀접한 기초 데이터 조작 문법들을 정리함

JPQL과 Querydsl 비교

쿼리 특성 비교 요약
- JPQL
  - 기본 서식이 정적 문자열 기반이라 파라미터 바인딩을 직접 처리해야 하며, 컴파일 시점이 아닌 런타임 실행 시점에서야 문법 오류가 발견되는 한계가 있음
- Querydsl
  - 코드로 쿼리를 짜기 때문에 모든 파라미터가 자동 바인딩되고 IDE의 도움을 받아 컴파일 시점에 즉각적인 문법 오류 탐지가 가능한 강점이 존재함

테스트 기본 세팅 예시

@SpringBootTest
@Transactional
public class QuerydslBasicTest {

    @PersistenceContext
    EntityManager em;

    JPAQueryFactory queryFactory;

    @BeforeEach
    public void before() {
        queryFactory = new JPAQueryFactory(em);
    }
}

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JPAQueryFactory 동시성 구조
- JPAQueryFactory를 필드에 두고 싱글톤으로 선언해도 동시성 문제가 발생하지 않음
- 스프링이 트랜잭션 단위로 각 스레드에 독립적인 영속성 컨텍스트를 바인딩해 주기 때문에 멀티 스레드 환경에서도 안전하게 동작함

Q-Type 및 기본 검색 조건

Q클래스 인스턴스 사용

같은 테이블을 조인해야 하는 경우가 아니라면 별칭을 직접 지정하는 QMember qMember = new QMember("m"); 방식 대신, 기본 인스턴스인 QMember.member를 사용하는 것을 권장함
기본 인스턴스를 Static Import 하여 코드를 간결하게 유지하는 것이 좋음

// import static study.querydsl.entity.QMember.*;

@Test
public void startQuerydsl3() {
    Member findMember = queryFactory
        .select(member)
        .from(member)
        .where(member.username.eq("member1"))
        .fetchOne();

    assertThat(findMember.getUsername()).isEqualTo("member1");
}

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동적 쿼리에 유용한 파라미터 기반 검색

논리 연산 메서드인 .and()를 계속 호출할 수도 있지만, where 절 내부에 파라미터를 콤마(,)로 나열하면 자연스럽게 AND 연산이 결합됨
이때 전달된 파라미터가 null인 경우 검색 조건에서 무시하기 때문에, 특히 동적 쿼리를 작성할 때 코드가 한결 깔끔해짐

@Test
public void searchAndParam() {
    List<Member> result1 = queryFactory
        .selectFrom(member)
        .where(
            member.username.eq("member1"),
            member.age.eq(10)
        )
        .fetch();

    assertThat(result1.size()).isEqualTo(1);
}

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결과 조회 및 부가 기능

결과 조회 메서드 특징 분리
- fetch()
  - 리스트를 조회하며, 데이터가 없으면 빈 리스트를 반환함
- fetchOne()
  - 단건을 조회할 때 사용하며, 결과가 없으면 null, 결과가 둘 이상이면 NonUniqueResultException을 발생시킴
- fetchFirst()
  - limit(1).fetchOne()과 동일하게 동작하여 첫 번째 결과를 반환함
- fetchResults()/fetchCount()
  - 페이징 정보나 총 데이터 개수를 산출할 때 사용하며, 카운트 쿼리가 추가로 실행됨

페이징 처리

인덱스가 0부터 시작하는 offset(1)과 가져올 데이터 개수를 나타내는 limit(2)를 조합하여 간편하게 페이징 쿼리를 구성할 수 있음

@Test
public void paging2() {
    QueryResults<Member> queryResults = queryFactory
        .selectFrom(member)
        .orderBy(member.username.desc())
        .offset(1)
        .limit(2)
        .fetchResults();

    assertThat(queryResults.getTotal()).isEqualTo(4);
    assertThat(queryResults.getLimit()).isEqualTo(2);
    assertThat(queryResults.getOffset()).isEqualTo(1);
    assertThat(queryResults.getResults().size()).isEqualTo(2);
}

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복잡한 조인이 들어간 쿼리에서 fetchResults()를 사용하면 카운트 쿼리 또한 무거운 조인을 똑같이 타게 되어 성능 저하가 발생할 우려가 있음
따라서 실무에서는 데이터 조회용 메인 쿼리와 총 데이터 개수를 세는 카운트 전용 쿼리를 분리해서 작성하는 방식을 권장함

GroupBy와 Having을 활용한 집계 연산

member.age.sum(), avg(), max() 등의 기본 집계 함수를 손쉽게 사용할 수 있음
연관된 엔티티(예: 팀 객체)의 속성을 기준으로 그룹화(groupBy())하거나 원하는 조건으로 필터링(having())하는 작업을 원활하게 지원함

@Test
public void group() throws Exception {
    List<Tuple> result = queryFactory
        .select(team.name, member.age.avg())
        .from(member)
        .join(member.team, team)
        .groupBy(team.name)
        .fetch();
}

// having 예시 - 가격이 1000 초과인 그룹만 필터링
queryFactory
    .selectFrom(item)
    .groupBy(item.price)
    .having(item.price.gt(1000))
    .fetch();

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조인 활용 및 페치 조인

세타 조인(연관관계가 없는 외부 조인)
- 엔티티 간 연관관계가 없는 필드로 조인해야 할 때, from(member, team)처럼 from 절에 여러 엔티티를 나열하고 where 절에서 조인 조건을 지정할 수 있음
- 이전에는 이런 방식에서 외부 조인(Outer Join)이 불가능했지만, 최신 하이버네이트에서는 from(member).leftJoin(team).on(member.username.eq(team.name))과 같이 ON 조인을 활용하여 외부 조인도 처리할 수 있게 됨
ON 절을 활용한 조인의 두 가지 주요 목적
- 조인 대상을 미리 필터링할 수 있음
  - 하지만 내부 조인(Inner Join)의 경우 where 절에서 필터링하는 것과 결과가 동일하므로, 외부 조인이 꼭 필요한 상황에서만 ON 절로 필터링하는 것을 권장함
- 연관관계가 없는 엔티티들을 강제로 외부 조인할 때 사용함
  - 일반적인 조인(leftJoin(member.team, team))과 달리, 조인 대상 엔티티 하나만 파라미터로 명시(leftJoin(team))하는 것이 특징임

페치 조인(Fetch Join)

JPA 지연 로딩 때문에 발생하는 N+1 문제를 근본적으로 해결하는 기능으로, 일반 조인과 달리 연관된 엔티티 데이터를 한 번의 쿼리로 함께 조회하여 성능을 최적화함

@Test
public void fetchJoinUse() throws Exception {
    em.flush();
    em.clear();

    Member findMember = queryFactory
        .selectFrom(member)
        .join(member.team, team).fetchJoin()   // fetchJoin() 추가
        .where(member.username.eq("member1"))
        .fetchOne();

    boolean loaded = emf.getPersistenceUnitUtil().isLoaded(findMember.getTeam());
    assertThat(loaded).as("페치 조인 적용").isTrue();
}

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서브쿼리와 기타 기능

서브쿼리 사용법과 한계

JPAExpressions를 사용하며, 메인 쿼리와의 충돌을 피하기 위해 서브쿼리 전용 Q타입 인스턴스(예: QMember memberSub = new QMember("memberSub");)를 별도로 생성하여 작성함

@Test
public void subQueryGoe() throws Exception {
    QMember memberSub = new QMember("memberSub");

    List<Member> result = queryFactory
        .selectFrom(member)
        .where(member.age.goe(
            JPAExpressions
                .select(memberSub.age.avg())
                .from(memberSub)
        ))
        .fetch();

    assertThat(result).extracting("age").containsExactly(30, 40);
}

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from절 서브쿼리 한계 우회 방안

하이버네이트의 지원으로 SELECT와 WHERE 절에서는 서브쿼리를 사용할 수 있으나, JPQL과 Querydsl 모두 FROM 절에서의 서브쿼리(인라인 뷰)는 원천적으로 지원하지 않음
이를 해결하려면 서브쿼리를 조인(Join)으로 변경하거나, 쿼리를 두 단계로 분리해서 실행하거나, 네이티브 SQL을 사용하는 등의 우회 방안을 고려해야 함

Case 로직과 문자열 결합

CaseBuilder()를 사용하여 SELECT 구문 및 정렬 조건 등에서 데이터베이스 수준의 복잡한 로직(Case) 처리를 할 수 있음
.concat()을 이용해 문자열을 결합할 수 있으며, 이 때 숫자나 열거형 값은 .stringValue()를 명시하여 문자로 형변환해야 함

// member1_10
String result = queryFactory
    .select(member.username.concat("_").concat(member.age.stringValue()))
    .from(member)
    .where(member.username.eq("member1"))
    .fetchOne();

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연습 문제

Querydsl의 가장 큰 장점 중 하나로, JPQL과 비교하여 개발자가 얻을 수 있는 이점은 무엇일까요?

a. 컴파일 시점에 쿼리 문법 오류 감지
- Querydsl은 자바 코드로 쿼리를 작성하기 때문에 오타나 잘못된 필드 사용 등 쿼리 문법 오류를 컴파일 단계에서 미리 발견하여 개발 생산성을 높일 수 있음
Querydsl에서 생성된 Q-Type 인스턴스(예: QMember)를 사용할 때, 코드 가독성을 높이고 간결하게 표현하기 위해 주로 사용하는 기법은 무엇인가요?

a. 정적 임포트(Static Import) 활용
- Q-Type의 기본 인스턴스(예: QMember.member)를 정적 임포트하면 QMember.member 대신 member와 같이 직접 접근하여 코드를 간결하게 작성할 수 있음
Querydsl에서 where 절에 여러 조건을 나열할 때 (예: where(cond1, cond2, cond3)), 기본적으로 이 조건들은 어떤 논리 연산자로 연결되나요?

a. AND
- Querydsl의 where 절에 콤마(,)로 구분하여 여러 조건을 나열하면 기본적으로 AND 연산자로 연결되어 모든 조건을 만족하는 결과를 검색함
쿼리 결과가 최대 1개일 것으로 예상될 때 사용하며, 결과가 없으면 null을, 결과가 2개 이상이면 예외(NonUniqueResultException)를 반환하는 Querydsl 결과 조회 메서드는 무엇인가요?

a. fetchOne()
- fetchOne()은 단일 결과를 가져올 때 사용하며, 결과가 없으면 null, 두 개 이상이면 예외가 발생하여 단일 결과 조회를 안전하게 처리할 때 유용함
Querydsl에서 페이징(paging) 기능(offset, limit)을 적용하려면 필수적으로 함께 사용해야 하는 절은 무엇인가요?

a. ORDER BY
- 페이징은 데이터의 특정 ‘페이지’를 가져오는 기능으로, 어떤 순서로 데이터를 정렬해서 가져올지 정의하는 ORDER BY 절이 필수적으로 필요함
Querydsl에서 연관된 엔티티(예: Member와 Team)를 N+1 문제를 방지하고 한 번의 쿼리로 함께 즉시 로딩(Eager Loading)하기 위해 사용하는 조인 기법은 무엇인가요?

a. 페치 조인 (Fetch Join)
- 페치 조인은 연관 관계에 있는 엔티티나 컬렉션을 처음부터 함께 조회하여 N+1 문제를 해결하고 애플리케이션 성능을 최적화하는 데 사용됨
JPA/JPQL 표준에 따라 Querydsl에서도 직접적으로 서브쿼리를 사용할 수 없는 주요 절은 무엇인가요?

a. FROM 절
- JPA/JPQL 표준은 FROM 절에 서브쿼리(인라인 뷰)를 사용하는 것을 허용하지 않으며, Querydsl 또한 JPQL 빌더로서 이 제한을 따름
Querydsl에서 집계 함수를 사용하여 쿼리 결과로 멤버들의 평균 나이를 계산하려면 어떤 표현식을 사용해야 하나요?

a. member.age.avg()
- member.age.avg()는 해당 쿼리 조건에 해당하는 모든 멤버 나이의 평균값을 계산하는 집계 함수이며, sum, count, max, min 등 다양한 함수가 제공됨
Querydsl에서 LEFT JOIN 사용 시, ON 절에 조건을 주는 것과 WHERE 절에 조건을 주는 것의 결과 차이에 대한 설명 중 옳은 것은 무엇인가요?

a. ON 절은 조인 대상을 먼저 필터링하고, WHERE 절은 조인 완료 후 결과를 필터링함
- LEFT JOIN에서 ON 절은 조인 실행 전 조인 대상을 먼저 필터링하므로 결과 집합의 크기에 영향을 주지만, WHERE 절은 조인이 완료된 결과를 나중에 필터링함. INNER JOIN 시에는 결과적으로 동일함
Querydsl 쿼리 결과에 특정 고정 문자열(상수)을 포함시키고 싶을 때 사용하는 표현식은 무엇인가요?

a. constant()
- Querydsl에서 쿼리 결과에 특정 고정 값을 포함시키려면 constant() 표현식을 사용하여 상수를 삽입할 수 있으며, 이는 JPQL에는 나타나지 않고 결과에 바로 들어감

요약 정리

JPQL과 달리 Querydsl은 자바 코드로 쿼리를 작성하여 컴파일 시점에 구문 오류를 즉각 파악하고 파라미터 자동 바인딩의 이점을 제공함
fetch(), fetchOne() 등의 결과 반환 메서드와 함께 페이징, 집합 함수, GroupBy 연산 등을 간결하고 직관적인 체이닝 기법으로 전개할 수 있음
연관 엔티티를 한 번의 쿼리로 인출하는 페치 조인(fetchJoin())을 통해 N+1 성능 지연 문제를 손쉽게 타개할 수 있음
JPA 표준 한계로 인해 FROM 절의 서브쿼리는 지원되지 않으므로, 조인 승격이나 쿼리 분리 방식의 우회 처리 노력이 필요함

Reference

실전! Querydsl

[실전! Querydsl] 기본 문법

기본 문법

JPQL과 Querydsl 비교

Q-Type 및 기본 검색 조건

결과 조회 및 부가 기능

조인 활용 및 페치 조인

서브쿼리와 기타 기능

연습 문제

요약 정리

Reference

Further Reading

[실전! 스프링 데이터 JPA] 쿼리 메소드 기능

[실전! Querydsl] 프로젝트 환경설정

[실전! 스프링 부트와 JPA 활용1] 주문 도메인 개발