解决MyBatis的N+1问题

N+1问题通常出现在一对多关联查询中。当我们查询主表数据（如订单）并希望获取关联的从表数据（如订单的商品）时，如果每获取一条主表记录都要执行一次从表查询，就会产生N+1次查询的问题。假设有10个订单，主查询执行1次，从查询执行10次，总共执行了11次查询。这种情况显然会导致性能低下。

这个问题比较傻，可能只有刚接触编程的人才会犯这么初级的错误，最近在面试的过程中被问到了这个问题，给我搞的一愣一愣的。所以记录一下。

示例

假设我们有两个表：orders（订单表）和items（商品表），一个订单可以有多个商品。传统的MyBatis配置可能会这样写：

<select id="getOrders" resultMap="orderResultMap">
    SELECT * FROM orders
</select>

<select id="getItemsByOrderId" resultMap="itemResultMap" parameterType="int">
    SELECT * FROM items WHERE order_id = #{orderId}
</select>

在Java代码中调用：

List<Order> orders = orderMapper.getOrders();
for (Order order : orders) {
    List<Item> items = orderMapper.getItemsByOrderId(order.getId());
    order.setItems(items);
}

这种方式会导致N+1问题。

解决方法

1. 使用嵌套查询（Subqueries）

嵌套查询通过在一个查询中嵌套其他查询，可以减少查询次数。这个方法通常在SQL语句中使用IN子句。例如：

<select id="getOrdersWithItems" resultMap="orderWithItemsResultMap">
    SELECT * FROM orders WHERE id IN
    (SELECT DISTINCT order_id FROM items WHERE order_id IS NOT NULL)
</select>

<resultMap id="orderWithItemsResultMap" type="Order">
    <id property="id" column="id"/>
    <result property="orderName" column="order_name"/>
    <collection property="items" ofType="Item">
        <id property="id" column="item_id"/>
        <result property="itemName" column="item_name"/>
        <result property="orderId" column="order_id"/>
    </collection>
</resultMap>

2. 使用JOIN查询

JOIN查询通过一次性获取所有需要的数据，避免了多次查询的问题。这个方法通常在SQL语句中使用LEFT JOIN或INNER JOIN等连接操作。例如：

<select id="getOrdersWithItems" resultMap="orderWithItemsResultMap">
    SELECT o.*, i.* FROM orders o
    LEFT JOIN items i ON o.id = i.order_id
</select>

<resultMap id="orderWithItemsResultMap" type="Order">
    <id property="id" column="id"/>
    <result property="orderName" column="order_name"/>
    <collection property="items" ofType="Item">
        <id property="id" column="item_id"/>
        <result property="itemName" column="item_name"/>
        <result property="orderId" column="order_id"/>
    </collection>
</resultMap>

3. 使用批量查询（Batch Query）

批量查询可以将多个查询合并为一个查询，减少查询次数。例如：

<select id="getOrders" resultMap="orderResultMap">
    SELECT * FROM orders
</select>

<select id="getItemsByOrderIds" resultMap="itemResultMap" parameterType="list">
    SELECT * FROM items WHERE order_id IN
    <foreach item="orderId" collection="list" open="(" separator="," close=")">
        #{orderId}
    </foreach>
</select>

在Java代码中批量查询：

List<Order> orders = orderMapper.getOrders();
List<Integer> orderIds = orders.stream().map(Order::getId).collect(Collectors.toList());
List<Item> items = orderMapper.getItemsByOrderIds(orderIds);

// 处理查询结果，将items分配给对应的order
Map<Integer, List<Item>> itemsMap = items.stream().collect(Collectors.groupingBy(Item::getOrderId));
for (Order order : orders) {
    order.setItems(itemsMap.get(order.getId()));
}

4. 使用缓存（Caching）

缓存可以减少数据库的查询次数，特别是在数据变化不频繁的情况下。MyBatis提供了一级缓存和二级缓存机制。例如：

<settings>
    <setting name="cacheEnabled" value="true"/>
</settings>

<cache/>

在Mapper文件中使用缓存：

<cache/>
<select id="getOrders" resultMap="orderResultMap" useCache="true">
    SELECT * FROM orders
</select>

<select id="getItemsByOrderId" resultMap="itemResultMap" parameterType="int" useCache="true">
    SELECT * FROM items WHERE order_id = #{orderId}
</select>

5. 使用懒加载（Lazy Loading）

MyBatis支持懒加载，当访问到关联对象时才执行查询。可以通过以下方式开启懒加载：

<settings>
    <setting name="lazyLoadingEnabled" value="true"/>
    <setting name="aggressiveLazyLoading" value="false"/>
</settings>

在Mapper文件中设置：

<resultMap id="orderResultMap" type="Order">
    <id property="id" column="id"/>
    <result property="orderName" column="order_name"/>
    <association property="items" javaType="List" select="getItemsByOrderId" fetchType="lazy"/>
</resultMap>