前言

我曾经接手过一个项目，每次获取数据的速度都特别慢，当然，获取数据速度慢的原因有千千万，这次碰到的问题是因为 N+1 什么是 N+1想一下，你收到了 100 个来自数据库的对象，并且每条数据都有一个关联的模型，（belongsTo）使用默认的ORM查询就会产生 101 条查询。
本文使用的是 Laravel 框架，但是 N+1 问题并不是 Laravel 独有的，只是 Laravel 的 ORM 查询方式比较简单，更容易出现这个问题。

N+1

tip:可以使用下面这段代码进行数据库监听，方便查看数据库的查询情况.

1
2
3
4
5
6
DB::listen(function ($query) {
            Log::error(
                $query->sql,
                $query->bindings,
            );
        });

如下面这段php代码所示:

这是最常见的N+1困境。当你需要在返回的resource里附带上所有User 的Hall 信息时，最简单的方法就是获取利用对应模型里面里预先写好的BelongTo方法去获取hall的信息。

1
2
3
4
$users = User::query()->get(); //1次
foreach ($users as $user) {
		$user->hall; // N次
}

反应到数据库上，就是1+N次的查询。在数量级非常大的情况下，这一次查询就将对性能造成影响。

监听数据库日志如下

1
2
3
4
select * from `users` where `users`.`deleted_at` is null
select `halls`.*, `hall_user`.`user_id` as `laravel_through_key` from `halls` inner join `hall_user` on `hall_user`.`hall_id` = `halls`.`id` where `hall_user`.`user_id` = ? and `halls`.`deleted_at` is null and `hall_user`.`deleted_at` is null limit 1 [1]
select `halls`.*, `hall_user`.`user_id` as `laravel_through_key` from `halls` inner join `hall_user` on `hall_user`.`hall_id` = `halls`.`id` where `hall_user`.`user_id` = ? and `halls`.`deleted_at` is null and `hall_user`.`deleted_at` is null limit 1 [2]
select `halls`.*, `hall_user`.`user_id` as `laravel_through_key` from `halls` inner join `hall_user` on `hall_user`.`hall_id` = `halls`.`id` where `hall_user`.`user_id` = ? and `halls`.`deleted_at` is null and `hall_user`.`deleted_at` is null limit 1 [3]

预加载（解决方案）

ORM 是 “懒惰” 加载关联。如果您打算使用关联的模型数据，则可以使用预加载将 101 次查询缩减为 2 次查询。您只需要告诉模型你渴望它加载什么。

1
$users = User::query()->with('hall')->get();// 2次

利用with 在第一次查询时就对需要的关联模型进行预加载。反应在数据库IO上就是从N+1缩减到了1+1 ，with 的传参是 string 或 array 你可以使用[’hall’,’roles’,’reviews’] 进行复数个模型的关联。（PS: 复数个模型对应的数据库查询次数 为 1+关联模型数）

1
2
3
4
5
select * from `users` where `users`.`deleted_at` is null
select `halls`.*, `hall_user`.`user_id` as `laravel_through_key` from `halls`
inner join `hall_user` on `hall_user`.`hall_id` = `halls`.`id` 
where `hall_user`.`user_id` in (1, 2, 3, 4, 5, 6) 
and `halls`.`deleted_at` is null and `hall_user`.`deleted_at` is null

拓展

当你需要获取user对应的hall 以及hall对应的所有的areas ，对于这个问题，Laravel也很贴心的支持使用点链接 的方式，直接可以关联到.

1
$users = User::query()->with('hall.areas')->get();// 3次

对应的数据库监控如下，一共3次查询

1
2
3
4
5
6
select * from `users` where `users`.`deleted_at` is null
select `halls`.*, `hall_user`.`user_id` as `laravel_through_key` from `halls`
inner join `hall_user` on `hall_user`.`hall_id` = `halls`.`id` 
where `hall_user`.`user_id` in (1, 2, 3, 4, 5, 6) 
and `halls`.`deleted_at` is null and `hall_user`.`deleted_at` is null
select `areas`.*, `area_hall`.`hall_id` as `laravel_through_key` from `areas` inner join `area_hall` on `area_hall`.`area_id` = `areas`.`id` where `area_hall`.`hall_id` in (1, 2, 4, 5, 12, 13, 18, 19, 20, 47, 48) and `areas`.`deleted_at` is null and `area_hall`.`deleted_at` is null

总结

希望你能了解到更多关于预加载模型的相关知识，并且了解它是如何在更加深入底层的工作方式。 预加载文档 是非常全面的，我希望额外的一些代码实现可以帮助您更好的优化关联查询。