関連するテーブルの情報も取得する
さて、データベースから取得する情報を増やします。前回定義した、関連テーブルの情報を含めてダンプするDumpProductsメソッドを呼んでみます（リスト4）。
using (var context = new CodeZineSampleContext())
{
//実際に発行されるSQLをコンソールに出力する
context.Database.Log = Console.WriteLine;
//Priceが300を超えるものだけ出力する
IQueryable<Product> products = context.Products.Where(x => x.Price > 300);
//関連テーブルも含めてダンプする
DumpProducts(products);
}
private static void DumpProducts(IQueryable<Product> products)
{
foreach (var product in products) //①1件ずつ取り出す
{
//②商品(Products), 出荷元(Makers), 担当者(Employees), 部署(Departments)の情報をダンプ
Console.WriteLine("Product Name: {0}, Price : {1}\n Maker Name: {2}\n Employee Name: {3}, Department: {4}",
product.Name, product.Price, product.Maker.Name, product.Employee.Name, product.Employee.Department.Name);
}
}
今度は大量のSQLが発行されたことに驚いたかもしれません。慌てず騒がず、ステップ実行しながら追って見ましょう。まず①で発行されるのはProductsテーブルの全件を出力するSQLです（リスト5）。これ自体は前のサンプルと変わりません。
2014/10/26 0:59:26 +09:00
で接続を開きました
SELECT
[Extent1].[Id] AS [Id],
[Extent1].[Name] AS [Name],
[Extent1].[Price] AS [Price],
[Extent1].[Employee_Id] AS [Employee_Id],
[Extent1].[Maker_Id] AS [Maker_Id]
FROM [dbo].[Products] AS [Extent1]
WHERE [Extent1].[Price] > 300
-- 2014/10/26 0:59:26 +09:00
で実行しています
-- 19 ミリ秒で完了しました。結果: SqlDataReader
しかし、②を実行すると一気に3つのSQLが発行されます（リスト6）。それぞれ、Makers, Employees, DepartmentsテーブルへのSQLが発行されています。「-- EntityKeyValue1: '1' (Type = Int32, IsNullable = false)」という行は、SQLに対して渡されるパラメータを指しています。たとえば最初のSQLであれば、「@EntityKeyValue1」に「1」という値（Productsレコードの最初のIdフィールドの値）が渡されています。
SELECT
[Extent2].[Id] AS [Id],
[Extent2].[Name] AS [Name]
FROM [dbo].[Products] AS [Extent1]
INNER JOIN [dbo].[Makers] AS [Extent2] ON [Extent1].[Maker_Id] = [Extent2].[
Id]
WHERE ([Extent1].[Maker_Id] IS NOT NULL) AND ([Extent1].[Id] = @EntityKeyVal
ue1)
-- EntityKeyValue1: '1' (Type = Int32, IsNullable = false)
-- 2014/10/26 1:00:44 +09:00
で実行しています
-- 4 ミリ秒で完了しました。結果: SqlDataReader
SELECT
[Extent2].[Id] AS [Id],
[Extent2].[Name] AS [Name],
[Extent2].[Birthday] AS [Birthday],
[Extent2].[Department_Id] AS [Department_Id]
FROM [dbo].[Products] AS [Extent1]
INNER JOIN [dbo].[Employees] AS [Extent2] ON [Extent1].[Employee_Id] = [Exte
nt2].[Id]
WHERE ([Extent1].[Employee_Id] IS NOT NULL) AND ([Extent1].[Id] = @EntityKey
Value1)
-- EntityKeyValue1: '1' (Type = Int32, IsNullable = false)
-- 2014/10/26 1:00:44 +09:00
で実行しています
-- 7 ミリ秒で完了しました。結果: SqlDataReader
SELECT
[Extent2].[Id] AS [Id],
[Extent2].[Name] AS [Name]
FROM [dbo].[Employees] AS [Extent1]
INNER JOIN [dbo].[Departments] AS [Extent2] ON [Extent1].[Department_Id] = [
Extent2].[Id]
WHERE ([Extent1].[Department_Id] IS NOT NULL) AND ([Extent1].[Id] = @EntityK
eyValue1)
-- EntityKeyValue1: '1' (Type = Int32, IsNullable = false)
-- 2014/10/26 1:00:44 +09:00
で実行しています
-- 2 ミリ秒で完了しました。結果: SqlDataReader
さらにステップ実行を続けると、製品担当者（Employee）、出荷元（Maker）、部署（Department）が変化するたびに、上記のSQLが適宜呼び出されている様子が分かるでしょう。それぞれのSQLはシンプルで実行時間も短いとはいえ、元のProductsのレコードを1件取り出すたびに、SQLが何度も発行されるというのは効率的な処理とは言えません。どうしてこんなSQLが発行されるのでしょうか。
遅延ローディングとN+1問題
Entity Frameworkが実際にどのような処理を行っているのか、リスト4のコードから順を追って考えていきましょう。実際の処理の流れは以下のようになります。
①「foearch文でproductsの各要素を使うことになったから、データを取得しよう。productsの情報元はProdcutsテーブルに相当するcontext.Productsプロパティだから、ここでSQLを発行しよう。Whereメソッド等も付いてないから、純粋にProductsテーブルからSELECTするだけでOKだね。全件取り出せたから1行ずつproduct変数に値をセットしてforeachの中に入ろう」：SQLを1回実行
②「まずはproduct.Nameとproduct.Priceを出力するんだね。これは①のSQLからデータが取れているからOK。お次はproduct.Maker.Name……Makerプロパティは①のSQLだと取れていないデータだな。仕方ない、Makersテーブルから1行取るSQLを発行しよう。SELECT文へのパラメータはproductのIdプロパティを渡せばOKだな……次はEmployeeだから同じようにEmployeesから1行取るSQLを発行して……」：SQLを合計3回実行
②では、明示的に取得するよう指定していないテーブルについても、自動的にSQLを発行してデータを取得しています。これを遅延ローディングといいます。あらかじめ取得するテーブルを指定する必要が無いため、レコード数が少ない時は便利な機能です。
しかし、Productsテーブルに大量のデータが入っている場合、①の全件取得は1回のSQL発行なのに対し、②では最大3回×レコード数のSQLが発行されることになってしまい、非効率な処理となってしまいます。
これはしばしば「N+1問題」と呼ばれ、遅延ローディングを行うフレームワークでよく起きるパフォーマンス上の問題です（図1）。
まずクエリ対象のテーブルをN件取得し（SQL実行は1回）、N回ループを回すあいだに関連テーブルを1件ずつ取得（SQL実行はN回）することになり、結果的にSQLを「N+1」回実行することになります。
N+1問題で悩ましいのは、この問題が発生してもデータ自体は正しく取得できており、データの件数が少なければそれほど問題にならないことです。たとえば、アプリケーションの実装時点では、テストデータが少ないために気付かず、大量のデータを投入して本格的なテストを開始する段階で問題になるなど、プログラマにとっての頭痛の種です。
