[JPA] QueryDSL 에서 FROM절에 SubQuery 및 ROW_NUMBER() 사용 방법

 

 

FROM 절에 서브쿼리를 사용해 보자

 

 

들어가며

프로젝트를 진행하면서, 각 카테고리별로 좋아요 수를 기준으로 상위 2개의 게시물을 조회하는 쿼리가 필요하게 되었다. 하지만 일반 SQL문을 사용하는 것이 아닌 QueryDSL을 사용할 때 FROM 절에 서브쿼리를 어떻게 적용할 수 있는지 한번 알아보도록 하겠습니다.

---

 

SQL 조회 예시

위와 같이, Article 테이블에서 카테고리별로 좋아요 순으로 상위 2개의 게시물을 조회하는 방법에 대해 설명드리겠습니다.

카테고리별 좋아요 순 쿼리

 

- 먼저 각 게시물에 ROW_NUMBER()를 사용하여, 카테고리별로 좋아요 순위를 매깁니다. SQL 쿼리는 다음과 같습니다:

 SELECT a.*, ROW_NUMBER() OVER (PARTITION BY a.article_category ORDER BY a.like_count DESC) AS rn
 FROM article a;

 

- 이 쿼리를 통해, 각 카테고리별로 게시물의 좋아요 순위가 매겨집니다. 이제 각 카테고리에서 상위 2개의 게시물을 조회해야 합니다.

FROM 절에 카테고리별 좋아요 서브쿼리

- ROW_NUMBER()를 통해 계산된 순위를 이용해, 상위 2개의 게시물만 필터링하기 위해서는 서브쿼리를 FROM 절에 넣어야 합니다. 이를 적용한 SQL은 다음과 같습니다:

SELECT ra.*
FROM(
	SELECT a.*, ROW_NUMBER() OVER (PARTITION BY a.article_category ORDER BY a.like_count DESC) AS rn
	FROM article a) as ra
where ra.rn<=2;

 

- 이 쿼리는 각 카테고리별로 좋아요 순으로 정렬된 게시물 중 상위 2개 만을 필터링하여 가져옵니다.

 

다음과 같이 카테고리별로 좋아요가 많은 게시글을 2개씩 조회된 것을 볼 수 있습니다. 

---

 

QueryDSL에서 윈도우 함수 사용

기본적으로 JPA와 QueryDSL을 어느 정도 사용해 본 경험이 있다고 간주하고 Q클래스 및 설정 방법 등은 생략하고 작성하도록 하겠습니다.!! ( 스프링부트 3.x 이상버전 사용 중이며, Hibernate 7.0 이상 기준입니다)

 

먼저 QueryDSL에서의 ROW_OVER() 윈도우 함수 사용방법에 대해서 알아봅시다. 

 

1. Expressions 사용하기

Expressions 사용법

 JPAQuery<Tuple> rowNumber = jpaQueryFactory.select(
                        article,
                        Expressions.numberTemplate(
                                Long.class,
                                "row_number() over (partition by {0} order by {1})",
                                article.articleCategory,
                                article.likeCount
                        ).as("rowNumber"))
                .from(article);

위와 같이 QueryDsl에서 서브쿼리르 사용할 때 사용하는 Expressions를 사용하여 직접 template를 작성해 주면 됩니다.

쿼리를 실행해 보면 아래와 같이 쿼리가 실행되는 것을 볼 수 있습니다.

 

2. SQLExpressions사용하기

QueryDSL에서 지원하는 SQLExpressions을 사용하면 됩니다. 

rowNumber을 지원하는 것을 볼 수 있습니다.

 

SQLExpressions을 사용하기 위해서는 다음 의존성을 추가해줘야 합니다.

implementation 'com.querydsl:querydsl-sql:5.0.0'

 

SQLExpressions 사용법

JPAQuery<Tuple> rowNumber = jpaQueryFactory.select(article, SQLExpressions.rowNumber().over().partitionBy(article.articleCategory).as("rn"))
                .from(article)
                .orderBy(Expressions.stringPath("rn").desc());

쿼리를 작성하고 실행하게 되면 다음과 같은 오류 메시지를 볼수 있습니다. 

 

발생 원인

• JPQL 쿼리 언어는 SQL 함수인 ROW_NUMBER()와 같은 고급 SQL 표현식을 직접 지원하지 않는다. 따라서, 이를 사용하기 위해서는 JPQL 템플릿을 사용자 정의하여 ORM에 이러한 함수가 사용될 수 있도록 설정해야 하는 오류가 발생합니다.

해결 방법

• jpaQueryFactory를 EntityManger을 통해 빈으로 등록 시에 row_number을 사용하도록 JPQLTemplates의 Enum타입으로  정의된 SQLOps을 등록하여 사용가능하도록 하면 해결할 수 있다.

 @Bean
 public JPAQueryFactory jpaQueryFactory(){
      JPQLTemplates templates = new JPQLTemplates() {
          {
              add(SQLOps.ROWNUMBER, "row_number()");
          }
      };
      return new JPAQueryFactory(templates,entityManager);
}

 

위의 주입을 해주게 된다면 정삭적으로 쿼리가 실행되어 조회되는 것을 볼 수 있습니다. 

---

 

QueryDsl에서 From 절에 서브쿼리 사용하기

From 절에 서브쿼리를 사용하려고 여러 자료를 조사해 본 결과, From 절에서 서브쿼리를 사용하는 것이 가능한지에 대한 정보가 엇갈리고 있었습니다. 어떤 자료에서는 From 절에서 서브쿼리를 사용할 수 없다고 하고, 다른 자료에서는 사용이 가능하다고 설명하고 있었습니다. 여러 시도를 통해 완벽하지는 않지만, 정적인 조회에서는 From 절에 서브쿼리를 사용할 수 있는 방법을 찾게 되었습니다. 이제 이 방법에 대해 자세히 설명드리겠습니다.

 

From 절에 서브쿼리 사용 시

위에서 row_number을 from절에 쿼리로 사용하게 되면 다음과 같은 에러 메시지와 함께 조회의 실패하는 것을 볼 수 있습니다.

 

 Servlet.service() for servlet [dispatcherServlet] in context with path [] threw exception [Request processing failed: java.lang.ClassCastException: class com.querydsl.jpa.impl.JPAQuery cannot be cast to class com.querydsl.core.types.EntityPath (com.querydsl.jpa.impl.JPAQuery and com.querydsl.core.types.EntityPath are in unnamed module of loader 'app')] with root cause

java.lang.ClassCastException: class com.querydsl.jpa.impl.JPAQuery cannot be cast to class com.querydsl.core.types.EntityPath (com.querydsl.jpa.impl.JPAQuery and com.querydsl.core.types.EntityPath are in unnamed module of loader 'app')

발생 원인

1. JPQL에서는 서브쿼리를 직접 FROM절에 사용할 수 없기때문에 EntityPath으로 캐스팅을 하더라고 메타데이터인 QAticle로 조회되지 못해 사용할수 없는거 같은 생각이 들었습니다.

해결 방법

1. 서브 조회 클래스를 만들어 조회된 Qsub 클래스를 from절에 넣는 방법
2. 네이티브 쿼리를 사용하여 조회하는 방법

 

위에 해결 방법에서는 서브 조회 클래스를 만들어 from절에 사용하는 방법을 알아보도록 하겠습니다.

 

먼저 본 클래스와 똑같이 클래스를 하나 만들어줍니다.

@Entity
@Subselect(
        "SELECT " +
                "a.*, " +
                "ROW_NUMBER() OVER (PARTITION BY a.article_category ORDER BY a.like_count DESC) AS rn " +
                "FROM article a"
)
@Immutable
@Synchronize("article")
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
@Data
public class ArticleRowSub extends BaseTime {

    @Id
    @Column(name = "article_id") // assuming this is the primary key
    private Long id;

    private String title;               // 제목

    @Column(length = 5000)
    private String content;             // 내용

    private Integer likeCount;          // 좋아요 수
}

• @Subselect : 
  1. 서브쿼리의 결과 매핑 : 서브쿼리의 결과를 JPA엔티티로 매핑이 가능하다.
  2. 쿼리와 엔티티 분리 : 복잡한 쿼리를 엔티티를 통해 매핑하여 복잡하거나 사용할수 없을 때 분리하여 유지보수성 향상
  3. 복잡한 결과 집합 처리 : @Subselect를 사용하면, 복잡한 집계 함수나 조인 결과를 엔티티로 매핑할 수 있습니다. 이로 인해 복잡한 데이터 집합을 간편하게 처리할 수 있습니다.
• @Immutable :
  1.  불변(immutable)임을 나타냅니다. 즉, 엔티티의 데이터가 변경되지 않으며, 읽기 전용으로 다루어야 함을 명시합니다.
• @Synchronize :
  • 특정 엔티티나 컬렉션에 대한 동시성 문제를 제어하는 데 사용됩니다. article의 데이터의 일관성을 유지합니다.
    
    

QueryDsl 쿼리

 JPAQuery<ArticleRowSub> from = jpaQueryFactory.select(articleRowSub)
                .from(articleRowSub);

article를 사용하여 조회하는 방식이 아닌 ArticleRowSub을 통해 조회하면 from절에 서브쿼리로 사용하는 것과 같은 기능을 동작하게 됩니다.

 

querydsl 이 만든 쿼리와 직접 실행되는 쿼리가 다른 것을 볼 수 있습니다. from 절에 서브쿼리가 사용되어 조회된것을 볼수 있습니다. 

 

문제점

QueryDSL을 사용하면 동적인 쿼리를 쉽게 생성할 수 있지만, @Subselect를 사용하여 FROM 절에 서브쿼리를 포함할 경우 동적인 조회가 어려울 수 있습니다. 특히, 카테고리별로 조회할 때 차단된 사용자의 게시글을 제외해야 하는 제약이 있는 경우, QueryDSL의 동적 쿼리 기능만으로는 충분하지 않을 수 있습니다. 이 경우 비즈니스 로직에 조건문을 추가하여 네이티브 쿼리를 사용하는 것이 현실적인 해결책이 될 수 있습니다.

---

참고

SQLExpressions (Querydsl 4.4.0 API)

 

 

 

JPA Querydsl from절에 subquery 사용하기(@Subselect 이용)