[♻️ refactor] N+1 문제 해결 및 HomeServiceImpl 성능 개선

[junggyo1020]

📄 Work Description

✨ Problem

• 현재 코드는 scrapRepository를 각 InternshipAnnouncement마다 호출함으로써 데이터베이스 접근이 비효율적으로 이루어지고 있어 해당 부분을 리펙토링하였습니다. (N+1 문제 발생)

🔧  Code Refactoring

• QueryDSL Tuple을 활용해 [홈 - 나에게 딱 맞는 공고 API]의 공고 조회 로직 성능을 크게 개선했습니다.
  • Scrap 정보를 한 번에 조회 하도록 변경했습니다.
  • Enum 타입으로 호출하여 컴파일 시 타입체크가 가능하도록 하였고, Color Enum의 내부 메서드를 통해 색상값을 불러오도록 수정했습니다.
  • 불필요한 메서드를 제거하고, isScrapped 로직을 좀 더 단순하게 수정했습니다.

🧪 Performance Test & 📄 Report

• 변경 전/후의 query 로직에 대한 비교를 위해 JMeter 도구를 활용해 성능 테스트를 진행했습니다.
• 대표적인 도구인 k6, nGrinder, JMeter 중 HTML 형식의 보고서가 잘 정리되어 있고, 레퍼런스의 규모와 사용성 측면에서 상당히 이점이 존재하는 JMeter를 사용하여 성능 테스트를 진행했습니다.

Test Scenario

• Number Of Threads (users) : 100 -> 100명의 사용자가 동시에 요청을 보냄
• Ramp-up period (seconds) : 1 -> 부하테스트를 진행할 것이기 때문에 쓰레드 수들을 나눠서 테스트 하지 않음
• Loop Count : Infinite (단, request가 총 50000회 응답할때까지 반복)

Setting

• Protocol[http] -> http
• Server Name or IP -> localhost 혹은 배포된 IP 입력 (본인은 로컬에서 테스트했기 때문에 localhost로 설정함)
• Port Number(포트 번호) : 8080 (본인은 로컬에서 테스트했기 때문에 8080으로 설정함)
• HTTP Request -> CREATE/GET/PUT/PATCH/DELETE 등 선택
• Path -> /api/v1/home?sortBy=deadlineSoon&startYear=2024&startMonth=12 ([홈 - 나에게 딱 맞는 공고 API]를 기준으로 설정함)

• HTTP Header의 Name 에는 Authorization, Value 에는 Bearer 토큰 입력

Result (개선 전)

• number of Samples(샘플 수) : 50831
• Average(평균 응답 속도) : 75ms
• Error %(오류율) : 0.20%
• Throughput(처리량) : 1292.8/sec
• Reseived KB/sec(클라이언트(JMeter)가 서버로부터 초당 수신하는 데이터의 양) : 6814.23KB/sec
• Sent KB/sec(클라이언트(JMeter)가 서버로 초당 전송하는 데이터의 양) : 461.17KB/sec

Result (개선 후)

• number of Samples(샘플 수) : 50600
• Average(평균 응답 속도) : 29ms
• Error %(오류율) : 0.20% (동일)
• Throughput(처리량) : 3272.5/sec
• Reseived KB/sec(클라이언트(JMeter)가 서버로부터 초당 수신하는 데이터의 양) : 17249.02KB/sec
• Sent KB/sec(클라이언트(JMeter)가 서버로 초당 전송하는 데이터의 양) : 1167.37KB/sec

최종 Result

Average(평균 응답 속도)

이전: 75ms
개선: 29ms
개선율 = ((75ms - 29ms) / 75ms) * 100 ≈ 61.3% 단축
→ 평균 응답 시간이 약 61.3% 개선(낮을수록 좋으므로 단축률로 표시)

Error %(오류율) :

이전: 0.20%
개선: 0.20%
개선율 = ((0.20% - 0.20%) / 0.20%) * 100 = 0%
→ 오류율 변화 없음

Throughput(처리량) :

이전: 1292.8/sec
개선: 3272.5/sec
개선율 = ((3272.5 - 1292.8) / 1292.8) * 100 ≈ 153% 증가
→ 처리량 약 153% 향상 (약 2.5배)

Received KB/sec:

이전: 6814.23KB/sec
개선: 17249.02KB/sec
개선율 = ((17249.02 - 6814.23) / 6814.23) * 100 ≈ 153% 증가
→ 수신 데이터량 약 153% 증가 (약 2.5배)

Sent KB/sec:

이전: 461.17KB/sec
개선: 1167.37KB/sec
개선율 = ((1167.37 - 461.17) / 461.17) * 100 ≈ 153% 증가
→ 전송 데이터량 약 153% 증가

⚙️ ISSUE

• closed [♻️ refactor] N+1 문제 해결 및 HomeServiceImpl 성능 개선 #177

🔗 Reference

• Apache JMeter를 이용한 부하 테스트 및 리포트 생성(1)
• Apache JMeter를 이용한 부하 테스트 및 리포트 생성(2)

[jsoonworld]

안녕하세요! 😊

리팩토링에 대한 상세한 설명과 성능 테스트 결과를 포함한 PR 정말 잘 봤습니다. 몇 가지 확인 사항과 함께 긍정적인 피드백을 드리고 싶습니다.

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👍 잘된 점

1. N+1 문제 해결
   findFilteredInternshipsWithScrapInfo 메서드를 통해 Scrap 정보를 한 번에 조회하도록 변경하면서 성능 개선이 잘 이루어진 점이 돋보입니다. 불필요한 데이터베이스 호출을 줄이고, 필요한 데이터만 효율적으로 가져오게 된 부분이 정말 좋습니다.

2. 성능 개선 명확화
   JMeter를 활용한 성능 테스트와 결과 비교를 통해 변경 사항의 효과를 명확히 보여주신 점이 훌륭합니다. 평균 응답 속도가 61.3% 단축되고, 처리량이 약 2.5배 증가한 점은 성능 개선의 큰 성과라고 생각합니다.

3. 코드 단순화
   isScrapped 로직 단순화와 Enum 타입 호출을 통해 코드 가독성과 안정성을 높인 점이 인상적입니다.

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💡 추가 제안

Error Handling 개선
scrapId != null 로 Scrap 여부를 확인하는 로직이 단순하고 좋지만, 향후 확장성을 고려해 별도의 메서드로 분리하면 유지보수에 유리할 수 있습니다.

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전반적으로 효율적인 리팩토링과 명확한 성능 개선을 보여주신 점이 정말 인상적입니다. 고생 많으셨습니다!