ActiveRecord N+1問題の解決：includes・preload・eager_loadまとめ

N+1問題とは

関連を持つレコードをループで取得するとき、1回の一覧取得 + N件分の関連取得 = N+1回のSQLが発生する問題です。

posts = Post.all         # SELECT * FROM posts （1回）

posts.each do |post|
  puts post.user.name   # SELECT * FROM users WHERE id = ? （Nレコード分）
end

投稿が100件あれば101回のSQLが走ります。

includes はRailsが状況に応じてSELECT INかLEFT OUTER JOINを自動選択します。

posts = Post.includes(:user)

posts.each do |post|
  puts post.user.name   # 追加クエリなし
end

-- 発行されるSQL（SELECT IN方式）
SELECT * FROM posts;
SELECT * FROM users WHERE id IN (1, 2, 3, ...);

Post.includes(comments: :user)  # コメントとそのユーザーを一括ロード
Post.includes(:user, :tags)     # 複数の関連を同時に指定

preload は常にSELECT IN方式で関連をロードします。includes と異なり、関連テーブルへの条件指定があってもJOINに切り替わりません。

posts = Post.preload(:user)

SELECT * FROM posts;
SELECT * FROM users WHERE id IN (1, 2, 3, ...);

関連テーブルに where を使いたい場合は preload では動作しないため、eager_load を使います。

eager_load は常にLEFT OUTER JOINで1クエリにまとめます。関連テーブルの条件で絞り込む場合に使います。

Post.eager_load(:comments).where(comments: { approved: true })

SELECT posts.*, comments.*
FROM posts
LEFT OUTER JOIN comments ON comments.post_id = posts.id
WHERE comments.approved = true;

データ件数が多いとSELECT INより遅くなる場合があります。

メソッド	クエリ方式	関連テーブルへの条件	使いどころ
`includes`	SELECT IN / JOIN（自動選択）	使えるがJOINに切り替わる	通常はこれ
`preload`	常にSELECT IN	使えない	必ずSELECT INにしたい場合
`eager_load`	常にLEFT OUTER JOIN	使える	関連テーブルで絞り込む場合

joins はSQLのJOINを発行しますが、関連データをロードしません。関連テーブルで絞り込みたいだけで、関連データは使わない場合に使います。

# JOINして絞り込むが、post.commentsはロードされない（N+1は解決しない）
Post.joins(:comments).where(comments: { approved: true })

開発環境でN+1を自動検出するには bullet gemを使います。

# Gemfile
gem 'bullet', group: :development

# config/environments/development.rb
config.after_initialize do
  Bullet.enable = true
  Bullet.rails_logger = true
  Bullet.alert = true
end

N+1が発生しているとログに警告が出るため、開発中に気づけます。