LaravelにおけるN+1問題の特定と不要なクエリの削減
パフォーマンス改善の作業は、往々にして退屈なものです。
常に「レイテンシを80%削減した」といった英雄的な物語があるわけではありません。大抵の場合は、クリーンアップ作業です。知らずに実行していたクエリを見つけ、それを削除していくのです。
Laravelアプリが成長しているなら、おそらく次のような問題に直面しているはずです。
- 隠れたN+1クエリ
見えないものは修正できません。ローカル環境では、beyondcode/laravel-query-detector のようなツールを使用してください。ループ内での遅延読み込み（lazy-load）パターンを使用しているときに教えてくれます。
本番環境では実行しないでください。オーバーヘッドが発生します。アプリがlocalまたはtestingモードのときのみ登録するようにしてください。
- Eager Loadingの無駄
N+1問題を解決するために with() を追加することがよくありますが、これが新たな問題を生みます。ビューで既に使用されていないリレーションシップを、誤ってEager Loadingしてしまう可能性があるからです。
デザイン変更によってテーブルからカラムが削除された場合、コントローラー内の対応する with() 呼び出しも削除しなければなりません。捨ててしまうデータに対して、コストを支払っていることになります。
すべてのEager Loadingを「要求（claim）」として扱ってください。データを使用しないのであれば、その要求を削除しましょう。
- 同じデータの再計算
リクエスト全体を通して変わらない値があります。それらを何度も計算すると、CPUを無駄に消費します。これを解決するにはメモ化（memoization）を利用してください。
例：
protected ?string $defaultConnection = null;
public function getDefaultConnectionName(): string
{
return $this->defaultConnection ??= $this->resolveDefaultConnection();
}
??= 演算子は、値を一度だけ計算し、そのリクエストの残りの間、その値を再利用します。
- ダッシュボードのクエリの罠
ダッシュボードでは、カードごとに個別の count() クエリを実行してしまうことがよくあります。カードが6枚あれば、6つのクエリが実行されます。
代わりに、次の2つのことを行ってください：
- カウントをグループ化する。1つのテーブルの合計値を、単一のクエリですべて取得します。
- 短いキャッシュを利用する。ダッシュボードの統計情報は、秒単位でリアルタイムである必要はありません。5分間キャッシュしましょう。
1人の訪問者がクエリのコストを負担すれば、他の全員はキャッシュされた結果を受け取れます。
最後に：リグレッション（退行）を防ぐ
後で開発者が悪いコードを再度追加してしまうと、クリーンアップは失敗に終わります。Pestを使用してクエリ数をアサート（検証）しましょう。1ページで実行できるクエリ数に上限を設定します。もし開発者がN+1を追加した場合、テストが失敗するようにします。
最適化とは、主に「削除」することです。使われていないロードを削除する。再計算される値を削除する。不要なクエリを削除する。