RailsのN+1問題を完全理解！includes・preload・eager_loadの違いとSQLの動きを初心者向けに解説

1. RailsとActive Recordの基本を超かんたんに理解しよう

1. RailsとActive Recordの基本を超かんたんに理解しよう

Rails（ルビーオンレイルズ）は、Webアプリを作るための仕組みが最初からそろっているフレームワークです。フレームワークとは、家を建てるときの設計図セットのようなものです。Railsではモデルという部品を使って、データベースとやり取りします。このとき使われるのがActive Recordです。Active Recordは「データベースの表を、Rubyのオブジェクトとして扱える仕組み」です。

2. N+1問題とは？買い物に例えて理解する

2. N+1問題とは？買い物に例えて理解する

N+1問題とは、必要以上にデータベースへ問い合わせ（SQL）を送ってしまう状態です。例えば、本屋で10冊の本を買うのに、1冊ごとにレジに並ぶような状態です。本来なら1回で済むはずなのに、何度も往復してしまいます。これが起きると、画面表示がとても遅くなります。

3. N+1問題が起きるコード例

3. N+1問題が起きるコード例

例えば「ユーザー」と「投稿」がある場合を考えます。

users = User.all
users.each do |user|
  puts user.posts.count
end

このコードでは、ユーザーを取得するSQLが1回、その後ユーザーの数だけ投稿を取りに行くSQLが発行されます。ユーザーが10人なら、合計11回SQLが動きます。

4. includesとは？まとめて先に取っておく方法

4. includesとは？まとめて先に取っておく方法

includesは「あとで使うデータを、先にまとめて取っておく」方法です。冷蔵庫に一週間分の食材をまとめて買うイメージです。

users = User.includes(:posts)
users.each do |user|
  puts user.posts.count
end

内部では次のようなSQLが動きます。

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

5. preloadとは？SQLを必ず分ける安全な方法

5. preloadとは？SQLを必ず分ける安全な方法

preloadは、必ずSQLを分けて実行します。条件によってSQLの形が変わることがないため、初心者でも安心して使えます。

users = User.preload(:posts)
users.each do |user|
  puts user.posts.size
end

動くSQLはincludesと同じように2回です。

6. eager_loadとは？JOINを使って一気に取得

6. eager_loadとは？JOINを使って一気に取得

eager_loadは、SQLのJOIN（結合）を使って一度にデータを取得します。JOINとは、表と表を横につなげる操作です。

users = User.eager_load(:posts)
users.each do |user|
  puts user.posts.size
end

SELECT users.*, posts.* FROM users
LEFT OUTER JOIN posts ON posts.user_id = users.id;

7. includes・preload・eager_loadの違いまとめ表

7. includes・preload・eager_loadの違いまとめ表

includesは状況によってSQLが変わり、preloadは必ず分けて取得、eager_loadはJOINを使います。初心者はまずincludesを使うのがおすすめです。

8. BulletでN+1問題を見つける

8. BulletでN+1問題を見つける

Bulletは「ここでN+1が起きていますよ」と教えてくれる便利な道具です。開発中にエラーのように表示してくれるので、早めに気づくことができます。

gem 'bullet'