Cómo solucionar consultas N+1 en Rails Feb 10 2014

Uno de los problemas de desempeño más comunes en Rails está relacionado con consultas N+1. Afortunadamente, nuestro framework incluye una solución simple para este problema que debemos conocer para evitarnos algunos dolores de cabeza.

Para aquellos que no lo sepan, el problema de consultas N+1 generamente aparece cuando tenemos dos o más modelos asociados, por ejemplo Empleado (Employee) que tiene una Computadora (Computer), y se quiere mostrar información sobre los empleados así como de sus computadoras. Esto provoca que rails ejecute una consulta para cargar a los empleados, y una consulta por cada computadora. Si la compañia tiene 10 empleados, se ejecutan 11 consultas.

Veamos un ejemplo:

#app/models/employee.rb
class Employee < ActiveRecord::Base
  has_one :computer
end

#app/models/computer.rb
class Computer < ActiveRecord::Base
  belongs_to :employee
end

Queremos listar todos los empleados con sus computadoras.

<p>
  <% employees = Employee.all %>
  <ul>
    <% employees.each do |employee| %>
      <li>
        <strong>Name:</strong>
        <%= employee.name %>
        <strong>Computer</strong>
        <%= employee.computer.brand %>
      </li>
    <% end %>
  </ul>
</p>

Si revisamos los logs, nos encontramos este tipo de salidas:

Employee Load (0.3ms)  SELECT "employees".* FROM "employees"
Computer Load (0.2ms)  SELECT "computers".* FROM "computers" WHERE "computers"."employee_id" = ? LIMIT 1  [["employee_id", 1]]
Computer Load (0.2ms)  SELECT "computers".* FROM "computers" WHERE "computers"."employee_id" = ? LIMIT 1  [["employee_id", 2]]
Computer Load (0.1ms)  SELECT "computers".* FROM "computers" WHERE "computers"."employee_id" = ? LIMIT 1  [["employee_id", 3]]
Computer Load (0.1ms)  SELECT "computers".* FROM "computers" WHERE "computers"."employee_id" = ? LIMIT 1  [["employee_id", 4]]
Computer Load (0.1ms)  SELECT "computers".* FROM "computers" WHERE "computers"."employee_id" = ? LIMIT 1  [["employee_id", 5]]
Computer Load (0.1ms)  SELECT "computers".* FROM "computers" WHERE "computers"."employee_id" = ? LIMIT 1  [["employee_id", 6]]
Computer Load (0.1ms)  SELECT "computers".* FROM "computers" WHERE "computers"."employee_id" = ? LIMIT 1  [["employee_id", 7]]
Computer Load (0.1ms)  SELECT "computers".* FROM "computers" WHERE "computers"."employee_id" = ? LIMIT 1  [["employee_id", 8]]
Computer Load (0.1ms)  SELECT "computers".* FROM "computers" WHERE "computers"."employee_id" = ? LIMIT 1  [["employee_id", 9]]
Computer Load (0.1ms)  SELECT "computers".* FROM "computers" WHERE "computers"."employee_id" = ? LIMIT 1  [["employee_id", 10]]

Esto indica que tenemos un problema N+1. Podemos solucionar este problema usando eager loading. En rails, esto puede hacerse usando includes para indicar que la consulta debe cargar no sólo los datos del empleado sino también los datos de sus computadoras.

<p>
  <% employees = Employee.includes(:computer).all %>
  <ul>
    <% employees.each do |employee| %>
      <li>
        <strong>Name:</strong>
        <%= employee.name %>
        <strong>Computer</strong>
        <%= employee.computer.brand %>
      </li>
    <% end %>
  </ul>
</p>

Si revisamos los logs ahora, podemos ver que Rails realizó sólo una consulta:

Computer Load (0.6ms)  SELECT "computers".* FROM "computers" WHERE "computers"."employee_id" IN (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)

Se redujo el número de consultas a 1. Esto puede no parecer una gran mejora aquí, pero si la compañía tiene 1,000 empleados, se evita golpear 1,000 veces la base de datos cuando alguien visita esta página, y en ese caso, la diferencia sería importante.

Y sólo para aclarar, he usado este código como ejemplo por facilidad, pero no estoy recomendando realizar las consultas desde la vista. Hay que mover parte de este código a donde pertenece (controladores o modelos).