什么是N+1查询问题？
在使用SQLAlchemy进行ORM操作时，N+1查询问题是最常见的性能瓶颈之一。当使用options(joinedload())等加载策略时，如果配置不当，会导致系统发出大量不必要的SQL查询。典型场景是：查询1个父对象时，对每个子对象都发出1次查询（总查询数=1+N）。
问题复现场景
from sqlalchemy.orm import selectinload, joinedload
from models import User, Order
# 错误用法：产生N+1查询
users = session.query(User).all() # 第一次查询
for user in users:
print(user.orders) # 每次迭代都产生新查询
# 正确用法：使用options预加载
users = session.query(User).options(joinedload(User.orders)).all()
解决方案对比
| 方法 | SQL特征 | 适用场景 |
|---|---|---|
| joinedload() | 生成LEFT JOIN单查询 | 关联数据量少时 |
| selectinload() | 生成两个查询但效率高 | 关联数据量大时 |
| subqueryload() | 生成子查询 | 复杂过滤条件 |
性能优化实践
通过EXPLAIN ANALYZE分析不同加载策略的执行计划：
- joinedload在PostgreSQL中可能导致笛卡尔积问题
- selectinload在MySQL 8.0+表现最佳
- 使用
contains_eager()可手动优化JOIN查询
高级调试技巧
启用SQLAlchemy的echo=True参数观察生成的SQL：
engine = create_engine("postgresql://...", echo=True)
使用Flask-SQLAlchemy时可通过配置SQLALCHEMY_RECORD_QUERIES记录慢查询。