더티 체킹 (Dirty Checking)이란?

Spring Data Jpa와 같은 ORM 구현체를 사용하다보면 더티 체킹이란 단어를 종종 듣게 됩니다.

더티 체킹이란 단어를 처음 듣는분들을 몇번 만나게 되어 이번 시간엔 더티 체킹이 무엇인지 알아보겠습니다.

모든 코드는 Github에 있습니다.

예를 들어 다음과 같은 코드가 있습니다.
(Spring Data Jpa가 익숙하시겠지만, 네이티브한 코드 먼저 보고 가겠습니다.)

@Slf4j
@RequiredArgsConstructor
@Service
public class PayService {

    public void updateNative(Long id, String tradeNo) {
        EntityManager em = entityManagerFactory.createEntityManager();
        EntityTransaction tx = em.getTransaction();
        tx.begin(); //트랜잭션 시작
        Pay pay = em.find(Pay.class, id);
        pay.changeTradeNo(tradeNo); // 엔티티만 변경
        tx.commit(); //트랜잭션 커밋
    }
}

코드를 보시면 별도로 데이터베이스에 save 하지 않습니다.

트랜잭션이 시작되고
엔티티를 조회하고
엔티티의 값을 변경하고
트랜잭션을 커밋합니다.

여기서 데이터베이스에 update 쿼리에 관한 코드는 어디에도 없습니다.

자 그리고 이 코드가 어떻게 작동하는지 테스트 코드를 작성해보겠습니다.

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class PayServiceTest {

    @Autowired
    PayRepository payRepository;

    @Autowired
    PayService payService;

    @After
    public void tearDown() throws Exception {
        payRepository.deleteAll();
    }

    @Test
    public void 엔티티매니저로_확인() {
        //given
        Pay pay = payRepository.save(new Pay("test1",  100));

        //when
        String updateTradeNo = "test2";
        payService.updateNative(pay.getId(), updateTradeNo);

        //then
        Pay saved = payRepository.findAll().get(0);
        assertThat(saved.getTradeNo()).isEqualTo(updateTradeNo);
    }
}

이 테스트 코드를 수행보시면, 아래와 같은 로그를 확인할 수 있습니다.

update

save 메소드로 변경 사항을 저장하지 않았음에도 update 쿼리가 실행되었습니다.
이유는 Dirty Checking 덕분인데요.

여기에서 Dirty란 상태의 변화가 생긴 정도로 이해하시면 됩니다.
즉, Dirty Checking이란 상태 변경 검사 입니다.

JPA에서는 트랜잭션이 끝나는 시점에 변화가 있는 모든 엔티티 객체를 데이터베이스에 자동으로 반영해줍니다.

이때 변화가 있다의 기준은 최초 조회 상태입니다.

JPA에서는 엔티티를 조회하면 해당 엔티티의 조회 상태 그대로 스냅샷을 만들어놓습니다.
그리고 트랜잭션이 끝나는 시점에는 이 스냅샷과 비교해서 다른점이 있다면 Update Query를 데이터베이스로 전달합니다.

당연히 이런 상태 변경 검사의 대상은 영속성 컨텍스트가 관리하는 엔티티에만적용 됩니다.

detach된 엔티티 (준영속)
DB에 반영되기 전 처음 생성된 엔티티 (비영속)

등 준영속/비영속 상태의 엔티티는 Dirty Checking 대상에 포함되지 않습니다.
즉, 값을 변경해도 데이터베이스에 반영되지 않는다는 것이죠.
Spring Data Jpa와 @Transactional이 함께 할 경우엔 다음과 같습니다.

@Slf4j
@RequiredArgsConstructor
@Service
public class PayService {

    private final PayRepository payRepository;

    @Transactional
    public void update(Long id, String tradeNo) {
        Pay pay = payRepository.getOne(id);
        pay.changeTradeNo(tradeNo);
    }
}

그리고 테스트 코드를 작성해서 실행해보면!

@Test
public void SpringDataJpa로_확인() {
    //given
    Pay pay = payRepository.save(new Pay("test1",  100));

    //when
    String updateTradeNo = "test2";
    payService.update(pay.getId(), updateTradeNo);

    //then
    Pay saved = payRepository.findAll().get(0);
    assertThat(saved.getTradeNo()).isEqualTo(updateTradeNo);
}

아래와 같이 정상적으로 update 쿼리가 수행됨을 확인할 수 있습니다.

update2

변경 부분만 update하고 싶을땐?

Dirty Checking으로 생성되는 update 쿼리는 기본적으로 모든 필드를 업데이트합니다.

JPA에서는 전체 필드를 업데이트하는 방식을 기본값으로 사용합니다.
전체 필드를 업데이트하는 방식의 장점은 다음과 같습니다.

생성되는 쿼리가 같아 부트 실행시점에 미리 만들어서 재사용가능합니다.
데이터베이스 입장에서 쿼리 재사용이 가능하다
- 동일한 쿼리를 받으면 이전에 파싱된 쿼리를 재사용한다.

출처: 김영한님의 자바 ORM 표준 JPA 프로그래밍

다만, 필드가 20~30개 이상인 경우엔 이런 전체 필드 Update 쿼리가 부담스러울 수 있습니다.

사실 이런 경우 정규화가 잘못된 경우일 확률이 높습니다.
한 테이블에 필드 30개는 확실히 많습니다.
현재 운영중인 정산 서비스에는 데이터양이나 복잡도가 국내에서 손꼽히지만 15개 넘는 필드를 가진 테이블은 없습니다.

그래서 이런 경우엔 @DynamicUpdate로 변경 필드만 반영되도록 할 수 있습니다.

엔티티 최상단에 아래와 같이 @DynamicUpdate 를 선언해주시면 됩니다.

@Getter
@NoArgsConstructor
@Entity
@DynamicUpdate // 변경한 필드만 대응
public class Pay {

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;

    private String tradeNo;
    private long amount;

그리고 다시 테스트 코드를 수행해서 로그를 확인해보면!

update3