[Test Code] 테스트 DB의 In-Memory H2와 로컬 MySQL 속도 차이 비교하기

다나·2023년 9월 9일
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다담다 프로젝트

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0️⃣ 서론

지난 번에 "In-Memory H2 사용해서 Spring Boot 테스트 코드 작성하기" 라는 글의 제목으로 테스트 DB를 선택하는 것과 관련하여 글을 작성했습니다.

https://handayeon-coder.github.io/posts/In-Memory-H2-사용해서-Spring-Boot-테스트-코드-작성하기/

이 때, MySQL에서 In-Memory H2로 변경한 가장 큰 이유가 '속도'라는 점이었습니다!

그러면, 과연 MySQL과 In-Memory H2 DB의 속도는 얼마나 차이가 날까?? 라는 궁금점이 들었습니다.

이전까지 작성된 16개의 테스트를 각각 다른 DB를 사용해서 돌려보며 속도 차이가 얼마 차이 날지 비교해보았습니다.


1️⃣ 본론 1

🔄 테스트 DB 변경하기

1. In-Memory H2에서 MySQL로 변경하기

1-1. application-test.yml 파일을 변경

  • In-Memory H2 테스트 파일 설정
spring:
  datasource :
    url: jdbc:h2:mem:test;
    driverClassName: org.h2.Driver
    username: sa
    password:

  jpa:
    hibernate:
      ddl-auto: create-drop
    database-platform: org.hibernate.dialect.H2Dialect
  • 로컬 MySQL 테스트 파일 설정
spring:
  jpa:
    hibernate:
      ddl-auto: create-drop
    database: mysql
    database-platform: org.hibernate.dialect.MySQL5InnoDBDialect

  datasource:
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/실제 DB명
    username: 실제 유저명
    password: 실제 비밀번호

1-2. 기존의 파일 중 H2와 MySQL 서로 다른 SQL 구문 변경

  • 저는 @Sql(scripts = "/truncate.sql", executionPhase = ExecutionPhase.AFTER_TEST_METHOD)에서 scrap과 users라는 테이블을 truncate하고 있습니다.
  • 이때, H2는 외래키 제약을 제거하기 위해서 SET REFERENTIAL_INTEGRITY FALSE;를 사용하지만, MySQL은 SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;을 사용하므로 해당 SQL 구문을 변경해주겠습니다.

  • In-Memory H2에서 사용하는 truncate.sql 구문
SET REFERENTIAL_INTEGRITY FALSE;
TRUNCATE TABLE scrap;
TRUNCATE TABLE users;
SET REFERENTIAL_INTEGRITY TRUE;
  • 로컬 MySQL에서 사용하는 truncate.sql 구문
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;
TRUNCATE TABLE scrap;
TRUNCATE TABLE users;
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

  • 아래의 예시는 현재 작성되어 있는 테스트 코드 16개 중에서 2개입니다.
@SpringBootTest
@AutoConfigureMockMvc
@ActiveProfiles("test")
@Sql(scripts = "/truncate.sql", executionPhase = ExecutionPhase.AFTER_TEST_METHOD)
@Sql(scripts = "/setup.sql", executionPhase = ExecutionPhase.BEFORE_TEST_METHOD)
public class ScrapControllerTest {

    @Autowired
    private MockMvc mockMvc;

    @Test
    @WithCustomMockUser
    public void should_Scrap_When_KeywordExistSInTitle() throws Exception {
        mockMvc.perform(get("/v1/scraps/search")
                        .param("keyword", "맥북")
                        .param("page", "0")
                        .param("size", "10")
                        .header("X-AUTH-TOKEN", "aaaaaaa"))
                .andExpect(MockMvcResultMatchers.status().isOk())
                .andExpect(MockMvcResultMatchers.jsonPath("$.data.content[0].title").value("Coupang의 맥북 상품"));
    }

    @Test
    @WithCustomMockUser
    public void should_Scrap_When_KeywordExistSInDescription() throws Exception {
        mockMvc.perform(get("/v1/scraps/search")
                        .param("keyword", "16인치")
                        .param("page", "0")
                        .param("size", "10")
                        .header("X-AUTH-TOKEN", "aaaaaaa"))
                .andExpect(MockMvcResultMatchers.status().isOk())
                .andExpect(MockMvcResultMatchers.jsonPath("$.data.content[0].title").value("Coupang의 맥북 상품"));
    }
}

2️⃣ 본론 2

속도 차이 비교해보기 🔎

  • 먼저, DB 수행 시간을 비교하기 위해서 최대한 동일한 조건으로 맞춰주었습니다.
  1. 디바이스 : MackBook Pro 14(2023년 모델) Apple M2 Pro, 메모리 32GB, SSD 512GB
  2. Intellij IDEA 2023.2
  3. MySQL 버전 : 8.0.33
  4. H2 버전 : 2.2.222 (2023년 9월 기준 최신 버전)
  5. Spring Boot 버전 : 2.7.13, Java 버전 : 11
  • In-Memory H2 테스트 결과
  • 로컬 MySQL 테스트 결과
테스트 명In-Memory H2 소요 시간MySQL 소요 시간속도 증가/감소율
전체 테스트1.35s1.74s-22.41%
should_Return_two_videos_When_Searching_for_a_keyword_that_corresponds_to_two_videos()460ms535ms-14.02%
should_Products_When_Keyword_exists_in_title()251ms281ms-10.68%
should_Products_When_Keyword_exists_in_description()133ms52ms155.77%
should_Return_one_product_When_Searching_for_a_keyword_that_corresponds_to_one_product()31ms42ms-26.19%
should_videos_are_sorted_in_created_date_When_searching_for_multiple_scraps()46ms72ms-36.11%
IfUserExistsThenGetUserInfoReturnsSuccess()20ms49ms-59.18%
should_Scrap_When_KeywordExistSInDescription()53ms72ms-26.39%
should_Scrap_When_KeywordExistSInTitle()19ms36ms-47.22%
should_only_article_is_searched_When_searching_for_keywords_that_are_also_in_other_scraps()37ms189ms-80.42%
contextLoads()3ms6ms-50%
should_Return_zero_other_When_Searching_for_a_keyword_in_not_existent_other()33ms55ms-40%
IfExistentMemberDeletesNonExistentScrapThenReturnNotFoundException()62ms76ms-18.42%
IfNonExistentMemberDeletesScrapThenReturnNotFoundException()14ms27ms-48.15%
IfExistentMemberDeletesOneScrapThenReturnSuccess()95ms121ms-21.49%
should_Return_zero_article_When_Searching_for_a_keyword_that_not_corresponds_to_article()18ms31ms-41.94%
평균-24.18%

계층별 테스트In-Memory H2 소요 시간MySQL 소요 시간속도 증가/감소율
VideoServiceTest460ms535ms-14.02%
ProductServiceTest31ms42ms-26.19%
OtherServiceTest33ms55ms-40%
ScrapServiceTest171ms224ms-23.66%
ArticleServiceTest18ms31ms-41.94%
평균-29.16%
ProductControllerTest384ms333ms15.32%
VideoControllerTest46ms72ms-36.11%
UserControllerTest20ms49ms-59.18%
ScrapControllerTest37ms189ms-80.42%
OtherControllerTest76ms98ms-22.45%
ArticleControllerTest18ms31ms-41.94%
평균-37.46%

따라서 In-Memory H2를 사용했을 때가 MySQL을 사용했을 때보다 평균적으로 24.18%가 더 빠르다는 것을 알 수 있습니다.

현재는 테스트의 개수가 16개밖에 없어서 전체 테스트를 돌렸을 때 시간 차이가 크지 않지만, 앞으로 테스트의 개수가 늘어날 수록 시간 차이가 크게 날 수 있을 것이라고 예상해볼 수 있었습니다.


속도 차이가 나는 이유 🐢 🐰

그러면 이렇게까지 속도 차이가 나는 이유는 무엇일까요??

바로 In-Memory라는 H2 앞에 계속 붙었던 이름 때문입니다.

인메모리 데이터베이스의 속도

  • H2 인메모리 데이터베이스는 디스크 I/O 없이 메모리에서 데이터를 처리하기 때문에 일반적으로 디스크 기반의 데이터베이스보다 빠릅니다.
  • 로컬 MySQL은 디스크에 데이터를 쓰고 읽어오는 작업이 필요하므로 이러한 작업이 추가 속도 지연을 일으킬 수 있습니다.
    출처 - ChatGPT

저는 대학교 3학년 2학기 때 시스템 프로그래밍을 배우면서 교수님께서 메모리는 내 앞에 있는 책상에 놓여있는 책들이고, 디스크는 집 앞에 도서관이라고 설명해주신 기억이 떠올랐습니다.

즉, 메모리를 사용하면 훨씬 빠른 속도로 DB에서 데이터를 처리할 수 있습니다.

사진 출처 : https://m.blog.naver.com/sjc02183/221998493348


3️⃣ 결론

  • 빠른 속도를 위해서 In-Memory H2로 변경하면서, 얼마나 속도 차이가 날 지 궁금하면서 테스트 코드를 작성하게 되었는데 실제로 속도 차이를 직접 비교해보고 제법 속도 차이가 나는 모습을 보고 테스트 DB 변경이 의미가 있는 변경이었구나라고 생각하게 되었습니다!
  • 아직까지는 작성된 테스트 코드 자체가 많이 있지 않아서, 속도 차이가 크게 나보이지는 않지만, 앞으로 테스트 코드를 많이 작성할 수록 더욱더 In-memory H2의 진가가 날 것이라고 기대하고 있습니다!
  • 그리고 위에서 In-Memory H2보다 MySQL이 더 빨랐던 메소드가 1개 있는데 왜 그런지 파악해보고 싶다는 생각도 들었습니다.
profile
컴퓨터공학과 학생이며, 백엔드 개발자입니다🐰
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