[2025_10_17]Dirty Flag패턴과 지연평가(Lazy Evaluation)

오늘 배운 것

스탯 시스템을 구현하면서 예전에 사용해봤던 Dirty Flag 패턴을 다시 떠올리고 적용했다. 이것이 지연 평가(Lazy Evaluation)의 일종이라는 것을 명확히 이해하게 되었다.

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Dirty Flag 패턴이란?

"값의 변경이 일어났을 때 플래그만 설정하고, 실제 계산은 꼭 필요한 순간까지 미루는 패턴"

핵심 개념

• 변경이 일어나면 "더러워졌다(dirty)"는 플래그만 표시
• 실제 값이 필요할 때만 계산 수행
• 변경이 없으면 캐시된 값을 재사용

왜 필요한가?

매 프레임마다 또는 매번 값을 재계산하면 불필요한 연산으로 인해 성능 저하가 발생한다. 특히 게임에서는 많은 객체들이 존재하고, 계층 구조를 가진 경우가 많아 더욱 중요하다.

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게임 렌더링에서의 실제 사용 예시

문제 상황

 

 

몸통 (부모)
  ├─ 팔 (자식)
  └─ 다리 (자식)

- 몸통이 움직이면 팔, 다리도 같이 움직임
- 렌더링하려면 월드 좌표가 필요
- 모든 객체를 매 프레임마다 계산하면? → CPU 과부하

 Dirty Flag로 해결

1. 각 객체의 로컬 변환 값과 월드 변환 값을 캐시
2. 객체가 움직이지 않으면? → 캐시된 값 사용
3. 객체가 움직였다면? → dirty 플래그 설정 → 필요할 때 재계산

움직이는 객체만 렌더링, 나머지는 캐시 활용!

내가 작성한 코드 분석

구현 코드

 

 

csharp

public void IsChangeStat()  // Dirty Flag 설정
{
    isChangeStat = true;  // "스탯이 변경되었다"는 표시만
}

public void RefreshStat()  // 실제 계산은 여기서
{
    if (isChangeStat)  // 변경이 있었을 때만
    {
        UpdateStats();  // 계산 수행
        isChangeStat = false;  // 플래그 초기화
    }
}

public void UpdateStats()  // 무거운 계산 작업
{
    atk = baseAtk;
    def = baseDef;
    critRate = baseCritRate;
    evadeRate = baseEvadeRate;
    
    if (equippedWeapon != null)
        atk += equippedWeapon.atk;
    if (equippedArmor != null)
        def += equippedArmor.def;
}

동작 흐름

 

 

csharp

// 시나리오: 한 프레임에 여러 장비 교체
EquipWeapon(newWeapon);
IsChangeStat();  // 플래그만 설정

EquipArmor(newArmor);
IsChangeStat();  // 플래그만 설정

ApplyBuff();
IsChangeStat();  // 플래그만 설정 

// UI 업데이트 직전
RefreshStat();  // 여기서 한 번만 계산! 
UpdateUI();

// 만약 Dirty Flag 없이 즉시 계산했다면
// UpdateStats() 3번 실행 -> 불필요한 연산 낭비

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지연 평가 (Lazy Evaluation)

Dirty Flag는 지연 평가의 일종이다!

지연 평가란?

필요할 때까지 계산을 미루는 방식

장점

1. 성능 최적화: 불필요한 계산 회피
2. 배치 처리: 여러 변경사항을 한 번에 처리
3. 자원 절약: CPU/메모리 효율적 사용

다른 지연 평가 예시

C#의 Lazy<T>

 

 

csharp

private Lazy<ExpensiveObject> lazyObject = new Lazy<ExpensiveObject>(() => 
{
    return new ExpensiveObject();  // 처음 접근할 때만 생성
});

var obj = lazyObject.Value;  // 여기서 처음 생성됨

 

LINQ의 지연 실행: 쿼리를 정의할 때는 실행하지 않고, 실제로 데이터가 필요할 때 실행되는 방식

csharp

var query = list.Where(x => x > 10).Select(x => x * 2);
// 여기까지는 실행 안 됨!

foreach (var item in query)  // 여기서 실제 실행
{
    Console.WriteLine(item);
}

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🎯 배운 점

1. 패턴의 본질 이해
   • 예전에 사용해봤던 Dirty Flag 패턴이 지연 평가의 일종이라는 것을 알았다
   • 단순히 "최적화 기법"으로만 생각했는데, 더 넓은 개념의 일부였다
2. 성능 최적화의 기본 원칙
   • "필요하지 않은 일은 하지 마라"
   • 특히 게임처럼 매 프레임 반복되는 작업에서는 더욱 중요
3. 캐싱의 중요성
   • 계산 결과를 저장해두고 재사용하는 것이 핵심
   • 변경이 있을 때만 다시 계산
4. 계층 구조에서의 효과
   • 부모-자식 관계가 있는 객체에서 특히 유용
   • 상위 객체 변경이 하위 객체에 재귀적으로 영향을 미칠 때 성능 차이가 크다
5. 지연 평가의 본질
   • 단순히 계산을 늦추는 게 아니라, 불필요한 계산을 아예 제거하는 것
   • Lazy<T>, LINQ, Dirty Flag 모두 같은 철학을 공유

 

 

실무에서 Dirty Flag가 사용되는 곳

• 게임 엔진: Unity Transform의 계층 구조 계산
• UI 프레임워크: 레이아웃 재계산 (React의 Virtual DOM)
• 3D 렌더링: 행렬 변환 캐싱
• 데이터베이스: ORM의 변경 추적 (Entity Framework)

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결론

예전에 사용해봤던 Dirty Flag 패턴을 다시 구현하면서, 이것이 지연 평가(Lazy Evaluation)라는 더 큰 개념의 일부라는 것을 깨달았다.

패턴을 사용하는 것도 중요하지만, 그 패턴이 어떤 의미와 개념을 담고 있는지 이해하는 것이 더 중요하다는 것을 배웠다. 앞으로는 "왜 이렇게 동작하는가?"를 더 깊이 생각하며 코드를 작성해야겠다!

다음엔 프로그램의 기본이자 모두가 쓰고 있지만 정확한 용어는 모르는 expression과 evaluation에 대해 정리해볼려고 생각 중이다.