프런트엔드 성능 API: 내비게이션 및 리소스 타이밍 마스터하기

오늘날의 디지털 환경에서 웹사이트 성능은 매우 중요합니다. 느린 웹사이트는 사용자의 불만, 높은 이탈률, 그리고 궁극적으로는 수익 손실로 이어질 수 있습니다. 프런트엔드 성능 API는 웹사이트 성능의 다양한 측면을 측정하고 분석하는 강력한 도구를 제공하여, 병목 현상을 식별하고 더 빠르고 반응이 빠른 사용자 경험을 위해 최적화할 수 있도록 해줍니다. 이 종합 가이드에서는 내비게이션 및 리소스 타이밍 API를 탐색하고, 전 세계 개발자를 위한 실용적인 예제와 실행 가능한 통찰력을 제공합니다.

성능 모니터링의 필요성 이해하기

API의 세부 사항을 살펴보기 전에, 성능 모니터링이 왜 중요한지 이해해 봅시다:

• 사용자 경험: 빠른 웹사이트는 더 나은 사용자 경험으로 이어져 사용자 만족도와 참여도를 높입니다.
• 검색 엔진 최적화 (SEO): 구글과 같은 검색 엔진은 웹사이트 속도를 순위 결정 요소로 고려합니다.
• 전환율: 더 빠른 웹사이트는 종종 더 높은 전환율을 보입니다. 웹사이트가 반응이 빠르면 사용자가 구매를 완료하거나 서비스에 가입할 가능성이 더 높습니다.
• 모바일 성능: 모바일 기기 사용이 증가함에 따라 모바일 성능 최적화는 필수적입니다.
• 글로벌 도달 범위: 전 세계 각지의 사용자들은 다양한 네트워크 환경을 경험할 수 있습니다. 성능 모니터링은 사용자의 위치에 관계없이 모든 사용자에게 일관된 경험을 보장하는 데 도움이 됩니다.

프런트엔드 성능 API 소개

프런트엔드 성능 API는 웹페이지의 상세한 성능 지표에 접근할 수 있는 자바스크립트 인터페이스 모음입니다. 이를 통해 개발자는 페이지 로드, 리소스 가져오기, 이벤트 처리에 걸리는 시간을 측정할 수 있습니다. 이 정보는 성능 병목 현상을 식별하고 더 나은 사용자 경험을 위해 웹사이트를 최적화하는 데 사용될 수 있습니다.

핵심 인터페이스는 window.performance를 통해 접근할 수 있는 Performance입니다. 이 인터페이스는 다양한 성능 관련 데이터에 접근하기 위한 메서드와 속성을 제공합니다.

내비게이션 타이밍 API: 페이지 로드 성능 측정

내비게이션 타이밍 API는 페이지 로드 과정의 여러 단계에 대한 상세한 타이밍 정보를 제공합니다. 이를 통해 지연이 발생하는 지점을 정확히 찾아내고 최적화 노력을 집중할 수 있습니다.

내비게이션 타이밍이 제공하는 주요 지표

• navigationStart: 브라우저가 페이지 로드를 시작한 시점의 타임스탬프입니다.
• unloadEventStart: 이전 페이지에서 unload 이벤트가 시작된 시점의 타임스탬프입니다.
• unloadEventEnd: 이전 페이지에서 unload 이벤트가 끝난 시점의 타임스탬프입니다.
• redirectStart: 리디렉션이 시작된 시점의 타임스탬프입니다.
• redirectEnd: 리디렉션이 끝난 시점의 타임스탬프입니다.
• fetchStart: 브라우저가 문서를 가져오기 시작한 시점의 타임스탬프입니다.
• domainLookupStart: 도메인 이름 조회가 시작된 시점의 타임스탬프입니다.
• domainLookupEnd: 도메인 이름 조회가 끝난 시점의 타임스탬프입니다.
• connectStart: 브라우저가 서버에 연결을 시작한 시점의 타임스탬프입니다.
• connectEnd: 브라우저가 서버 연결을 완료한 시점의 타임스탬프입니다.
• secureConnectionStart: 브라우저가 보안 연결 핸드셰이크를 시작한 시점의 타임스탬프입니다.
• requestStart: 브라우저가 서버에 문서를 요청하기 시작한 시점의 타임스탬프입니다.
• responseStart: 브라우저가 서버로부터 응답의 첫 바이트를 수신한 시점의 타임스탬프입니다.
• responseEnd: 브라우저가 서버로부터 응답 수신을 완료한 시점의 타임스탬프입니다.
• domLoading: 브라우저가 HTML 문서 파싱을 시작한 시점의 타임스탬프입니다.
• domInteractive: 브라우저가 HTML 문서 파싱을 완료하고 DOM이 준비된 시점의 타임스탬프입니다.
• domContentLoadedEventStart: DOMContentLoaded 이벤트가 시작된 시점의 타임스탬프입니다.
• domContentLoadedEventEnd: DOMContentLoaded 이벤트가 끝난 시점의 타임스탬프입니다.
• domComplete: 브라우저가 HTML 문서 파싱을 완료하고 모든 리소스가 로드된 시점의 타임스탬프입니다.
• loadEventStart: load 이벤트가 시작된 시점의 타임스탬프입니다.
• loadEventEnd: load 이벤트가 끝난 시점의 타임스탬프입니다.

내비게이션 타이밍 데이터 접근하기

performance.timing 속성을 사용하여 내비게이션 타이밍 데이터에 접근할 수 있습니다:

            
const navigationTiming = performance.timing;

console.log('Navigation Start:', navigationTiming.navigationStart);
console.log('Domain Lookup Time:', navigationTiming.domainLookupEnd - navigationTiming.domainLookupStart);
console.log('Connect Time:', navigationTiming.connectEnd - navigationTiming.connectStart);
console.log('Response Time:', navigationTiming.responseEnd - navigationTiming.responseStart);
console.log('DOM Interactive:', navigationTiming.domInteractive - navigationTiming.navigationStart);
console.log('DOM Complete:', navigationTiming.domComplete - navigationTiming.navigationStart);
console.log('Load Time:', navigationTiming.loadEventEnd - navigationTiming.navigationStart);

            

              
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내비게이션 타이밍 데이터 해석하기

내비게이션 타이밍 데이터를 분석하면 웹사이트 성능에 대한 귀중한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 예를 들어:

• 높은 DNS 조회 시간: DNS 제공업체의 잠재적인 문제나 느린 DNS 해석을 나타냅니다.
• 높은 연결 시간: 서버의 네트워크 연결 문제나 느린 TLS 핸드셰이크를 시사합니다.
• 높은 응답 시간: 느린 서버 측 처리나 큰 응답 크기를 나타냅니다.
• 높은 DOM Interactive 시간: 비효율적인 자바스크립트 코드나 복잡한 DOM 구조를 시사합니다.
• 높은 DOM Complete 시간: 이미지, 스크립트, 스타일시트와 같은 리소스의 로딩이 느리다는 것을 나타냅니다.

예제: 최초 바이트 수신 시간(TTFB) 계산하기

최초 바이트 수신 시간(Time to First Byte, TTFB)은 브라우저가 서버로부터 첫 번째 데이터 바이트를 수신하는 데 걸리는 시간을 측정하는 중요한 지표입니다. 낮은 TTFB는 빠른 사용자 경험에 필수적입니다.

            
const ttfb = performance.timing.responseStart - performance.timing.navigationStart;
console.log('Time to First Byte (TTFB):', ttfb, 'ms');

            

              
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높은 TTFB는 느린 서버 측 처리, 네트워크 지연 또는 서버 인프라 문제로 인해 발생할 수 있습니다. 서버 구성을 최적화하고, 콘텐츠 전송 네트워크(CDN)를 사용하며, 네트워크 지연을 최소화하면 TTFB를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

리소스 타이밍 API: 리소스 로드 성능 측정

리소스 타이밍 API는 이미지, 스크립트, 스타일시트, 폰트와 같은 웹페이지의 개별 리소스 로딩에 대한 상세한 타이밍 정보를 제공합니다. 이를 통해 어떤 리소스가 로드되는 데 가장 오래 걸리는지 식별하고 그에 따라 최적화할 수 있습니다.

리소스 타이밍이 제공하는 주요 지표

• name: 리소스의 URL입니다.
• initiatorType: 리소스 요청을 시작한 요소의 유형입니다 (예: img, script, link).
• startTime: 브라우저가 리소스 가져오기를 시작한 시점의 타임스탬프입니다.
• redirectStart: 리디렉션이 시작된 시점의 타임스탬프입니다.
• redirectEnd: 리디렉션이 끝난 시점의 타임스탬프입니다.
• fetchStart: 브라우저가 리소스를 가져오기 시작한 시점의 타임스탬프입니다.
• domainLookupStart: 도메인 이름 조회가 시작된 시점의 타임스탬프입니다.
• domainLookupEnd: 도메인 이름 조회가 끝난 시점의 타임스탬프입니다.
• connectStart: 브라우저가 서버에 연결을 시작한 시점의 타임스탬프입니다.
• connectEnd: 브라우저가 서버 연결을 완료한 시점의 타임스탬프입니다.
• secureConnectionStart: 브라우저가 보안 연결 핸드셰이크를 시작한 시점의 타임스탬프입니다.
• requestStart: 브라우저가 서버에 리소스를 요청하기 시작한 시점의 타임스탬프입니다.
• responseStart: 브라우저가 서버로부터 응답의 첫 바이트를 수신한 시점의 타임스탬프입니다.
• responseEnd: 브라우저가 서버로부터 응답 수신을 완료한 시점의 타임스탬프입니다.
• duration: 리소스를 로드하는 데 걸린 총 시간입니다.

리소스 타이밍 데이터 접근하기

performance.getEntriesByType('resource') 메서드를 사용하여 리소스 타이밍 데이터에 접근할 수 있습니다:

            
const resourceTimings = performance.getEntriesByType('resource');

resourceTimings.forEach(resource => {
  console.log('Resource Name:', resource.name);
  console.log('Initiator Type:', resource.initiatorType);
  console.log('Duration:', resource.duration, 'ms');
});

            

              
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리소스 타이밍 데이터 해석하기

리소스 타이밍 데이터를 분석하면 로딩이 느린 리소스를 식별하고 더 빠른 로딩 시간을 위해 최적화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어:

• 큰 이미지: 이미지를 압축하고 적절한 파일 형식(예: WebP)을 사용하여 최적화합니다.
• 최적화되지 않은 스크립트 및 스타일시트: 스크립트와 스타일시트를 축소하고 압축하여 파일 크기를 줄입니다.
• 로딩이 느린 폰트: 폰트를 서브셋팅하고 font-display 속성을 사용하여 웹 폰트를 효율적으로 사용합니다.
• 타사 리소스: 타사 리소스의 성능 영향을 평가하고 필요한 경우 대안을 고려합니다.

예제: 로딩이 느린 이미지 식별하기

이 예제는 리소스 타이밍 API를 사용하여 로딩이 느린 이미지를 식별하는 방법을 보여줍니다:

            
const resourceTimings = performance.getEntriesByType('resource');

const slowImages = resourceTimings.filter(resource => resource.initiatorType === 'img' && resource.duration > 500);

if (slowImages.length > 0) {
  console.warn('Slow-loading images detected:');
  slowImages.forEach(image => {
    console.log('Image URL:', image.name);
    console.log('Duration:', image.duration, 'ms');
  });
}

            

              
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로딩이 느린 이미지를 식별한 후에는 이미지를 압축하고, 적절하게 크기를 조정하고, 지연 로딩 기술을 사용하여 최적화할 수 있습니다.

실용적인 예제 및 사용 사례

실제 시나리오: 전자상거래 웹사이트 최적화

전 세계 고객에게 서비스를 제공하는 전자상거래 웹사이트를 생각해 봅시다. 내비게이션 및 리소스 타이밍 데이터를 분석한 결과 다음과 같은 문제가 발견되었습니다:

• 아시아 사용자의 높은 TTFB: 오리진 서버와 아시아 사용자 간의 느린 서버 측 처리 또는 네트워크 지연을 나타냅니다.
• 느리게 로드되는 제품 이미지: 이미지가 웹에 최적화되지 않아 로딩 시간이 깁니다.
• 최적화되지 않은 자바스크립트 파일: 자바스크립트 파일이 축소 및 압축되지 않아 파일 크기가 증가합니다.

이러한 결과를 바탕으로 다음과 같은 최적화를 구현할 수 있습니다:

• 콘텐츠 전송 네트워크(CDN) 구현: 웹사이트 콘텐츠를 전 세계 여러 서버에 분산하여 다른 지역의 사용자 지연 시간을 줄입니다.
• 제품 이미지 최적화: ImageOptim 또는 TinyPNG와 같은 도구를 사용하여 이미지를 압축하고 WebP와 같은 적절한 파일 형식을 사용합니다.
• 자바스크립트 파일 축소 및 압축: UglifyJS 또는 Terser와 같은 도구를 사용하여 자바스크립트 파일을 축소하고 Gzip 또는 Brotli로 압축합니다.
• 이미지 지연 로딩: 스크롤 해야 보이는 이미지에 지연 로딩을 구현하여 초기 페이지 로드 시간을 개선합니다.

이러한 최적화를 구현한 후 웹사이트의 성능이 크게 향상되어 더 나은 사용자 경험, 더 높은 전환율 및 개선된 SEO 순위를 가져왔습니다.

모바일 성능 최적화

모바일 사용자는 종종 데스크톱 사용자에 비해 느린 네트워크 연결을 경험합니다. 모바일 기기에서 원활한 사용자 경험을 제공하기 위해 모바일 성능을 최적화하는 것이 중요합니다.

다음은 모바일 전용 최적화 기술 몇 가지입니다:

• 반응형 이미지 사용: 기기의 화면 크기에 따라 다른 이미지 크기를 제공하여 네트워크를 통해 전송되는 데이터 양을 줄입니다.
• 터치 최적화: 버튼과 링크가 충분히 크고 간격이 있어 터치 기기에서 쉽게 탭할 수 있도록 합니다.
• HTTP 요청 최소화: CSS 및 자바스크립트 파일을 결합하고, 중요한 CSS를 인라인으로 처리하고, CSS 스프라이트를 사용하여 HTTP 요청 수를 줄입니다.
• 스크롤 없이 볼 수 있는 콘텐츠 우선순위 지정: 화면에 먼저 보이는 콘텐츠를 로드하여 웹사이트의 체감 성능을 향상시킵니다.

내비게이션 및 리소스 타이밍을 넘어: 다른 성능 API 탐색

내비게이션 및 리소스 타이밍이 필수적이긴 하지만, 프런트엔드 성능 API는 심층적인 성능 분석을 위한 풍부한 다른 도구들을 제공합니다:

• User Timing API: 사용자 지정 성능 지표를 정의하고 애플리케이션에서 특정 이벤트가 발생하는 데 걸리는 시간을 측정할 수 있습니다.
• Long Tasks API: 메인 스레드를 차단하고 애플리케이션의 반응성에 영향을 미치는 장기 실행 작업을 식별하는 데 도움이 됩니다.
• Paint Timing API: 최초 페인트(FP) 및 최초 콘텐츠풀 페인트(FCP)와 같은 페이지 렌더링 관련 지표를 제공합니다.
• Largest Contentful Paint (LCP): 뷰포트에서 가장 큰 콘텐츠 요소가 표시되는 데 걸리는 시간을 측정합니다.
• Cumulative Layout Shift (CLS): 페이지 로드 중에 발생하는 예기치 않은 레이아웃 이동의 양을 측정합니다.
• Event Timing API: 클릭 및 키 누름 이벤트와 같은 페이지와의 사용자 상호 작용에 대한 상세한 타이밍 정보를 제공합니다.

성능 데이터 분석 도구

여러 도구가 내비게이션 및 리소스 타이밍 데이터를 분석하고 성능 병목 현상을 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다:

• 브라우저 개발자 도구: 대부분의 최신 브라우저는 내비게이션 및 리소스 타이밍 데이터를 검사하고, 네트워크 요청을 분석하며, 자바스크립트 코드를 프로파일링할 수 있는 내장 개발자 도구를 제공합니다.
• WebPageTest: 다른 위치와 브라우저에서 웹사이트의 성능을 테스트할 수 있는 무료 온라인 도구입니다.
• Lighthouse: 웹 페이지의 품질을 향상시키기 위한 오픈 소스 자동화 도구입니다. 성능, 접근성, 프로그레시브 웹 앱, SEO 등에 대한 감사를 제공합니다.
• Google PageSpeed Insights: 웹사이트의 성능을 분석하고 개선을 위한 권장 사항을 제공하는 무료 온라인 도구입니다.
• New Relic, Datadog 및 기타 APM 도구: 웹 애플리케이션에 대한 상세한 성능 모니터링 및 분석 기능을 제공합니다.

웹 성능 최적화를 위한 모범 사례

다음은 웹 성능 최적화를 위한 몇 가지 일반적인 모범 사례입니다:

• HTTP 요청 최소화: CSS 및 자바스크립트 파일을 결합하고, CSS 스프라이트를 사용하며, 중요한 CSS를 인라인으로 처리하여 HTTP 요청 수를 줄입니다.
• 콘텐츠 전송 네트워크(CDN) 사용: 웹사이트 콘텐츠를 전 세계 여러 서버에 분산하여 다른 지역의 사용자 지연 시간을 줄입니다.
• 이미지 최적화: 이미지를 압축하고, 적절한 파일 형식(예: WebP)을 사용하며, 반응형 이미지를 사용합니다.
• CSS 및 자바스크립트 축소 및 압축: CSS 및 자바스크립트 파일을 축소하고 압축하여 파일 크기를 줄입니다.
• 브라우저 캐싱 활용: 서버가 적절한 캐시 헤더를 설정하도록 구성하여 브라우저가 정적 리소스를 캐시할 수 있도록 합니다.
• 웹 폰트 최적화: 웹 폰트를 서브셋팅하고, font-display 속성을 사용하며, 자체 도메인에서 폰트를 호스팅합니다.
• 중요하지 않은 리소스의 로딩 지연: 스크롤 해야 보이는 이미지에 지연 로딩을 사용하고 중요하지 않은 자바스크립트 파일의 로딩을 지연시킵니다.
• 정기적인 성능 모니터링: 프런트엔드 성능 API 및 기타 도구를 사용하여 웹사이트의 성능을 지속적으로 모니터링하여 성능 문제를 사전에 식별하고 해결합니다.

결론

프런트엔드 성능 API, 특히 내비게이션 및 리소스 타이밍 API는 웹사이트 성능에 대한 귀중한 통찰력을 제공합니다. 이러한 API를 이해하고 활용함으로써 성능 병목 현상을 식별하고, 더 빠른 로딩 시간을 위해 웹사이트를 최적화하며, 궁극적으로 전 세계 사용자에게 더 나은 사용자 경험을 제공할 수 있습니다. 웹사이트의 성능을 지속적으로 모니터링하고 필요에 따라 최적화 전략을 조정하여 경쟁에서 앞서나가고 빠르고 반응이 좋으며 매력적인 온라인 경험을 보장하는 것을 잊지 마십시오.