React 동시성 모드: 중단 가능한 렌더링으로 더 부드러운 사용자 경험 구현하기

React는 동적이고 상호작용적인 사용자 인터페이스를 구축하는 데 가장 선호되는 라이브러리가 되었습니다. 애플리케이션이 복잡해짐에 따라 반응성을 유지하고 원활한 사용자 경험을 제공하는 것은 점점 더 어려워지고 있습니다. React 동시성 모드는 중단 가능한 렌더링을 활성화하여 이러한 문제를 해결하는 데 도움이 되는 새로운 기능들의 집합으로, React가 메인 스레드를 차단하지 않고 여러 작업을 동시에 처리할 수 있게 해줍니다.

동시성 모드란 무엇인가?

동시성 모드는 단순히 켜고 끄는 스위치가 아닙니다. 이는 React가 업데이트와 렌더링을 처리하는 방식의 근본적인 변화입니다. 이 모드는 UI의 반응성을 유지하기 위해 작업의 우선순위를 정하고 오래 실행되는 렌더링을 중단하는 개념을 도입합니다. 마치 숙련된 지휘자가 오케스트라를 이끌며 다양한 악기(작업)를 관리하고 조화로운 연주(사용자 경험)를 보장하는 것과 같습니다.

전통적으로 React는 동기식 렌더링 모델을 사용했습니다. 업데이트가 발생하면 React는 메인 스레드를 차단하고 DOM 변경 사항을 계산한 다음 UI를 업데이트했습니다. 이는 특히 복잡한 컴포넌트나 빈번한 업데이트가 있는 애플리케이션에서 눈에 띄는 지연을 유발할 수 있었습니다. 반면, 동시성 모드는 React가 우선순위에 따라 렌더링 작업을 일시 중지, 재개 또는 포기할 수 있게 하여, 키보드 입력이나 버튼 클릭과 같이 사용자 상호작용에 직접적인 영향을 미치는 작업에 더 높은 우선순위를 부여합니다.

동시성 모드의 핵심 개념

동시성 모드가 어떻게 작동하는지 이해하려면 다음 핵심 개념에 익숙해지는 것이 중요합니다:

1. 리액트 파이버(React Fiber)

파이버는 동시성 모드를 가능하게 하는 React의 내부 아키텍처입니다. 이는 React의 핵심 알고리즘을 재구현한 것입니다. 동기적으로 컴포넌트 트리를 재귀적으로 순회하고 DOM을 업데이트하는 대신, 파이버는 렌더링 프로세스를 일시 중지, 재개 또는 포기할 수 있는 더 작은 작업 단위로 나눕니다. 각 작업 단위는 파이버 노드로 표현되며, 이 노드에는 컴포넌트, props, 상태에 대한 정보가 포함됩니다.

파이버를 React의 내부 프로젝트 관리 시스템이라고 생각할 수 있습니다. 각 렌더링 작업의 진행 상황을 추적하고 React가 우선순위와 사용 가능한 리소스에 따라 작업 간에 전환할 수 있도록 합니다.

2. 스케줄링 및 우선순위 지정

동시성 모드는 React가 다양한 유형의 업데이트에 우선순위를 부여할 수 있는 정교한 스케줄링 메커니즘을 도입합니다. 업데이트는 다음과 같이 분류될 수 있습니다:

• 긴급 업데이트: 사용자 입력이나 애니메이션과 같이 즉각적인 주의가 필요한 업데이트입니다. React는 반응성 있는 사용자 경험을 보장하기 위해 이러한 업데이트를 우선적으로 처리합니다.
• 일반 업데이트: 덜 중요하며 사용자 경험에 큰 영향을 미치지 않고 지연될 수 있는 업데이트입니다. 데이터 가져오기나 백그라운드 업데이트가 그 예입니다.
• 낮은 우선순위 업데이트: 가장 중요도가 낮으며 더 오랜 기간 지연될 수 있는 업데이트입니다. 현재 화면에 보이지 않는 그래프를 업데이트하는 경우가 예가 될 수 있습니다.

React는 이 우선순위 지정을 사용하여 메인 스레드 차단을 최소화하는 방식으로 업데이트를 스케줄링합니다. 높은 우선순위의 업데이트와 낮은 우선순위의 업데이트를 교차 실행하여 부드럽고 반응성 있는 UI의 인상을 줍니다.

3. 중단 가능한 렌더링

이것이 동시성 모드의 핵심입니다. 중단 가능한 렌더링은 더 높은 우선순위의 업데이트가 들어올 경우 React가 렌더링 작업을 일시 중지할 수 있게 합니다. 그러면 React는 더 높은 우선순위의 작업으로 전환하여 완료한 후 원래의 렌더링 작업을 재개할 수 있습니다. 이는 오래 실행되는 렌더링이 메인 스레드를 차단하여 UI가 반응하지 않게 되는 것을 방지합니다.

큰 문서를 편집하고 있다고 상상해 보세요. 동시성 모드를 사용하면 갑자기 페이지를 스크롤하거나 버튼을 클릭해야 할 때, React는 문서 편집 과정을 일시 중지하고 스크롤이나 버튼 클릭을 처리한 다음, 눈에 띄는 지연 없이 문서 편집을 재개할 수 있습니다. 이는 사용자의 상호작용에 응답하기 전에 편집 과정이 완료되어야 했던 기존의 동기식 렌더링 모델에 비해 상당한 개선입니다.

4. 타임 슬라이싱(Time Slicing)

타임 슬라이싱은 동시성 모드에서 오래 실행되는 렌더링 작업을 더 작은 작업 덩어리로 나누기 위해 사용하는 기술입니다. 각 작업 덩어리는 짧은 시간 조각(time slice) 내에서 실행되므로 React가 주기적으로 메인 스레드에 제어권을 양보할 수 있습니다. 이는 단일 렌더링 작업이 메인 스레드를 너무 오래 차단하는 것을 방지하여 UI가 반응성을 유지하도록 보장합니다.

많은 계산이 필요한 복잡한 데이터 시각화를 생각해 보세요. 타임 슬라이싱을 사용하면 React는 시각화를 더 작은 덩어리로 나누고 각 덩어리를 별도의 시간 조각에서 렌더링할 수 있습니다. 이는 시각화가 메인 스레드를 차단하는 것을 방지하고 시각화가 렌더링되는 동안 사용자가 UI와 상호작용할 수 있게 합니다.

5. 서스펜스(Suspense)

서스펜스는 데이터 가져오기와 같은 비동기 작업을 선언적으로 처리하기 위한 메커니즘입니다. 이를 통해 비동기 컴포넌트를 <Suspense> 경계로 감싸고 데이터를 가져오는 동안 표시될 대체 UI를 지정할 수 있습니다. 데이터가 준비되면 React는 자동으로 해당 데이터로 컴포넌트를 렌더링합니다. 서스펜스는 동시성 모드와 원활하게 통합되어, 백그라운드에서 데이터를 가져오는 동안 React가 대체 UI 렌더링을 우선적으로 처리할 수 있도록 합니다.

예를 들어, API에서 데이터를 가져오는 동안 로딩 스피너를 표시하기 위해 서스펜스를 사용할 수 있습니다. 데이터가 도착하면 React는 자동으로 로딩 스피너를 실제 데이터로 교체하여 부드럽고 원활한 사용자 경험을 제공합니다.

동시성 모드의 이점

동시성 모드는 React 애플리케이션에 다음과 같은 몇 가지 중요한 이점을 제공합니다:

• 향상된 반응성: React가 오래 실행되는 렌더링을 중단하고 사용자 상호작용을 우선적으로 처리할 수 있게 함으로써, 동시성 모드는 애플리케이션이 더 반응적이고 상호작용적으로 느껴지게 합니다.
• 개선된 사용자 경험: 데이터를 가져오는 동안 대체 UI를 표시하고 중요한 업데이트를 우선적으로 처리하는 기능은 더 부드럽고 원활한 사용자 경험으로 이어집니다.
• 더 나은 성능: 동시성 모드가 반드시 전체 렌더링 속도를 빠르게 만드는 것은 아니지만, 작업을 더 고르게 분산시켜 긴 차단 기간을 방지하고 체감 성능을 향상시킵니다.
• 단순화된 비동기 처리: 서스펜스는 비동기 작업 처리 과정을 단순화하여 데이터 가져오기에 의존하는 복잡한 애플리케이션을 더 쉽게 구축할 수 있게 합니다.

동시성 모드의 사용 사례

동시성 모드는 다음과 같은 특징을 가진 애플리케이션에 특히 유용합니다:

• 복잡한 UI: 많은 수의 컴포넌트나 복잡한 렌더링 로직을 가진 애플리케이션.
• 빈번한 업데이트: 실시간 대시보드나 데이터 집약적인 애플리케이션과 같이 UI에 빈번한 업데이트가 필요한 애플리케이션.
• 비동기 데이터 가져오기: API나 다른 비동기 소스로부터 데이터를 가져오는 데 의존하는 애플리케이션.
• 애니메이션: 사용자 경험을 향상시키기 위해 애니메이션을 사용하는 애플리케이션.

다음은 실제 애플리케이션에서 동시성 모드를 어떻게 사용할 수 있는지에 대한 몇 가지 구체적인 예입니다:

• 전자상거래 웹사이트: 상품 목록 및 검색 결과의 반응성을 개선합니다. 상품 이미지와 설명을 가져오는 동안 로딩 표시기를 표시하기 위해 서스펜스를 사용합니다.
• 소셜 미디어 플랫폼: 사용자의 피드 및 알림 업데이트를 우선적으로 처리하여 사용자 경험을 향상시킵니다. 애니메이션과 전환을 부드럽게 처리하기 위해 동시성 모드를 사용합니다.
• 데이터 시각화 대시보드: 복잡한 데이터 시각화를 더 작은 덩어리로 나누고 별도의 시간 조각에서 렌더링하여 성능을 개선합니다.
• 협업 문서 편집기: 사용자 입력을 우선적으로 처리하고 오래 실행되는 작업이 메인 스레드를 차단하는 것을 방지하여 반응성 있는 편집 경험을 보장합니다.

동시성 모드 활성화 방법

동시성 모드를 활성화하려면 React 18에 도입된 새로운 루트 API 중 하나를 사용해야 합니다:

• createRoot: 새로운 애플리케이션에 동시성 모드를 활성화하는 권장 방법입니다. 기본적으로 동시성 모드를 사용하는 루트를 생성합니다.
• hydrateRoot: 서버 사이드 렌더링(SSR) 및 하이드레이션에 사용됩니다. 이를 통해 애플리케이션을 점진적으로 하이드레이션하여 초기 로딩 시간을 개선할 수 있습니다.

다음은 createRoot 사용 예시입니다:

import React from 'react';
import { createRoot } from 'react-dom/client';
import App from './App';

const container = document.getElementById('root');
const root = createRoot(container); // 루트를 생성합니다.
root.render(<App />);

참고: 동시성 모드를 사용할 때 React 18에서는 ReactDOM.render가 더 이상 사용되지 않습니다. 대신 createRoot 또는 hydrateRoot를 사용하세요.

동시성 모드 도입: 점진적 접근

기존 React 애플리케이션을 동시성 모드로 마이그레이션하는 것은 항상 간단한 과정은 아닙니다. 종종 신중한 계획과 점진적인 접근이 필요합니다. 다음은 권장 전략입니다:

1. React 18로 업데이트: 첫 번째 단계는 애플리케이션을 React 18로 업데이트하는 것입니다.
2. 동시성 모드 활성화: createRoot 또는 hydrateRoot를 사용하여 동시성 모드를 활성화합니다.
3. 잠재적 문제 식별: React 개발자 도구 프로파일러를 사용하여 성능 병목 현상이나 예기치 않은 동작을 일으키는 컴포넌트를 식별합니다.
4. 호환성 문제 해결: 일부 서드파티 라이브러리나 오래된 React 패턴은 동시성 모드와 완전히 호환되지 않을 수 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 해당 라이브러리를 업데이트하거나 코드를 리팩토링해야 할 수 있습니다.
5. 서스펜스 구현: 서스펜스를 사용하여 비동기 작업을 처리하고 사용자 경험을 개선합니다.
6. 철저한 테스트: 애플리케이션을 철저히 테스트하여 동시성 모드가 예상대로 작동하고 기능이나 성능에 회귀가 없는지 확인합니다.

잠재적인 도전 과제 및 고려 사항

동시성 모드는 상당한 이점을 제공하지만, 몇 가지 잠재적인 도전 과제와 고려 사항을 인지하는 것이 중요합니다:

• 호환성 문제: 앞서 언급했듯이, 일부 서드파티 라이브러리나 오래된 React 패턴은 동시성 모드와 완전히 호환되지 않을 수 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 해당 라이브러리를 업데이트하거나 코드를 리팩토링해야 할 수 있습니다. 여기에는 특정 생명주기 메서드를 재작성하거나 React 18에서 제공하는 새로운 API를 활용하는 것이 포함될 수 있습니다.
• 코드 복잡성: 동시성 모드는 특히 비동기 작업과 서스펜스를 다룰 때 코드베이스에 복잡성을 더할 수 있습니다. 기본 개념을 이해하고 동시성 모드와 호환되는 방식으로 코드를 작성하는 것이 중요합니다.
• 디버깅: 동시성 모드 애플리케이션을 디버깅하는 것은 기존 React 애플리케이션을 디버깅하는 것보다 더 어려울 수 있습니다. React 개발자 도구 프로파일러는 성능 병목 현상을 식별하고 동시성 모드의 동작을 이해하는 데 유용한 도구입니다.
• 학습 곡선: 동시성 모드와 관련된 학습 곡선이 있습니다. 개발자는 이를 효과적으로 사용하기 위해 새로운 개념과 API를 이해해야 합니다. 동시성 모드와 그 모범 사례에 대해 배우는 데 시간을 투자하는 것이 필수적입니다.
• 서버 사이드 렌더링(SSR): SSR 설정이 동시성 모드와 호환되는지 확인해야 합니다. 서버 렌더링 후 클라이언트 측에서 애플리케이션을 올바르게 하이드레이션하기 위해 hydrateRoot를 사용하는 것이 중요합니다.

동시성 모드를 위한 모범 사례

동시성 모드를 최대한 활용하려면 다음 모범 사례를 따르세요:

• 컴포넌트를 작고 집중적으로 유지: 작은 컴포넌트는 렌더링하고 업데이트하기가 더 쉬워 성능을 향상시킬 수 있습니다. 큰 컴포넌트를 더 작고 관리하기 쉬운 단위로 나누세요.
• 렌더링 메서드에서 부수 효과(Side Effects) 피하기: 렌더링 메서드에서 직접 부수 효과(예: 데이터 가져오기, DOM 조작)를 수행하지 마세요. 부수 효과에는 useEffect 훅을 사용하세요.
• 렌더링 성능 최적화: 불필요한 재렌더링을 방지하기 위해 메모이제이션(React.memo), shouldComponentUpdate, PureComponent와 같은 기술을 사용하세요.
• 비동기 작업에 서스펜스 사용: 비동기 컴포넌트를 <Suspense> 경계로 감싸 데이터를 가져오는 동안 대체 UI를 제공하세요.
• 애플리케이션 프로파일링: React 개발자 도구 프로파일러를 사용하여 성능 병목 현상을 식별하고 코드를 최적화하세요.
• 철저한 테스트: 애플리케이션을 철저히 테스트하여 동시성 모드가 예상대로 작동하고 기능이나 성능에 회귀가 없는지 확인하세요.

React와 동시성 모드의 미래

동시성 모드는 React 진화의 중요한 한 걸음을 나타냅니다. 이는 반응적이고 상호작용적인 사용자 인터페이스를 구축할 수 있는 새로운 가능성을 열어줍니다. React가 계속해서 발전함에 따라, 동시성 모드 위에 구축된 더욱 발전된 기능과 최적화를 기대할 수 있습니다. React는 라틴 아메리카에서 동남아시아에 이르기까지 다양한 글로벌 환경에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 특히 세계 여러 지역에서 흔히 볼 수 있는 저사양 기기와 느린 네트워크 연결에서도 React 애플리케이션이 잘 작동하도록 보장하는 것이 중요합니다.

React의 성능에 대한 약속과 동시성 모드의 힘이 결합되어, 전 세계 사용자에게 훌륭한 사용자 경험을 제공하는 현대적인 웹 애플리케이션을 구축하는 데 매력적인 선택이 됩니다. 더 많은 개발자가 동시성 모드를 채택함에 따라, 더 반응적이고 성능이 뛰어나며 사용자 친화적인 차세대 React 애플리케이션을 보게 될 것으로 기대합니다.

결론

React 동시성 모드는 중단 가능한 렌더링, 업데이트 우선순위 지정, 비동기 작업 처리 개선을 가능하게 하는 강력한 기능 집합입니다. 동시성 모드의 핵심 개념을 이해하고 모범 사례를 따르면 React의 잠재력을 최대한 발휘하고 전 세계 사용자에게 더 부드럽고 반응성 있는 사용자 경험을 제공하는 애플리케이션을 구축할 수 있습니다. 동시성 모드를 받아들이고 React와 함께 웹의 미래를 만들어가세요!