React Reconciliation Keys: 성능을 위한 리스트 렌더링 최적화

React의 가상 DOM과 재조정 알고리즘은 성능 효율성의 핵심입니다. 그러나 리스트를 동적으로 렌더링하는 것은 올바르게 처리하지 않으면 종종 성능 병목 현상을 유발합니다. 이 글에서는 리스트를 렌더링할 때 React의 재조정 과정에서 key의 중요한 역할을 심도 있게 다루며, 이것이 성능과 사용자 경험에 어떻게 큰 영향을 미치는지 탐구합니다. React 애플리케이션에서 리스트 렌더링 최적화를 마스터하는 데 도움이 되도록 모범 사례, 일반적인 함정 및 실용적인 예제를 살펴보겠습니다.

React 재조정 이해하기

핵심적으로 React 재조정은 가상 DOM을 실제 DOM과 비교하고 애플리케이션 상태의 변경 사항을 반영하기 위해 필요한 부분만 업데이트하는 프로세스입니다. 컴포넌트의 상태가 변경되면 React는 전체 DOM을 다시 렌더링하지 않고, 대신 새로운 가상 DOM 표현을 만들어 이전과 비교합니다. 이 과정은 실제 DOM을 업데이트하는 데 필요한 최소한의 작업 집합을 식별하여 비용이 많이 드는 DOM 조작을 최소화하고 성능을 향상시킵니다.

가상 DOM의 역할

가상 DOM은 실제 DOM을 메모리 상에서 가볍게 표현한 것입니다. React는 이를 스테이징 영역으로 사용하여 실제 DOM에 변경 사항을 커밋하기 전에 효율적으로 변경을 수행합니다. 이 추상화를 통해 React는 업데이트를 일괄 처리하고, 렌더링을 최적화하며, UI를 선언적으로 기술할 수 있는 방법을 제공합니다.

재조정 알고리즘: 개요

React의 재조정 알고리즘은 주로 두 가지에 중점을 둡니다:

• 엘리먼트 타입 비교: 엘리먼트 타입이 다른 경우(예: <div>가 <span>으로 변경), React는 이전 트리를 완전히 언마운트하고 새 트리를 마운트합니다.
• 속성 및 콘텐츠 업데이트: 엘리먼트 타입이 동일한 경우, React는 변경된 속성과 콘텐츠만 업데이트합니다.

그러나 리스트를 다룰 때, 특히 항목이 추가, 제거 또는 재정렬될 때 이 간단한 접근 방식은 비효율적이 될 수 있습니다.

리스트 렌더링에서 Key의 중요성

리스트를 렌더링할 때 React는 각 렌더링마다 각 항목을 고유하게 식별할 방법이 필요합니다. 바로 여기서 key가 사용됩니다. key는 리스트의 각 항목에 추가하는 특수 속성으로, React가 어떤 항목이 변경, 추가 또는 제거되었는지 식별하는 데 도움을 줍니다. key가 없으면 React는 추측에 의존해야 하며, 이는 종종 불필요한 DOM 조작과 성능 저하로 이어집니다.

Key가 재조정을 돕는 방법

Key는 React에게 각 리스트 항목에 대한 안정적인 식별자를 제공합니다. 리스트가 변경되면 React는 이 key를 사용하여 다음을 수행합니다:

• 기존 항목 식별: React는 항목이 여전히 리스트에 있는지 확인할 수 있습니다.
• 재정렬 추적: React는 항목이 리스트 내에서 이동했는지 감지할 수 있습니다.
• 새 항목 인식: React는 새로 추가된 항목을 식별할 수 있습니다.
• 제거된 항목 감지: React는 항목이 리스트에서 제거되었을 때 이를 인식할 수 있습니다.

key를 사용함으로써 React는 DOM에 대한 목표 지향적인 업데이트를 수행하여 전체 리스트 섹션의 불필요한 리렌더링을 피할 수 있습니다. 이는 특히 크고 동적인 리스트에서 상당한 성능 향상을 가져옵니다.

Key가 없다면 어떻게 될까요?

리스트를 렌더링할 때 key를 제공하지 않으면 React는 항목의 인덱스를 기본 key로 사용합니다. 이것이 처음에는 작동하는 것처럼 보일 수 있지만, 리스트가 단순한 추가 이외의 방식으로 변경될 때 문제를 일으킬 수 있습니다.

다음 시나리오를 고려해보세요:

• 리스트 맨 앞에 항목 추가하기: 이후의 모든 항목들의 인덱스가 변경되어, React는 내용이 변경되지 않았음에도 불구하고 불필요하게 해당 항목들을 리렌더링하게 됩니다.
• 리스트 중간에서 항목 제거하기: 맨 앞에 항목을 추가하는 것과 유사하게, 이후의 모든 항목들의 인덱스가 변경되어 불필요한 리렌더링이 발생합니다.
• 리스트 항목 재정렬하기: React는 인덱스가 변경되었기 때문에 대부분 또는 모든 리스트 항목을 리렌더링할 가능성이 높습니다.

이러한 불필요한 리렌더링은 계산 비용이 많이 들고, 특히 복잡한 애플리케이션이나 처리 능력이 제한된 장치에서 눈에 띄는 성능 문제를 초래할 수 있습니다. UI가 느리거나 반응이 없는 것처럼 느껴져 사용자 경험에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

올바른 Key 선택하기

효과적인 재조정을 위해서는 적절한 key를 선택하는 것이 중요합니다. 좋은 key는 다음과 같은 특징을 가져야 합니다:

• 고유성: 리스트의 각 항목은 고유한 key를 가져야 합니다.
• 안정성: 항목 자체가 교체되지 않는 한 key는 렌더링 간에 변경되지 않아야 합니다.
• 예측 가능성: key는 항목의 데이터로부터 쉽게 결정될 수 있어야 합니다.

다음은 key를 선택하는 몇 가지 일반적인 전략입니다:

데이터 소스의 고유 ID 사용하기

데이터 소스가 각 항목에 대한 고유 ID(예: 데이터베이스 ID 또는 UUID)를 제공하는 경우, 이는 key를 위한 이상적인 선택입니다. 이러한 ID는 일반적으로 안정적이고 고유함이 보장됩니다.

예시:

            
const items = [
 { id: 'a1b2c3d4', name: 'Apple' },
 { id: 'e5f6g7h8', name: 'Banana' },
 { id: 'i9j0k1l2', name: 'Cherry' },
];

function ItemList() {
 return (
 

 {items.map(item => (
 <li key={item.id}>{item.name}</li>
 ))}
 
 );
}

            

              
                Copy
              
            
          

이 예제에서는 각 항목의 id 속성이 key로 사용됩니다. 이는 각 리스트 항목이 고유하고 안정적인 식별자를 갖도록 보장합니다.

클라이언트 측에서 고유 ID 생성하기

데이터에 고유 ID가 없는 경우, uuid나 nanoid와 같은 라이브러리를 사용하여 클라이언트 측에서 생성할 수 있습니다. 그러나 가능하다면 서버 측에서 고유 ID를 할당하는 것이 일반적으로 더 좋습니다. 클라이언트 측 생성은 데이터베이스에 영구 저장하기 전에 브라우저 내에서 완전히 생성된 데이터를 다룰 때 필요할 수 있습니다.

예시:

            
import { v4 as uuidv4 } from 'uuid';

function ItemList({ items }) {
 const itemsWithIds = items.map(item => ({ ...item, id: uuidv4() }));

 return (
 

 {itemsWithIds.map(item => (
 <li key={item.id}>{item.name}</li>
 ))}
 
 );
}

            

              
                Copy
              
            
          

이 예제에서는 uuidv4() 함수가 리스트를 렌더링하기 전에 각 항목에 대한 고유 ID를 생성합니다. 이 접근 방식은 데이터 구조를 수정하므로 애플리케이션의 요구 사항과 일치하는지 확인해야 합니다.

여러 속성의 조합 사용하기

드문 경우지만, 단일 고유 식별자는 없지만 여러 속성을 결합하여 만들 수 있습니다. 그러나 결합된 속성이 진정으로 고유하고 안정적이지 않으면 복잡하고 오류가 발생하기 쉬우므로 이 접근 방식은 신중하게 사용해야 합니다.

예시 (주의해서 사용하세요!):

            
const items = [
 { firstName: 'John', lastName: 'Doe', age: 30 },
 { firstName: 'Jane', lastName: 'Doe', age: 25 },
];

function ItemList() {
 return (
 

 {items.map(item => (
 <li key={`${item.firstName}-${item.lastName}-${item.age}`}>
 {item.firstName} {item.lastName} ({item.age})
 </li>
 ))}
 
 );
}

            

              
                Copy
              
            
          

이 예제에서는 firstName, lastName, age 속성을 결합하여 key를 만듭니다. 이 조합이 리스트의 각 항목에 대해 고유하다는 것이 보장될 때만 작동합니다. 두 사람이 같은 이름과 나이를 가질 수 있는 상황을 고려해야 합니다.

인덱스를 Key로 사용하지 않기 (일반적으로)

앞서 언급했듯이, 항목의 인덱스를 key로 사용하는 것은 일반적으로 권장되지 않으며, 특히 리스트가 동적이고 항목이 추가, 제거 또는 재정렬될 수 있는 경우에는 더욱 그렇습니다. 인덱스는 본질적으로 불안정하며 리스트 구조가 변경될 때마다 바뀌므로 불필요한 리렌더링과 잠재적인 성능 문제를 초래합니다.

인덱스를 key로 사용하는 것이 절대 변경되지 않는 정적 리스트에서는 작동할 수 있지만, 미래의 문제를 방지하기 위해 전반적으로 피하는 것이 가장 좋습니다. 이 접근 방식은 절대로 변경되지 않을 데이터를 보여주는 순전히 표현적인 컴포넌트에 대해서만 허용 가능한 것으로 간주하세요. 모든 상호작용이 있는 리스트는 항상 고유하고 안정적인 key를 가져야 합니다.

실용적인 예제와 모범 사례

다양한 시나리오에서 key를 효과적으로 사용하는 몇 가지 실용적인 예제와 모범 사례를 살펴보겠습니다.

예제 1: 간단한 할 일 목록

사용자가 작업을 추가, 제거하고 완료로 표시할 수 있는 간단한 할 일 목록을 생각해보세요.

            
import React, { useState } from 'react';
import { v4 as uuidv4 } from 'uuid';

function TodoList() {
 const [todos, setTodos] = useState([
 { id: uuidv4(), text: 'Learn React', completed: false },
 { id: uuidv4(), text: 'Build a Todo App', completed: false },
 ]);

 const addTodo = (text) => {
 setTodos([...todos, { id: uuidv4(), text, completed: false }]);
 };

 const removeTodo = (id) => {
 setTodos(todos.filter(todo => todo.id !== id));
 };

 const toggleComplete = (id) => {
 setTodos(todos.map(todo =>
 todo.id === id ? { ...todo, completed: !todo.completed } : todo
 ));
 };

 return (
 <div>
 <input type="text" placeholder="Add a todo" onKeyDown={(e) => { if (e.key === 'Enter') { addTodo(e.target.value); e.target.value = ''; } }} />
 <ul>
 {todos.map(todo => (
 <li key={todo.id}>
 <input type="checkbox" checked={todo.completed} onChange={() => toggleComplete(todo.id)} />
 <span style={{ textDecoration: todo.completed ? 'line-through' : 'none' }}>
 {todo.text}
 </span>
 <button onClick={() => removeTodo(todo.id)}>Remove</button>
 </li>
 ))}
 </ul>
 </div>
 );
}

            

              
                Copy
              
            
          

이 예제에서는 각 할 일 항목에 uuidv4()를 사용하여 생성된 고유 ID가 있습니다. 이 ID는 key로 사용되어 할 일을 추가, 제거하거나 완료 상태를 토글할 때 효율적인 재조정을 보장합니다.

예제 2: 정렬 가능한 리스트

사용자가 항목을 드래그 앤 드롭하여 재정렬할 수 있는 리스트를 생각해보세요. 안정적인 key를 사용하는 것은 재정렬 과정 동안 각 항목의 올바른 상태를 유지하는 데 매우 중요합니다.

            
import React, { useState } from 'react';
import { DragDropContext, Droppable, Draggable } from 'react-beautiful-dnd';
import { v4 as uuidv4 } from 'uuid';

function SortableList() {
 const [items, setItems] = useState([
 { id: uuidv4(), content: 'Item 1' },
 { id: uuidv4(), content: 'Item 2' },
 { id: uuidv4(), content: 'Item 3' },
 ]);

 const handleOnDragEnd = (result) => {
 if (!result.destination) return;

 const reorderedItems = Array.from(items);
 const [movedItem] = reorderedItems.splice(result.source.index, 1);
 reorderedItems.splice(result.destination.index, 0, movedItem);

 setItems(reorderedItems);
 };

 return (
 <DragDropContext onDragEnd={handleOnDragEnd}>
 <Droppable droppableId="items">
 {(provided) => (
 <ul {...provided.droppableProps} ref={provided.innerRef}>
 {items.map((item, index) => (
 <Draggable key={item.id} draggableId={item.id} index={index}>
 {(provided) => (
 <li {...provided.draggableProps} {...provided.dragHandleProps} ref={provided.innerRef}>
 {item.content}
 </li>
 )}
 </Draggable>
 ))}
 {provided.placeholder}
 </ul>
 )}
 </Droppable>
 </DragDropContext>
 );
}

            

              
                Copy
              
            
          

이 예제에서는 react-beautiful-dnd 라이브러리를 사용하여 드래그 앤 드롭 기능을 구현합니다. 각 항목에는 고유 ID가 있으며, <Draggable> 컴포넌트 내에서 key prop이 item.id로 설정됩니다. 이는 React가 재정렬 과정 동안 각 항목의 위치를 정확하게 추적하여 불필요한 리렌더링을 방지하고 올바른 상태를 유지하도록 보장합니다.

모범 사례 요약

• 리스트를 렌더링할 때는 항상 key를 사용하세요: 기본 인덱스 기반 key에 의존하지 마세요.
• 고유하고 안정적인 key를 사용하세요: 고유함이 보장되고 렌더링 간에 일관성을 유지하는 key를 선택하세요.
• 데이터 소스의 ID를 선호하세요: 가능하다면 데이터 소스에서 제공하는 고유 ID를 사용하세요.
• 필요한 경우 고유 ID를 생성하세요: 서버 측 ID가 없는 경우 uuid나 nanoid와 같은 라이브러리를 사용하여 클라이언트 측에서 고유 ID를 생성하세요.
• 절대적으로 필요한 경우가 아니면 속성 조합을 피하세요: 조합이 고유하고 안정적이라는 것이 보장될 때만 속성을 조합하여 key를 만드세요.
• 성능에 유의하세요: 효율적이고 오버헤드를 최소화하는 key 생성 전략을 선택하세요.

일반적인 함정과 해결 방법

React 재조정 key와 관련된 몇 가지 일반적인 함정과 이를 피하는 방법은 다음과 같습니다:

1. 여러 항목에 동일한 Key 사용하기

함정: 리스트의 여러 항목에 동일한 key를 할당하면 예측할 수 없는 동작과 렌더링 오류가 발생할 수 있습니다. React는 동일한 key를 가진 항목들을 구별할 수 없으므로 잘못된 업데이트와 잠재적인 데이터 손상이 발생합니다.

해결책: 리스트의 각 항목이 고유한 key를 갖도록 하세요. 중복된 key를 방지하기 위해 key 생성 로직과 데이터 소스를 다시 확인하세요.

2. 매 렌더링마다 새로운 Key 생성하기

함정: 매 렌더링마다 새로운 key를 생성하면 React가 각 항목을 새로운 항목으로 취급하여 불필요한 리렌더링을 유발하므로 key의 목적이 무의미해집니다. 이는 렌더 함수 자체 내에서 key를 생성할 때 발생할 수 있습니다.

해결책: 렌더 함수 외부에서 key를 생성하거나 컴포넌트의 state에 저장하세요. 이렇게 하면 렌더링 간에 key가 안정적으로 유지됩니다.

3. 조건부 렌더링을 잘못 처리하기

함정: 리스트에서 항목을 조건부로 렌더링할 때, key가 여전히 고유하고 안정적인지 확인해야 합니다. 조건부 렌더링을 잘못 처리하면 key 충돌이나 불필요한 리렌더링이 발생할 수 있습니다.

해결책: 각 조건부 분기 내에서 key가 고유하도록 하세요. 해당된다면 렌더링되는 항목과 렌더링되지 않는 항목 모두에 동일한 key 생성 로직을 사용하세요.

4. 중첩된 리스트에서 Key를 잊어버리기

함정: 중첩된 리스트를 렌더링할 때 내부 리스트에 key를 추가하는 것을 잊기 쉽습니다. 이는 특히 내부 리스트가 동적일 때 성능 문제와 렌더링 오류로 이어질 수 있습니다.

해결책: 중첩된 리스트를 포함한 모든 리스트의 항목에 key가 할당되었는지 확인하세요. 애플리케이션 전체에서 일관된 key 생성 전략을 사용하세요.

성능 모니터링 및 디버깅

리스트 렌더링 및 재조정과 관련된 성능 문제를 모니터링하고 디버깅하기 위해 React DevTools와 브라우저 프로파일링 도구를 사용할 수 있습니다.

React DevTools

React DevTools는 컴포넌트 렌더링 및 성능에 대한 통찰력을 제공합니다. 이를 사용하여 다음을 수행할 수 있습니다:

• 불필요한 리렌더링 식별: React DevTools는 리렌더링되는 컴포넌트를 강조 표시하여 잠재적인 성능 병목 현상을 식별할 수 있게 해줍니다.
• 컴포넌트 props와 state 검사: 각 컴포넌트의 props와 state를 검사하여 리렌더링되는 이유를 이해할 수 있습니다.
• 컴포넌트 렌더링 프로파일링: React DevTools를 사용하면 컴포넌트 렌더링을 프로파일링하여 애플리케이션에서 가장 시간이 많이 걸리는 부분을 식별할 수 있습니다.

브라우저 프로파일링 도구

Chrome DevTools와 같은 브라우저 프로파일링 도구는 CPU 사용량, 메모리 할당, 렌더링 시간을 포함한 브라우저 성능에 대한 상세한 정보를 제공합니다. 이 도구들을 사용하여 다음을 수행할 수 있습니다:

• DOM 조작 병목 현상 식별: 브라우저 프로파일링 도구는 DOM 조작이 느린 영역을 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다.
• JavaScript 실행 분석: JavaScript 실행을 분석하여 코드의 성능 병목 현상을 식별할 수 있습니다.
• 렌더링 성능 측정: 브라우저 프로파일링 도구를 사용하면 애플리케이션의 다른 부분을 렌더링하는 데 걸리는 시간을 측정할 수 있습니다.

결론

React 재조정 key는 동적 및 데이터 기반 애플리케이션에서 리스트 렌더링 성능을 최적화하는 데 필수적입니다. 재조정 과정에서 key의 역할을 이해하고 이를 선택하고 사용하는 모범 사례를 따르면 React 애플리케이션의 효율성을 크게 향상시키고 사용자 경험을 개선할 수 있습니다. 항상 고유하고 안정적인 key를 사용하고, 가능하면 인덱스를 key로 사용하지 않으며, 애플리케이션의 성능을 모니터링하여 잠재적인 병목 현상을 식별하고 해결하는 것을 기억하세요. 세부 사항에 대한 세심한 주의와 React의 재조정 메커니즘에 대한 확고한 이해를 통해 리스트 렌더링 최적화를 마스터하고 고성능 React 애플리케이션을 구축할 수 있습니다.

이 가이드는 React 재조정 key의 기본 측면을 다루었습니다. 복잡한 애플리케이션에서 더 큰 성능 향상을 위해 메모이제이션, 가상화, 코드 분할과 같은 고급 기술을 계속 탐색하세요. React 프로젝트에서 최적의 렌더링 효율성을 달성하기 위해 계속 실험하고 접근 방식을 개선해 나가십시오.