React 렌더링 최적화: 불필요한 리렌더링 방지 마스터하기

사용자 인터페이스 구축을 위한 강력한 JavaScript 라이브러리인 React는 때때로 과도하거나 불필요한 리렌더링으로 인해 성능 병목 현상을 겪을 수 있습니다. 많은 컴포넌트가 있는 복잡한 애플리케이션에서 이러한 리렌더링은 성능을 크게 저하시켜 사용자 경험을 둔화시킬 수 있습니다. 이 가이드는 React에서 불필요한 리렌더링을 방지하여 전 세계 사용자들에게 빠르고 효율적이며 반응성이 뛰어난 애플리케이션을 보장하는 기술에 대한 포괄적인 개요를 제공합니다.

React의 리렌더링 이해하기

최적화 기술에 대해 알아보기 전에 React의 렌더링 프로세스가 어떻게 작동하는지 이해하는 것이 중요합니다. 컴포넌트의 상태(state)나 속성(props)이 변경되면 React는 해당 컴포넌트와 그 자식들의 리렌더링을 트리거합니다. 이 과정에는 가상 DOM을 업데이트하고 이전 버전과 비교하여 실제 DOM에 적용할 최소한의 변경 사항을 결정하는 작업이 포함됩니다.

하지만 모든 상태나 속성 변경이 DOM 업데이트를 필요로 하는 것은 아닙니다. 만약 새로운 가상 DOM이 이전과 동일하다면, 리렌더링은 본질적으로 자원 낭비입니다. 이러한 불필요한 리렌더링은 귀중한 CPU 사이클을 소모하며, 특히 복잡한 컴포넌트 트리를 가진 애플리케이션에서 성능 문제를 유발할 수 있습니다.

불필요한 리렌더링 식별하기

리렌더링 최적화의 첫 번째 단계는 어디서 발생하는지 식별하는 것입니다. React는 이를 돕기 위해 여러 도구를 제공합니다:

1. React 프로파일러

Chrome 및 Firefox용 React DevTools 확장 프로그램에서 사용할 수 있는 React 프로파일러를 사용하면 React 컴포넌트의 성능을 기록하고 분석할 수 있습니다. 어떤 컴포넌트가 리렌더링되고 있는지, 렌더링에 얼마나 걸리는지, 왜 리렌더링되는지에 대한 통찰력을 제공합니다.

프로파일러를 사용하려면 DevTools에서 "Record" 버튼을 활성화하고 애플리케이션과 상호 작용하면 됩니다. 기록 후 프로파일러는 컴포넌트 트리와 렌더링 시간을 시각화한 플레임 차트를 표시합니다. 렌더링 시간이 길거나 자주 리렌더링되는 컴포넌트가 최적화의 주요 대상입니다.

2. Why Did You Render?

"Why Did You Render?"는 React를 패치하여 잠재적으로 불필요한 리렌더링에 대해 알려주는 라이브러리로, 리렌더링을 유발한 특정 속성을 콘솔에 로깅합니다. 이는 리렌더링 문제의 근본 원인을 정확히 파악하는 데 매우 유용할 수 있습니다.

"Why Did You Render?"를 사용하려면 개발 의존성으로 설치하세요:

npm install @welldone-software/why-did-you-render --save-dev

그런 다음 애플리케이션의 진입점(예: index.js)으로 가져옵니다:

import whyDidYouRender from '@welldone-software/why-did-you-render'; if (process.env.NODE_ENV === 'development') { whyDidYouRender(React, { include: [/.*/] }); }

이 코드는 개발 모드에서 "Why Did You Render?"를 활성화하고 잠재적으로 불필요한 리렌더링에 대한 정보를 콘솔에 기록합니다.

3. Console.log 문

간단하지만 효과적인 기술은 컴포넌트의 render 메서드(또는 함수형 컴포넌트 본문) 내에 console.log 문을 추가하여 언제 리렌더링되는지 추적하는 것입니다. 프로파일러나 "Why Did You Render?"보다 정교하지는 않지만, 예상보다 자주 리렌더링되는 컴포넌트를 신속하게 파악할 수 있습니다.

불필요한 리렌더링을 방지하는 기술

성능 문제를 일으키는 컴포넌트를 식별했다면, 불필요한 리렌더링을 방지하기 위해 다양한 기술을 사용할 수 있습니다:

1. 메모이제이션 (Memoization)

메모이제이션은 비용이 많이 드는 함수 호출의 결과를 캐싱하고 동일한 입력이 다시 발생할 때 캐시된 결과를 반환하는 강력한 최적화 기술입니다. React에서는 속성이 변경되지 않은 경우 컴포넌트가 리렌더링되는 것을 방지하기 위해 메모이제이션을 사용할 수 있습니다.

a. React.memo

React.memo는 함수형 컴포넌트를 메모이제이션하는 고차 컴포넌트(HOC)입니다. 현재 속성과 이전 속성을 얕게 비교하여 속성이 변경된 경우에만 컴포넌트를 리렌더링합니다.

예시:

const MyComponent = React.memo(function MyComponent(props) { return <div>{props.data}</div>; });

기본적으로 React.memo는 모든 속성에 대해 얕은 비교를 수행합니다. 비교 로직을 사용자 정의하려면 React.memo의 두 번째 인수로 사용자 정의 비교 함수를 제공할 수 있습니다.

const MyComponent = React.memo(function MyComponent(props) { return <div>{props.data}</div>; }, (prevProps, nextProps) => { // 속성이 같으면 true, 다르면 false 반환 return prevProps.data === nextProps.data; });

b. useMemo

useMemo는 계산 결과를 메모이제이션하는 React 훅입니다. 함수와 의존성 배열을 인수로 받습니다. 함수는 의존성 중 하나가 변경될 때만 다시 실행되며, 후속 렌더링에서는 메모이제이션된 결과가 반환됩니다.

useMemo는 비용이 많이 드는 계산을 메모이제이션하거나 자식 컴포넌트에 속성으로 전달되는 객체나 함수에 대한 안정적인 참조를 만드는 데 특히 유용합니다.

예시:

const memoizedValue = useMemo(() => { // 여기서 비용이 많이 드는 계산 수행 return computeExpensiveValue(a, b); }, [a, b]);

2. PureComponent

PureComponent는 shouldComponentUpdate 메서드에서 속성과 상태의 얕은 비교를 구현하는 React 컴포넌트의 기본 클래스입니다. 속성과 상태가 변경되지 않았다면 컴포넌트는 리렌더링되지 않습니다.

PureComponent는 렌더링이 오직 자신의 속성과 상태에만 의존하고 컨텍스트나 다른 외부 요인에 의존하지 않는 컴포넌트에 좋은 선택입니다.

예시:

class MyComponent extends React.PureComponent { render() { return <div>{this.props.data}</div>; } }

중요 참고: PureComponent와 React.memo는 얕은 비교(shallow comparison)를 수행합니다. 이는 객체와 배열의 내용을 비교하는 것이 아니라 참조만을 비교한다는 의미입니다. 속성이나 상태에 중첩된 객체나 배열이 포함된 경우, 변경 사항이 올바르게 감지되도록 불변성(immutability)과 같은 기술을 사용해야 할 수 있습니다.

3. shouldComponentUpdate

shouldComponentUpdate 생명주기 메서드를 사용하면 컴포넌트가 리렌더링되어야 하는지를 수동으로 제어할 수 있습니다. 이 메서드는 다음 속성(nextProps)과 다음 상태(nextState)를 인수로 받으며, 컴포넌트가 리렌더링되어야 하면 true를, 그렇지 않으면 false를 반환해야 합니다.

shouldComponentUpdate는 리렌더링에 대한 가장 강력한 제어권을 제공하지만, 가장 많은 수작업이 필요합니다. 리렌더링이 필요한지 결정하기 위해 관련 속성과 상태를 신중하게 비교해야 합니다.

예시:

class MyComponent extends React.Component { shouldComponentUpdate(nextProps, nextState) { // 여기서 속성과 상태 비교 return nextProps.data !== this.props.data || nextState.count !== this.state.count; } render() { return <div>{this.props.data}</div>; } }

주의: shouldComponentUpdate를 잘못 구현하면 예기치 않은 동작과 버그가 발생할 수 있습니다. 비교 로직이 철저하고 모든 관련 요소를 고려하는지 확인하십시오.

4. useCallback

useCallback은 함수 정의를 메모이제이션하는 React 훅입니다. 함수와 의존성 배열을 인수로 받습니다. 함수는 의존성 중 하나가 변경될 때만 재정의되며, 후속 렌더링에서는 메모이제이션된 함수가 반환됩니다.

useCallback은 React.memo나 PureComponent를 사용하는 자식 컴포넌트에 함수를 속성으로 전달할 때 특히 유용합니다. 함수를 메모이제이션함으로써 부모 컴포넌트가 리렌더링될 때 자식 컴포넌트가 불필요하게 리렌더링되는 것을 방지할 수 있습니다.

예시:

const handleClick = useCallback(() => { // 클릭 이벤트 처리 console.log('Clicked!'); }, []);

5. 불변성 (Immutability)

불변성은 데이터를 생성된 후에 변경할 수 없다는, 즉 불변으로 취급하는 프로그래밍 개념입니다. 불변 데이터를 사용할 때, 모든 수정은 기존 데이터를 변경하는 대신 새로운 데이터 구조를 생성하는 결과를 낳습니다.

불변성은 React가 얕은 비교를 사용하여 속성과 상태의 변경을 쉽게 감지할 수 있게 해주기 때문에 React 리렌더링 최적화에 매우 중요합니다. 객체나 배열을 직접 수정하면 객체나 배열에 대한 참조가 동일하게 유지되므로 React는 변경을 감지할 수 없습니다.

Immutable.js나 Immer와 같은 라이브러리를 사용하여 React에서 불변 데이터를 다룰 수 있습니다. 이 라이브러리들은 불변 데이터를 더 쉽게 생성하고 조작할 수 있는 데이터 구조와 함수를 제공합니다.

Immer 사용 예시:

import { useImmer } from 'use-immer'; function MyComponent() { const [data, setData] = useImmer({ name: 'John', age: 30 }); const updateName = () => { setData(draft => { draft.name = 'Jane'; }); }; return ( <div> <p>Name: {data.name}</p> <button onClick={updateName}>Update Name</button> </div> ); }

6. 코드 분할 및 지연 로딩

코드 분할은 애플리케이션의 코드를 필요에 따라 로드할 수 있는 더 작은 청크로 나누는 기술입니다. 브라우저는 현재 보기에 필요한 코드만 다운로드하면 되므로 애플리케이션의 초기 로드 시간을 크게 향상시킬 수 있습니다.

React는 React.lazy 함수와 Suspense 컴포넌트를 사용하여 코드 분할을 기본적으로 지원합니다. React.lazy는 컴포넌트를 동적으로 가져올 수 있게 해주며, Suspense는 컴포넌트가 로드되는 동안 대체 UI를 표시할 수 있게 해줍니다.

예시:

import React, { Suspense } from 'react'; const MyComponent = React.lazy(() => import('./MyComponent')); function App() { return ( <Suspense fallback={<div>Loading...</div>}> <MyComponent /> </Suspense> ); }

7. 효율적인 Key 사용

React에서 요소 목록을 렌더링할 때 각 요소에 고유한 키(key)를 제공하는 것이 중요합니다. 키는 React가 어떤 요소가 변경, 추가 또는 제거되었는지 식별하는 데 도움을 주어 DOM을 효율적으로 업데이트할 수 있게 합니다.

배열 인덱스를 키로 사용하는 것을 피하세요. 배열 요소의 순서가 변경될 때 인덱스가 변경될 수 있어 불필요한 리렌더링을 유발할 수 있습니다. 대신, 데이터베이스의 ID나 생성된 UUID와 같이 각 요소에 대한 고유 식별자를 사용하세요.

8. 컨텍스트 사용 최적화

React 컨텍스트는 컴포넌트 트리의 모든 레벨을 통해 명시적으로 속성을 전달하지 않고도 컴포넌트 간에 데이터를 공유하는 방법을 제공합니다. 그러나 컨텍스트를 과도하게 사용하면 성능 문제가 발생할 수 있습니다. 컨텍스트를 소비하는 모든 컴포넌트는 컨텍스트 값이 변경될 때마다 리렌더링되기 때문입니다.

컨텍스트 사용을 최적화하려면 다음 전략을 고려하세요:

• 여러 개의 작은 컨텍스트 사용: 모든 애플리케이션 데이터를 저장하기 위해 단일의 큰 컨텍스트를 사용하는 대신, 더 작고 집중된 여러 컨텍스트로 나누세요. 이렇게 하면 특정 컨텍스트 값이 변경될 때 리렌더링되는 컴포넌트의 수를 줄일 수 있습니다.
• 컨텍스트 값 메모이제이션: useMemo를 사용하여 컨텍스트 제공자가 제공하는 값을 메모이제이션하세요. 이렇게 하면 값이 실제로 변경되지 않은 경우 컨텍스트 소비자의 불필요한 리렌더링을 방지할 수 있습니다.
• 컨텍스트 대안 고려: 경우에 따라 Redux나 Zustand와 같은 다른 상태 관리 솔루션이 컨텍스트보다 더 적합할 수 있습니다. 특히 컴포넌트 수가 많고 상태 업데이트가 잦은 복잡한 애플리케이션의 경우 그렇습니다.

국제적 고려사항

전 세계 사용자를 위해 React 애플리케이션을 최적화할 때는 다음 요소를 고려하는 것이 중요합니다:

• 다양한 네트워크 속도: 지역마다 사용자의 네트워크 속도가 크게 다를 수 있습니다. 다운로드하고 네트워크를 통해 전송해야 하는 데이터의 양을 최소화하도록 애플리케이션을 최적화하세요. 이미지 최적화, 코드 분할, 지연 로딩과 같은 기술을 고려하세요.
• 기기 성능: 사용자는 고급 스마트폰부터 구형의 저성능 기기까지 다양한 기기에서 애플리케이션에 접속할 수 있습니다. 다양한 기기에서 잘 작동하도록 애플리케이션을 최적화하세요. 반응형 디자인, 적응형 이미지, 성능 프로파일링과 같은 기술을 고려하세요.
• 현지화: 애플리케이션이 여러 언어로 현지화된 경우, 현지화 프로세스가 성능 병목 현상을 일으키지 않도록 하세요. 효율적인 현지화 라이브러리를 사용하고 텍스트 문자열을 컴포넌트에 직접 하드코딩하는 것을 피하세요.

실제 예제

이러한 최적화 기술이 어떻게 적용될 수 있는지 몇 가지 실제 예제를 살펴보겠습니다:

1. 전자상거래 상품 목록

수백 개의 상품을 표시하는 상품 목록 페이지가 있는 전자상거래 웹사이트를 상상해 보세요. 각 상품 항목은 별도의 컴포넌트로 렌더링됩니다.

최적화가 없다면 사용자가 상품 목록을 필터링하거나 정렬할 때마다 모든 상품 컴포넌트가 리렌더링되어 느리고 버벅거리는 경험을 유발할 것입니다. 이를 최적화하기 위해 React.memo를 사용하여 상품 컴포넌트를 메모이제이션하여 속성(예: 상품명, 가격, 이미지)이 변경될 때만 리렌더링되도록 할 수 있습니다.

2. 소셜 미디어 피드

소셜 미디어 피드는 일반적으로 댓글, 좋아요 및 기타 상호작용 요소가 있는 게시물 목록을 표시합니다. 사용자가 게시물에 '좋아요'를 누르거나 댓글을 추가할 때마다 전체 피드를 리렌더링하는 것은 비효율적입니다.

이를 최적화하기 위해 useCallback을 사용하여 게시물에 '좋아요'를 누르거나 댓글을 다는 이벤트 핸들러를 메모이제이션할 수 있습니다. 이렇게 하면 이러한 이벤트 핸들러가 트리거될 때 게시물 컴포넌트가 불필요하게 리렌더링되는 것을 방지할 수 있습니다.

3. 데이터 시각화 대시보드

데이터 시각화 대시보드는 종종 새 데이터로 자주 업데이트되는 복잡한 차트와 그래프를 표시합니다. 데이터가 변경될 때마다 이러한 차트를 리렌더링하는 것은 계산 비용이 많이 들 수 있습니다.

이를 최적화하기 위해 useMemo를 사용하여 차트 데이터를 메모이제이션하고 메모이제이션된 데이터가 변경될 때만 차트를 리렌더링할 수 있습니다. 이렇게 하면 리렌더링 횟수를 크게 줄이고 대시보드의 전반적인 성능을 향상시킬 수 있습니다.

모범 사례

React 리렌더링을 최적화할 때 명심해야 할 몇 가지 모범 사례는 다음과 같습니다:

• 애플리케이션 프로파일링: React 프로파일러나 "Why Did You Render?"를 사용하여 성능 문제를 일으키는 컴포넌트를 식별하세요.
• 가장 쉬운 것부터 시작하기: 가장 자주 리렌더링되거나 렌더링하는 데 가장 오래 걸리는 컴포넌트를 최적화하는 데 집중하세요.
• 메모이제이션 신중하게 사용하기: 메모이제이션 자체에도 비용이 따르므로 모든 컴포넌트를 메모이제이션하지 마세요. 실제로 성능 문제를 일으키는 컴포넌트만 메모이제이션하세요.
• 불변성 사용하기: 불변 데이터 구조를 사용하여 React가 속성과 상태의 변경을 더 쉽게 감지하도록 하세요.
• 컴포넌트를 작고 집중적으로 유지하기: 더 작고 집중된 컴포넌트는 최적화하고 유지 관리하기가 더 쉽습니다.
• 최적화 테스트하기: 최적화 기술을 적용한 후에는 애플리케이션을 철저히 테스트하여 최적화가 원하는 효과를 내고 새로운 버그를 유발하지 않았는지 확인하세요.

결론

불필요한 리렌더링을 방지하는 것은 React 애플리케이션의 성능을 최적화하는 데 매우 중요합니다. React의 렌더링 프로세스가 어떻게 작동하는지 이해하고 이 가이드에서 설명한 기술을 사용함으로써 애플리케이션의 반응성과 효율성을 크게 향상시켜 전 세계 사용자에게 더 나은 사용자 경험을 제공할 수 있습니다. 애플리케이션을 프로파일링하고, 성능 문제를 일으키는 컴포넌트를 식별하고, 해당 문제를 해결하기 위해 적절한 최적화 기술을 적용하는 것을 잊지 마세요. 이러한 모범 사례를 따르면 코드베이스의 복잡성이나 크기에 관계없이 React 애플리케이션이 빠르고 효율적이며 확장 가능하도록 보장할 수 있습니다.