React useCallback: 성능 최적화를 위한 함수 메모이제이션 마스터하기

React 개발 분야에서 부드럽고 반응성이 뛰어난 사용자 경험을 제공하는 데 있어 성능 최적화는 가장 중요합니다. 이를 달성하기 위한 React 개발자의 무기고에서 강력한 도구 중 하나는 useCallback입니다. 이는 함수 메모이제이션을 가능하게 하는 React Hook입니다. 이 포괄적인 가이드는 useCallback의 복잡성에 대해 자세히 알아보고, React 컴포넌트를 최적화하는 데 있어 그 목적, 이점 및 실제 적용 사례를 살펴봅니다.

함수 메모이제이션 이해하기

핵심적으로, 메모이제이션은 비용이 많이 드는 함수 호출의 결과를 캐싱하고 동일한 입력이 다시 발생할 때 캐시된 결과를 반환하는 최적화 기술입니다. React의 맥락에서 useCallback을 사용한 함수 메모이제이션은 렌더링 간에 함수의 ID를 유지하여 해당 함수에 의존하는 자식 컴포넌트의 불필요한 재 렌더링을 방지하는 데 중점을 둡니다.

useCallback이 없으면, 기능적 컴포넌트가 렌더링될 때마다 새로운 함수 인스턴스가 생성됩니다. 함수의 로직과 종속성이 변경되지 않은 경우에도 마찬가지입니다. 이러한 함수가 자식 컴포넌트에 props로 전달될 때 성능 병목 현상이 발생하여 불필요하게 재 렌더링될 수 있습니다.

useCallback Hook 소개

useCallback Hook은 React 기능적 컴포넌트에서 함수를 메모이제이션하는 방법을 제공합니다. 두 개의 인수를 받습니다.

1. 메모이제이션할 함수.
2. 종속성 배열.

useCallback은 종속성 배열의 종속성 중 하나가 렌더링 간에 변경된 경우에만 변경되는 함수의 메모이제이션된 버전을 반환합니다.

다음은 기본적인 예시입니다.

import React, { useCallback } from 'react';

function MyComponent() {
 const handleClick = useCallback(() => {
 console.log('Button clicked!');
 }, []); // 빈 종속성 배열

 return Click me;
}

export default MyComponent;

이 예에서, handleClick 함수는 빈 종속성 배열([])을 사용하여 useCallback을 사용하여 메모이제이션됩니다. 즉, handleClick 함수는 컴포넌트가 처음 렌더링될 때 한 번만 생성되며 ID는 후속 재 렌더링에서 동일하게 유지됩니다. 버튼의 onClick prop은 항상 동일한 함수 인스턴스를 받으므로, 버튼 컴포넌트의 불필요한 재 렌더링을 방지합니다(메모이제이션으로 이점을 얻을 수 있는 더 복잡한 컴포넌트인 경우).

useCallback 사용의 이점

• 불필요한 재 렌더링 방지: useCallback의 주요 이점은 자식 컴포넌트의 불필요한 재 렌더링을 방지하는 것입니다. prop으로 전달된 함수가 모든 렌더링에서 변경되면, 기본 데이터가 변경되지 않은 경우에도 자식 컴포넌트의 재 렌더링을 트리거합니다. useCallback으로 함수를 메모이제이션하면 동일한 함수 인스턴스가 전달되어 불필요한 재 렌더링을 방지합니다.
• 성능 최적화: 재 렌더링 횟수를 줄임으로써 useCallback은 특히 깊이 중첩된 컴포넌트가 있는 복잡한 애플리케이션에서 상당한 성능 향상에 기여합니다.
• 코드 가독성 향상: useCallback을 사용하면 함수의 종속성을 명시적으로 선언하여 코드를 더 읽기 쉽고 유지 관리하기 쉽게 만들 수 있습니다. 이를 통해 다른 개발자가 함수의 동작과 잠재적인 부작용을 이해하는 데 도움이 됩니다.

실용적인 예시 및 사용 사례

예시 1: 목록 컴포넌트 최적화

ListItem이라는 자식 컴포넌트를 사용하여 항목 목록을 렌더링하는 상위 컴포넌트가 있다고 가정해 보겠습니다. ListItem 컴포넌트는 각 항목에 대한 클릭 이벤트를 처리하는 함수인 onItemClick prop을 받습니다.

import React, { useState, useCallback } from 'react';

function ListItem({ item, onItemClick }) {
 console.log(`ListItem rendered for item: ${item.id}`);
 return 
 onItemClick(item.id)}>{item.name}
;
}

const MemoizedListItem = React.memo(ListItem);

function MyListComponent() {
 const [items, setItems] = useState([
 { id: 1, name: 'Item 1' },
 { id: 2, name: 'Item 2' },
 { id: 3, name: 'Item 3' },
 ]);
 const [selectedItemId, setSelectedItemId] = useState(null);

 const handleItemClick = useCallback((id) => {
 console.log(`Item clicked: ${id}`);
 setSelectedItemId(id);
 }, []); // 종속성이 없으므로 변경되지 않음

 return (
 

 {items.map(item => (
 
 ))}
 
 );
}

export default MyListComponent;

이 예에서, handleItemClick은 useCallback을 사용하여 메모이제이션됩니다. 중요한 것은, ListItem 컴포넌트가 React.memo로 래핑되어 있다는 것입니다. 이는 prop의 얕은 비교를 수행합니다. handleItemClick은 종속성이 변경될 때만 변경되기 때문에(종속성 배열이 비어 있으므로 변경되지 않음), React.memo는 `items` 상태가 변경된 경우(예: 항목을 추가하거나 제거하는 경우) ListItem이 다시 렌더링되는 것을 방지합니다.

useCallback이 없으면, MyListComponent가 렌더링될 때마다 새로운 handleItemClick 함수가 생성되어 각 ListItem이 항목 데이터 자체가 변경되지 않은 경우에도 다시 렌더링됩니다.

예시 2: 양식 컴포넌트 최적화

여러 입력 필드와 제출 버튼이 있는 양식 컴포넌트를 생각해 보겠습니다. 각 입력 필드에는 컴포넌트의 상태를 업데이트하는 onChange 처리기가 있습니다. useCallback을 사용하여 이러한 onChange 처리기를 메모이제이션하여 이에 의존하는 자식 컴포넌트의 불필요한 재 렌더링을 방지할 수 있습니다.

import React, { useState, useCallback } from 'react';

function MyFormComponent() {
 const [name, setName] = useState('');
 const [email, setEmail] = useState('');

 const handleNameChange = useCallback((event) => {
 setName(event.target.value);
 }, []);

 const handleEmailChange = useCallback((event) => {
 setEmail(event.target.value);
 }, []);

 const handleSubmit = useCallback((event) => {
 event.preventDefault();
 console.log(`Name: ${name}, Email: ${email}`);
 }, [name, email]);

 return (
 

 
 Name:
 
 
 
 Email:
 
 
 Submit
 
 );
}

export default MyFormComponent;

이 예에서, handleNameChange, handleEmailChange, 그리고 handleSubmit은 모두 useCallback을 사용하여 메모이제이션됩니다. handleNameChange 및 handleEmailChange은 상태만 설정하면 되고 외부 변수에 의존하지 않으므로 빈 종속성 배열을 갖습니다. handleSubmit은 `name` 및 `email` 상태에 의존하므로 해당 값 중 하나가 변경될 때만 다시 생성됩니다.

예시 3: 글로벌 검색 창 최적화

다양한 언어와 문자 집합으로 검색을 처리해야 하는 글로벌 전자 상거래 플랫폼용 웹사이트를 구축하고 있다고 상상해 보세요. 검색 창은 복잡한 컴포넌트이며, 성능이 최적화되도록 하려고 합니다.

import React, { useState, useCallback } from 'react';

function SearchBar({ onSearch }) {
 const [searchTerm, setSearchTerm] = useState('');

 const handleInputChange = (event) => {
 setSearchTerm(event.target.value);
 };

 const handleSearch = useCallback(() => {
 onSearch(searchTerm);
 }, [searchTerm, onSearch]);

 return (
 

 
 Search
 
 );
}

export default SearchBar;

이 예에서 handleSearch 함수는 useCallback을 사용하여 메모이제이션됩니다. 이는 searchTerm 및 onSearch prop에 의존합니다(상위 컴포넌트에서도 메모이제이션된다고 가정). 이렇게 하면 검색어가 변경될 때만 검색 함수가 다시 생성되어 검색 창 컴포넌트 및 포함할 수 있는 모든 자식 컴포넌트의 불필요한 재 렌더링을 방지합니다. 이는 `onSearch`가 대규모 제품 카탈로그를 필터링하는 것과 같이 계산 비용이 많이 드는 작업을 트리거하는 경우 특히 중요합니다.

useCallback을 사용해야 하는 경우

useCallback은 강력한 최적화 도구이지만, 신중하게 사용해야 합니다. useCallback을 과도하게 사용하면 메모이제이션된 함수를 생성하고 관리하는 오버헤드로 인해 실제로 성능이 저하될 수 있습니다.

다음은 useCallback을 사용해야 하는 경우에 대한 몇 가지 지침입니다.

• React.memo로 래핑된 자식 컴포넌트에 prop으로 함수를 전달할 때: 이것은 useCallback의 가장 일반적이고 효과적인 사용 사례입니다. 함수를 메모이제이션하면 자식 컴포넌트가 불필요하게 재 렌더링되는 것을 방지할 수 있습니다.
• useEffect 훅 내부에서 함수를 사용할 때: 함수가 useEffect 훅의 종속성으로 사용되는 경우, useCallback으로 메모이제이션하면 모든 렌더링에서 불필요하게 실행되는 것을 방지할 수 있습니다. 이는 함수의 ID가 종속성이 변경될 때만 변경되기 때문입니다.
• 계산 비용이 많이 드는 함수를 처리할 때: 함수가 복잡한 계산이나 연산을 수행하는 경우, useCallback으로 메모이제이션하면 결과를 캐싱하여 상당한 처리 시간을 절약할 수 있습니다.

반대로, 다음과 같은 상황에서는 useCallback을 사용하지 마십시오.

• 종속성이 없는 간단한 함수의 경우: 간단한 함수를 메모이제이션하는 오버헤드가 이점을 능가할 수 있습니다.
• 함수의 종속성이 자주 변경되는 경우: 함수의 종속성이 지속적으로 변경되는 경우, 메모이제이션된 함수가 모든 렌더링에서 다시 생성되어 성능 이점을 무효화합니다.
• 성능이 향상되는지 확신할 수 없는 경우: 실제로 성능이 향상되고 있는지 확인하기 위해 항상 useCallback을 사용하기 전과 후에 코드를 벤치마킹하십시오.

함정 및 일반적인 실수

• 종속성 잊어버리기: useCallback을 사용할 때 가장 흔한 실수는 함수의 모든 종속성을 종속성 배열에 포함하는 것을 잊는 것입니다. 이는 오래된 클로저와 예기치 않은 동작으로 이어질 수 있습니다. 함수가 의존하는 변수를 항상 신중하게 고려하고 종속성 배열에 포함하십시오.
• 과도한 최적화: 앞에서 언급했듯이, useCallback을 과도하게 사용하면 성능이 저하될 수 있습니다. 실제로 필요하고 성능이 향상되고 있다는 증거가 있는 경우에만 사용하십시오.
• 잘못된 종속성 배열: 종속성이 올바른지 확인하는 것은 매우 중요합니다. 예를 들어, 함수 내에서 상태 변수를 사용하는 경우, 상태가 변경될 때 함수가 업데이트되도록 종속성 배열에 포함해야 합니다.

useCallback의 대안

useCallback은 강력한 도구이지만, React에서 함수 성능을 최적화하는 데 사용할 수 있는 대안적인 접근 방식이 있습니다.

• React.memo: 예시에서 보았듯이, 자식 컴포넌트를 React.memo로 래핑하면 prop이 변경되지 않은 경우 재 렌더링되는 것을 방지할 수 있습니다. 이는 자식 컴포넌트에 전달된 함수 prop이 안정적으로 유지되도록 useCallback과 함께 자주 사용됩니다.
• useMemo: useMemo 훅은 useCallback과 유사하지만, 함수 자체가 아닌 함수 호출의 *결과*를 메모이제이션합니다. 이는 비용이 많이 드는 계산 또는 데이터 변환을 메모이제이션하는 데 유용할 수 있습니다.
• 코드 분할: 코드 분할은 애플리케이션을 필요에 따라 로드되는 더 작은 청크로 나누는 것을 포함합니다. 이는 초기 로드 시간과 전반적인 성능을 향상시킬 수 있습니다.
• 가상화: 윈도잉과 같은 가상화 기술은 보이는 항목만 렌더링하여 대량의 데이터를 렌더링할 때 성능을 향상시킬 수 있습니다.

useCallback 및 참조적 동일성

useCallback은 메모이제이션된 함수에 대한 참조적 동일성을 보장합니다. 즉, 종속성이 변경되지 않는 한 함수 ID(즉, 메모리의 함수에 대한 참조)가 렌더링 간에 동일하게 유지됩니다. 이는 재 렌더링할지 여부를 결정하기 위해 엄격한 동일성 검사에 의존하는 컴포넌트를 최적화하는 데 매우 중요합니다. 동일한 함수 ID를 유지함으로써, useCallback은 불필요한 재 렌더링을 방지하고 전반적인 성능을 향상시킵니다.

실제 사례: 글로벌 애플리케이션 확장

글로벌 사용자를 위한 애플리케이션을 개발할 때, 성능은 더욱 중요해집니다. 로딩 시간이 느리거나, 상호 작용이 느리면 특히 인터넷 연결이 느린 지역에서 사용자 경험에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.

• 국제화(i18n): 사용자의 로케일에 따라 날짜와 숫자를 형식화하는 함수를 상상해 보세요. useCallback으로 이 함수를 메모이제이션하면 로케일이 자주 변경되지 않을 때 불필요한 재 렌더링을 방지할 수 있습니다. 로케일은 종속성이 됩니다.
• 대량 데이터 세트: 테이블 또는 목록에 대량 데이터 세트를 표시할 때, 필터링, 정렬 및 페이지 매김을 담당하는 함수를 메모이제이션하면 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다.
• 실시간 협업: 온라인 문서 편집기와 같은 협업 애플리케이션에서, 사용자 입력 및 데이터 동기화를 처리하는 함수를 메모이제이션하면 지연 시간을 줄이고 응답성을 향상시킬 수 있습니다.

useCallback 사용에 대한 모범 사례

• 항상 모든 종속성을 포함합니다: useCallback 함수 내에서 사용된 모든 변수를 종속성 배열에 포함하는지 다시 확인하십시오.
• React.memo와 함께 사용: 최적의 성능 향상을 위해 useCallback을 React.memo와 함께 사용하십시오.
• 코드를 벤치마킹합니다: 구현 전후에 useCallback의 성능 영향을 측정하십시오.
• 함수를 작고 집중적으로 유지합니다: 더 작고 집중적인 함수는 메모이제이션하고 최적화하기가 더 쉽습니다.
• 린터를 사용하는 것을 고려하십시오: 린터는 useCallback 호출에서 누락된 종속성을 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다.

결론

useCallback은 React 애플리케이션에서 성능을 최적화하기 위한 유용한 도구입니다. 그 목적, 이점 및 실제 적용 사례를 이해함으로써, 불필요한 재 렌더링을 효과적으로 방지하고 전반적인 사용자 경험을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 useCallback을 신중하게 사용하고 실제로 성능이 향상되고 있는지 확인하기 위해 코드를 벤치마킹하는 것이 중요합니다. 이 가이드에 요약된 모범 사례를 따르면, 함수 메모이제이션을 마스터하고 글로벌 사용자를 위한 더 효율적이고 반응성이 뛰어난 React 애플리케이션을 구축할 수 있습니다.

성능 병목 현상을 식별하기 위해 항상 React 애플리케이션을 프로파일링하고, 해당 병목 현상을 효과적으로 해결하기 위해 useCallback(및 기타 최적화 기술)을 전략적으로 사용하는 것을 잊지 마십시오.

추가 자료

• React useCallback 문서
• React에서 성능 최적화
• useMemo 및 useCallback