롤업 트리 쉐이킹: 데드 코드 제거 마스터하기

현대 웹 개발의 세계에서 효율적인 자바스크립트 번들링은 매우 중요합니다. 번들 크기가 크면 로딩 시간이 길어지고 사용자 경험이 저하됩니다. 인기 있는 자바스크립트 모듈 번들러인 롤업은 강력한 트리 쉐이킹 기능 덕분에 이 작업에 탁월합니다. 이 글에서는 롤업의 트리 쉐이킹을 깊이 파고들어, 전 세계 사용자를 위한 효과적인 데드 코드 제거 및 최적화된 자바스크립트 번들 전략을 탐구합니다.

트리 쉐이킹이란 무엇인가?

트리 쉐이킹은 데드 코드 제거(dead code elimination)라고도 알려져 있으며, 자바스크립트 번들에서 사용되지 않는 코드를 제거하는 과정입니다. 애플리케이션을 나무로, 각 코드 라인을 잎으로 상상해 보세요. 트리 쉐이킹은 결코 실행되지 않는 코드, 즉 '죽은 잎'을 식별하고 '털어내어' 더 작고 가벼우며 효율적인 최종 결과물을 만듭니다. 이는 초기 페이지 로딩 시간을 단축하고 성능을 개선하며, 특히 느린 네트워크 연결이나 대역폭이 제한된 지역의 장치를 사용하는 사용자에게 중요한 전반적인 사용자 경험을 향상시킵니다.

런타임 분석에 의존하는 일부 다른 번들러와 달리, 롤업은 정적 분석을 활용하여 실제로 어떤 코드가 사용되는지 결정합니다. 즉, 코드를 실행하지 않고 빌드 시점에 코드를 분석합니다. 이 접근 방식은 일반적으로 더 정확하고 효율적입니다.

트리 쉐이킹은 왜 중요한가?

• 번들 크기 감소: 가장 큰 이점은 번들 크기를 줄여 다운로드 시간을 단축하는 것입니다.
• 성능 향상: 번들이 작아지면 브라우저가 파싱하고 실행해야 할 코드가 줄어들어 애플리케이션의 반응성이 향상됩니다.
• 더 나은 사용자 경험: 빠른 로딩 시간은 사용자에게 더 부드럽고 즐거운 경험으로 직접 이어집니다.
• 서버 비용 절감: 번들이 작아지면 더 적은 대역폭을 필요로 하므로, 특히 다양한 지리적 지역에서 트래픽이 많은 애플리케이션의 경우 서버 비용을 절감할 수 있습니다.
• SEO 강화: 웹사이트 속도는 검색 엔진 알고리즘의 순위 결정 요소입니다. 트리 쉐이킹을 통해 최적화된 번들은 간접적으로 검색 엔진 최적화(SEO)를 개선할 수 있습니다.

롤업의 트리 쉐이킹: 작동 원리

롤업의 트리 쉐이킹은 ES 모듈(ESM) 구문에 크게 의존합니다. ESM의 명시적인 import 및 export 문은 롤업이 코드 내의 의존성을 이해하는 데 필요한 정보를 제공합니다. 이는 Node.js에서 사용하는 CommonJS나 AMD와 같은 이전 모듈 형식과의 결정적인 차이점인데, 이들 형식은 더 동적이고 정적으로 분석하기 어렵습니다. 과정을 단계별로 살펴보겠습니다:

1. 모듈 해석: 롤업은 먼저 애플리케이션의 모든 모듈을 해석하여 의존성 그래프를 추적합니다.
2. 정적 분석: 그 다음 각 모듈의 코드를 정적으로 분석하여 어떤 export가 사용되고 어떤 것이 사용되지 않는지 식별합니다.
3. 데드 코드 제거: 마지막으로 롤업은 최종 번들에서 사용되지 않는 export를 제거합니다.

간단한 예시는 다음과 같습니다:

// utils.js
export function add(a, b) {
  return a + b;
}

export function subtract(a, b) {
  return a - b;
}

// main.js
import { add } from './utils.js';

console.log(add(2, 3));

이 경우, utils.js 파일의 subtract 함수는 main.js에서 전혀 사용되지 않습니다. 롤업의 트리 쉐이킹은 이를 식별하고 최종 번들에서 subtract 함수를 제외하여 더 작고 효율적인 결과물을 만듭니다.

롤업으로 효과적인 트리 쉐이킹을 위한 전략

롤업은 강력하지만, 효과적인 트리 쉐이킹을 위해서는 특정 모범 사례를 따르고 잠재적인 함정을 이해해야 합니다. 다음은 몇 가지 중요한 전략입니다:

1. ES 모듈 사용하기

앞서 언급했듯이, 롤업의 트리 쉐이킹은 ES 모듈에 의존합니다. 프로젝트가 모듈을 정의하고 사용하는 데 import와 export 구문을 사용하도록 하세요. CommonJS나 AMD 형식은 롤업의 정적 분석 능력을 방해할 수 있으므로 피해야 합니다.

오래된 코드베이스를 마이그레이션하는 경우, 모듈을 점진적으로 ES 모듈로 변환하는 것을 고려해 보세요. 중단을 최소화하기 위해 점진적으로 수행할 수 있습니다. jscodeshift와 같은 도구는 변환 과정의 일부를 자동화할 수 있습니다.

2. 사이드 이펙트 피하기

사이드 이펙트는 모듈 범위 밖의 무언가를 수정하는 모듈 내의 작업입니다. 예를 들어 전역 변수 수정, API 호출, DOM 직접 조작 등이 있습니다. 사이드 이펙트는 롤업이 모듈이 정말로 사용되지 않는지 판단할 수 없게 만들어 안전하게 코드를 제거하는 것을 방해할 수 있습니다.

예를 들어, 다음 예제를 살펴보겠습니다:

// my-module.js
let counter = 0;

export function increment() {
  counter++;
  console.log(counter);
}

// main.js
// increment를 직접 import하지 않지만, 그 사이드 이펙트가 중요합니다.

increment가 직접 import되지 않더라도, my-module.js를 로드하는 행위 자체가 전역 counter를 수정하는 사이드 이펙트를 의도한 것일 수 있습니다. 롤업은 my-module.js를 완전히 제거하는 것을 주저할 수 있습니다. 이를 완화하려면 사이드 이펙트를 리팩토링하거나 명시적으로 선언하는 것을 고려하세요. 롤업에서는 rollup.config.js의 sideEffects 옵션을 사용하여 사이드 이펙트가 있는 모듈을 선언할 수 있습니다.

// rollup.config.js
export default {
  input: 'src/main.js',
  output: {
    file: 'dist/bundle.js',
    format: 'es'
  },
  treeshake: true,
  plugins: [],
  sideEffects: ['src/my-module.js'] // 사이드 이펙트를 명시적으로 선언
};

사이드 이펙트가 있는 파일을 나열함으로써, 롤업에게 해당 파일들이 직접 import되지 않는 것처럼 보이더라도 제거에 대해 보수적으로 접근하라고 알려줄 수 있습니다.

3. 순수 함수 사용하기

순수 함수는 동일한 입력에 대해 항상 동일한 출력을 반환하고 사이드 이펙트가 없는 함수입니다. 예측 가능하고 롤업이 쉽게 분석할 수 있습니다. 트리 쉐이킹 효과를 극대화하려면 가능할 때마다 순수 함수를 선호하세요.

4. 의존성 최소화하기

프로젝트에 의존성이 많을수록 롤업이 분석해야 할 코드도 많아집니다. 의존성을 최소한으로 유지하고 트리 쉐이킹에 적합한 라이브러리를 선택하세요. 일부 라이브러리는 트리 쉐이킹을 염두에 두고 설계되었지만, 그렇지 않은 경우도 있습니다.

예를 들어, 인기 있는 유틸리티 라이브러리인 Lodash는 전통적으로 단일 구조 때문에 트리 쉐이킹에 문제가 있었습니다. 하지만 Lodash는 훨씬 더 트리 쉐이킹이 용이한 ES 모듈 빌드(lodash-es)를 제공합니다. 트리 쉐이킹을 개선하려면 표준 lodash 패키지 대신 lodash-es를 선택하세요.

5. 코드 스플리팅

코드 스플리팅은 애플리케이션을 필요에 따라 로드할 수 있는 더 작고 독립적인 번들로 나누는 관행입니다. 이는 현재 페이지나 뷰에 필요한 코드만 로드하여 초기 로딩 시간을 크게 개선할 수 있습니다.

롤업은 동적 import를 통해 코드 스플리팅을 지원합니다. 동적 import를 사용하면 런타임에 모듈을 비동기적으로 로드할 수 있습니다. 이를 통해 애플리케이션의 다른 부분에 대한 별도의 번들을 생성하고 필요할 때만 로드할 수 있습니다.

예시는 다음과 같습니다:

// main.js
async function loadComponent() {
  const { default: Component } = await import('./component.js');
  // ... 컴포넌트를 렌더링
}

이 경우, component.js는 loadComponent 함수가 호출될 때만 별도의 번들로 로드됩니다. 이는 즉시 필요하지 않은 컴포넌트 코드를 미리 로드하는 것을 방지합니다.

6. 롤업 올바르게 설정하기

롤업의 설정 파일(rollup.config.js)은 트리 쉐이킹 과정에서 중요한 역할을 합니다. treeshake 옵션이 활성화되어 있고 올바른 출력 형식(ESM)을 사용하고 있는지 확인하세요. 기본 `treeshake` 옵션은 `true`이며, 이는 전역적으로 트리 쉐이킹을 활성화합니다. 더 복잡한 시나리오를 위해 이 동작을 미세 조정할 수 있지만, 기본값으로 시작하는 것으로도 충분한 경우가 많습니다.

또한 대상 환경을 고려하세요. 오래된 브라우저를 대상으로 하는 경우, 코드를 트랜스파일하기 위해 @rollup/plugin-babel과 같은 플러그인을 사용해야 할 수 있습니다. 하지만 지나치게 공격적인 트랜스파일링이 때때로 트리 쉐이킹을 방해할 수 있다는 점을 인지하세요. 호환성과 최적화 사이의 균형을 맞추기 위해 노력해야 합니다.

7. 린터 및 정적 분석 도구 사용하기

린터와 정적 분석 도구는 사용하지 않는 변수, 사이드 이펙트, 부적절한 모듈 사용 등 효과적인 트리 쉐이킹을 방해할 수 있는 잠재적 문제를 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다. ESLint나 TypeScript와 같은 도구를 워크플로우에 통합하여 개발 과정 초기에 이러한 문제를 발견하세요.

예를 들어, ESLint는 ES 모듈 사용을 강제하고 사이드 이펙트를 지양하도록 규칙을 설정할 수 있습니다. TypeScript의 엄격한 타입 검사 또한 사용되지 않는 코드와 관련된 잠재적 문제를 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다.

8. 프로파일링 및 측정하기

트리 쉐이킹 노력이 성과를 거두고 있는지 확인하는 가장 좋은 방법은 번들을 프로파일링하고 크기를 측정하는 것입니다. rollup-plugin-visualizer와 같은 도구를 사용하여 번들의 내용을 시각화하고 추가 최적화가 필요한 영역을 식별하세요. 트리 쉐이킹 개선의 영향을 평가하기 위해 다양한 브라우저와 네트워크 조건에서 실제 로딩 시간을 측정하세요.

피해야 할 일반적인 함정

트리 쉐이킹 원리를 잘 이해하고 있더라도, 효과적인 데드 코드 제거를 방해하는 일반적인 함정에 빠지기 쉽습니다. 다음은 주의해야 할 몇 가지 함정입니다:

• 가변 경로를 사용한 동적 Import: 모듈 경로가 변수에 의해 결정되는 동적 import 사용을 피하세요. 롤업은 이러한 경우를 정적으로 분석하기 어렵습니다.
• 불필요한 폴리필: 대상 브라우저에 꼭 필요한 폴리필만 포함하세요. 과도한 폴리필은 번들 크기를 상당히 증가시킬 수 있습니다. @babel/preset-env와 같은 도구는 특정 브라우저 버전을 대상으로 지정하고 필요한 폴리필만 포함하도록 도와줍니다.
• 전역 변수 변경: 전역 변수나 객체를 직접 수정하는 것을 피하세요. 이러한 사이드 이펙트는 롤업이 어떤 코드를 안전하게 제거할 수 있는지 판단하기 어렵게 만듭니다.
• 간접적인 Export: 간접적인 export(모듈 재-export)에 유의하세요. 사용된 재-export 멤버만 포함되도록 해야 합니다.
• 프로덕션 환경의 디버깅 코드: 프로덕션 빌드 전에 디버깅 코드(console.log 문, 디버거 문)를 제거하거나 비활성화하는 것을 잊지 마세요. 이는 번들에 불필요한 무게를 더할 수 있습니다.

실제 사례 및 케이스 스터디

트리 쉐이킹이 다양한 유형의 애플리케이션에 어떻게 영향을 미치는지 몇 가지 실제 사례를 살펴보겠습니다:

• 리액트 컴포넌트 라이브러리: 수십 개의 다른 컴포넌트를 포함하는 리액트 컴포넌트 라이브러리를 구축한다고 상상해 보세요. 트리 쉐이킹을 활용하면, 소비자 애플리케이션에서 실제로 사용되는 컴포넌트만 번들에 포함되도록 하여 그 크기를 크게 줄일 수 있습니다.
• 전자상거래 웹사이트: 다양한 상품 페이지와 기능을 가진 전자상거래 웹사이트는 코드 스플리팅과 트리 쉐이킹의 큰 이점을 얻을 수 있습니다. 각 상품 페이지는 자체 번들을 가질 수 있으며, 사용되지 않는 코드(예: 다른 상품 카테고리와 관련된 기능)는 제거되어 페이지 로딩 시간을 단축할 수 있습니다.
• 단일 페이지 애플리케이션(SPA): SPA는 종종 큰 코드베이스를 가집니다. 코드 스플리팅과 트리 쉐이킹은 애플리케이션을 더 작고 관리 가능한 청크로 분해하여 필요에 따라 로드함으로써 초기 로딩 경험을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.

몇몇 회사들은 롤업과 트리 쉐이킹을 사용하여 웹 애플리케이션을 최적화한 경험을 공개적으로 공유했습니다. 예를 들어, Airbnb나 Facebook과 같은 회사들은 롤업으로 전환하고 트리 쉐이킹 모범 사례를 채택함으로써 상당한 번들 크기 감소를 보고했습니다.

고급 트리 쉐이킹 기술

기본적인 전략 외에도, 트리 쉐이킹 노력을 더욱 향상시킬 수 있는 몇 가지 고급 기술이 있습니다:

1. 조건부 Export

조건부 export를 사용하면 환경이나 빌드 대상에 따라 다른 모듈을 노출할 수 있습니다. 예를 들어, 디버깅 도구를 포함하는 개발용 빌드와 이를 제외하는 프로덕션용 빌드를 별도로 생성할 수 있습니다. 이는 환경 변수나 빌드 시 플래그를 통해 달성할 수 있습니다.

2. 사용자 정의 롤업 플러그인

표준 롤업 설정으로 충족되지 않는 특정 트리 쉐이킹 요구사항이 있는 경우, 사용자 정의 롤업 플러그인을 만들 수 있습니다. 예를 들어, 애플리케이션 아키텍처에 특정한 코드를 분석하고 제거해야 할 수도 있습니다.

3. 모듈 페더레이션

모듈 페더레이션은 웹팩과 같은 일부 모듈 번들러에서 사용 가능하며(롤업도 모듈 페더레이션과 함께 작동할 수 있음), 런타임에 다른 애플리케이션 간에 코드를 공유할 수 있게 해줍니다. 이는 중복을 줄이고 유지보수성을 향상시킬 수 있지만, 트리 쉐이킹이 계속 효과적으로 작동하도록 하려면 신중한 계획과 조정이 필요합니다.

결론

롤업의 트리 쉐이킹은 자바스크립트 번들을 최적화하고 웹 애플리케이션의 성능을 향상시키는 강력한 도구입니다. 이 글에서 설명한 트리 쉐이킹의 원리를 이해하고 모범 사례를 따르면, 번들 크기를 크게 줄이고 로딩 시간을 개선하며 전 세계 사용자에게 더 나은 사용자 경험을 제공할 수 있습니다. ES 모듈을 사용하고, 사이드 이펙트를 피하고, 의존성을 최소화하며, 코드 스플리팅을 활용하여 롤업의 데드 코드 제거 기능의 잠재력을 최대한 발휘하세요. 가장 최적화된 코드를 제공하고 있는지 확인하기 위해 번들링 프로세스를 지속적으로 프로파일링하고, 측정하고, 개선하세요. 효율적인 자바스크립트 번들링을 향한 여정은 계속되는 과정이지만, 더 빠르고, 부드럽고, 매력적인 웹 경험이라는 보상은 그 노력의 가치가 충분합니다. 코드가 어떻게 구조화되고 최종 번들 크기에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 항상 염두에 두세요; 트리 쉐이킹 기술의 영향을 극대화하기 위해 개발 주기 초기에 이를 고려해야 합니다.