서버사이드 렌더링: 자바스크립트 하이드레이션과 성능 영향

서버사이드 렌더링(SSR)은 성능, SEO 및 사용자 경험 측면에서 상당한 이점을 제공하며 현대 웹 개발의 초석이 되었습니다. 하지만 SSR로 렌더링된 콘텐츠를 클라이언트 측에서 활성화시키는 과정인 자바스크립트 하이드레이션은 성능 병목 현상을 유발할 수도 있습니다. 이 글은 SSR, 하이드레이션 프로세스, 잠재적인 성능 영향 및 최적화 전략에 대한 포괄적인 개요를 제공합니다.

서버사이드 렌더링이란?

서버사이드 렌더링은 웹 애플리케이션 콘텐츠가 클라이언트의 브라우저로 전송되기 전에 서버에서 렌더링되는 기술입니다. 브라우저가 최소한의 HTML 페이지를 다운로드한 후 자바스크립트를 사용하여 콘텐츠를 렌더링하는 클라이언트사이드 렌더링(CSR)과 달리, SSR은 완전히 렌더링된 HTML 페이지를 보냅니다. 이는 다음과 같은 몇 가지 주요 이점을 제공합니다:

• 향상된 SEO: 검색 엔진 크롤러가 완전히 렌더링된 콘텐츠를 쉽게 색인화하여 더 나은 검색 엔진 순위를 얻을 수 있습니다.
• 더 빠른 최초 콘텐츠 페인트(FCP): 사용자는 콘텐츠가 거의 즉시 렌더링되는 것을 확인하여 인지된 성능과 사용자 경험을 향상시킵니다.
• 저사양 기기에서의 더 나은 성능: 서버가 렌더링을 처리하여 클라이언트 기기의 부담을 줄여, 오래되거나 성능이 낮은 기기를 가진 사용자도 애플리케이션에 접근할 수 있도록 합니다.
• 향상된 소셜 공유: 소셜 미디어 플랫폼이 메타데이터를 쉽게 추출하고 콘텐츠 미리보기를 표시할 수 있습니다.

Next.js (React), Angular Universal (Angular), Nuxt.js (Vue.js)와 같은 프레임워크는 SSR 구현을 훨씬 쉽게 만들어, 관련된 많은 복잡성을 추상화했습니다.

자바스크립트 하이드레이션 이해하기

SSR이 초기 렌더링된 HTML을 제공하는 반면, 자바스크립트 하이드레이션은 렌더링된 콘텐츠를 상호작용 가능하게 만드는 프로세스입니다. 이 과정은 서버에서 처음 실행되었던 자바스크립트 코드를 클라이언트 측에서 다시 실행하는 것을 포함합니다. 이 프로세스는 이벤트 리스너를 연결하고, 컴포넌트 상태를 설정하며, 애플리케이션이 사용자 상호작용에 응답하도록 합니다.

일반적인 하이드레이션 프로세스는 다음과 같습니다:

1. HTML 다운로드: 브라우저가 서버에서 HTML을 다운로드합니다. 이 HTML에는 초기 렌더링된 콘텐츠가 포함되어 있습니다.
2. 자바스크립트 다운로드 및 파싱: 브라우저가 애플리케이션에 필요한 자바스크립트 파일을 다운로드하고 파싱합니다.
3. 하이드레이션: 자바스크립트 프레임워크(예: React, Angular, Vue.js)가 서버에서 렌더링된 HTML의 DOM 구조와 일치하도록 클라이언트 측에서 애플리케이션을 다시 렌더링합니다. 이 과정은 이벤트 리스너를 연결하고 애플리케이션의 상태를 초기화합니다.
4. 상호작용 가능한 애플리케이션: 하이드레이션이 완료되면 애플리케이션은 완전히 상호작용 가능하며 사용자 입력에 반응합니다.

하이드레이션이 단순히 "이벤트 리스너를 연결하는 것"이 아니라는 점을 이해하는 것이 중요합니다. 이는 완전한 재렌더링 프로세스입니다. 프레임워크는 서버에서 렌더링된 DOM과 클라이언트 측에서 렌더링된 DOM을 비교하여 차이점을 패치합니다. 서버와 클라이언트가 정확히 동일한 출력을 렌더링하더라도 이 프로세스는 여전히 시간이 걸립니다.

하이드레이션의 성능 영향

SSR이 초기 성능 이점을 제공하지만, 제대로 최적화되지 않은 하이드레이션은 이러한 이점을 상쇄하고 심지어 새로운 성능 문제를 야기할 수도 있습니다. 하이드레이션과 관련된 몇 가지 일반적인 성능 문제는 다음과 같습니다:

• 상호작용 시간(TTI) 증가: 하이드레이션에 너무 오랜 시간이 걸리면 애플리케이션이 빠르게 로드되는 것처럼 보일 수 있지만(SSR 덕분), 하이드레이션이 완료될 때까지 사용자는 상호작용할 수 없습니다. 이는 답답한 사용자 경험으로 이어질 수 있습니다.
• 클라이언트 측 CPU 병목 현상: 하이드레이션은 CPU 집약적인 프로세스입니다. 대규모 컴포넌트 트리를 가진 복잡한 애플리케이션은 클라이언트의 CPU에 부담을 주어 특히 모바일 기기에서 느린 성능을 초래할 수 있습니다.
• 자바스크립트 번들 크기: 큰 자바스크립트 번들은 다운로드 및 파싱 시간을 증가시켜 하이드레이션 프로세스의 시작을 지연시킵니다. 비대한 번들은 메모리 사용량도 증가시킵니다.
• 스타일이 적용되지 않은 콘텐츠 깜박임(FOUC) 또는 잘못된 콘텐츠 깜박임(FOIC): 어떤 경우에는 클라이언트 측 스타일이나 콘텐츠가 서버에서 렌더링된 HTML과 잠시 동안 달라져 시각적 불일치를 초래할 수 있습니다. 이는 하이드레이션 후 클라이언트 측 상태가 UI를 크게 변경할 때 더 흔합니다.
• 서드파티 라이브러리: 많은 수의 서드파티 라이브러리를 사용하면 자바스크립트 번들 크기가 크게 증가하고 하이드레이션 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.

예시: 복잡한 전자상거래 웹사이트

수천 개의 제품을 가진 전자상거래 웹사이트를 상상해 보세요. 제품 목록 페이지는 SEO 및 초기 로드 시간을 개선하기 위해 SSR을 사용하여 렌더링됩니다. 하지만 각 제품 카드에는 "장바구니에 추가" 버튼, 별점, 빠른 보기 옵션과 같은 대화형 요소가 포함되어 있습니다. 이러한 대화형 요소를 담당하는 자바스크립트 코드가 최적화되지 않으면 하이드레이션 프로세스가 병목 현상이 될 수 있습니다. 사용자는 제품 목록을 빠르게 볼 수 있지만, 하이드레이션이 완료될 때까지 "장바구니에 추가" 버튼을 클릭해도 몇 초 동안 응답하지 않을 수 있습니다.

하이드레이션 성능 최적화 전략

하이드레이션의 성능 영향을 완화하려면 다음 최적화 전략을 고려하세요:

1. 자바스크립트 번들 크기 줄이기

자바스크립트 번들 크기가 작을수록 브라우저가 코드를 더 빠르게 다운로드, 파싱 및 실행할 수 있습니다. 번들 크기를 줄이는 몇 가지 기술은 다음과 같습니다:

• 코드 분할(Code Splitting): 애플리케이션을 필요할 때 로드되는 더 작은 조각으로 나눕니다. 이를 통해 사용자는 현재 페이지 또는 기능에 필요한 코드만 다운로드하게 됩니다. React(`React.lazy` 및 `Suspense` 사용) 및 Vue.js(동적 import 사용)와 같은 프레임워크는 코드 분할에 대한 내장 지원을 제공합니다. Webpack 및 기타 번들러도 코드 분할 기능을 제공합니다.
• 트리 쉐이킹(Tree Shaking): 자바스크립트 번들에서 사용되지 않는 코드를 제거합니다. Webpack 및 Parcel과 같은 최신 번들러는 빌드 프로세스 중에 사용되지 않는 코드를 자동으로 제거할 수 있습니다. 트리 쉐이킹을 활성화하려면 코드가 ES 모듈(`import` 및 `export` 사용)로 작성되었는지 확인하십시오.
• 최소화 및 압축(Minification and Compression): 불필요한 문자를 제거하여(최소화) 자바스크립트 파일 크기를 줄이고, gzip 또는 Brotli를 사용하여 파일을 압축합니다. 대부분의 번들러는 최소화에 대한 내장 지원을 제공하며, 웹 서버는 파일을 압축하도록 구성할 수 있습니다.
• 불필요한 의존성 제거: 프로젝트의 의존성을 신중하게 검토하고 필수적이지 않은 라이브러리는 제거하십시오. 일반적인 작업에는 더 작고 가벼운 대안을 사용하는 것을 고려하십시오. `bundle-analyzer`와 같은 도구는 번들 내 각 의존성의 크기를 시각화하는 데 도움이 될 수 있습니다.
• 효율적인 데이터 구조 및 알고리즘 사용: 하이드레이션 중 메모리 사용량과 CPU 처리를 최소화하도록 데이터 구조와 알고리즘을 신중하게 선택하십시오. 예를 들어, 불필요한 재렌더링을 방지하기 위해 불변 데이터 구조를 사용하는 것을 고려하십시오.

2. 점진적 하이드레이션

점진적 하이드레이션은 초기 화면에 보이는 대화형 컴포넌트만 하이드레이션하는 것을 포함합니다. 나머지 컴포넌트는 사용자가 스크롤하거나 상호작용할 때 요청에 따라 하이드레이션됩니다. 이는 초기 하이드레이션 시간을 크게 줄이고 TTI를 향상시킵니다.

React와 같은 프레임워크는 애플리케이션의 어떤 부분이 어떤 순서로 하이드레이션될지 제어할 수 있는 선택적 하이드레이션(Selective Hydration)과 같은 실험적인 기능을 제공합니다. `react-intersection-observer`와 같은 라이브러리는 컴포넌트가 뷰포트에 보일 때 하이드레이션을 트리거하는 데 사용될 수 있습니다.

3. 부분적 하이드레이션

부분적 하이드레이션은 컴포넌트의 대화형 부분만 하이드레이션하고 정적 부분은 하이드레이션하지 않은 채로 두어 점진적 하이드레이션보다 한 단계 더 나아갑니다. 이는 대화형 요소와 비대화형 요소를 모두 포함하는 컴포넌트에 특히 유용합니다.

예를 들어, 블로그 게시물에서 기사 콘텐츠를 하이드레이션하지 않은 채로 두고 댓글 섹션과 좋아요 버튼만 하이드레이션할 수 있습니다. 이는 하이드레이션 오버헤드를 크게 줄일 수 있습니다.

부분적 하이드레이션을 달성하려면 일반적으로 신중한 컴포넌트 설계와 Islands Architecture와 같은 기술 사용이 필요하며, 이 아키텍처에서는 개별적인 대화형 "아일랜드"가 정적 콘텐츠의 바다 속에서 점진적으로 하이드레이션됩니다.

4. 스트리밍 SSR

클라이언트에 전송하기 전에 전체 페이지가 서버에서 렌더링되기를 기다리는 대신, 스트리밍 SSR은 HTML이 렌더링되는 동안 청크 단위로 보냅니다. 이를 통해 브라우저는 콘텐츠를 더 빨리 파싱하고 표시하기 시작하여 인지된 성능을 향상시킵니다.

React 18은 HTML을 스트리밍하고 애플리케이션을 점진적으로 하이드레이션할 수 있는 스트리밍 SSR 지원을 도입했습니다.

5. 클라이언트 측 코드 최적화

SSR을 사용하더라도 클라이언트 측 코드 성능은 하이드레이션 및 후속 상호작용에 중요합니다. 다음 최적화 기술을 고려하세요:

• 효율적인 이벤트 처리: 루트 요소에 이벤트 리스너를 직접 연결하는 것을 피하세요. 대신 이벤트 위임을 사용하여 부모 요소에 리스너를 연결하고 해당 자식 요소의 이벤트를 처리하십시오. 이는 이벤트 리스너 수를 줄이고 성능을 향상시킵니다.
• 디바운싱 및 스로틀링: 스크롤, 크기 조정, 키 누르기 이벤트와 같이 자주 발생하는 이벤트의 경우 특히 이벤트 핸들러가 실행되는 속도를 제한하십시오. 디바운싱은 함수가 마지막으로 호출된 후 특정 시간이 경과할 때까지 함수의 실행을 지연시킵니다. 스로틀링은 함수가 실행될 수 있는 속도를 제한합니다.
• 가상화(Virtualization): 대규모 목록 또는 테이블을 렌더링할 때는 뷰포트에서 현재 보이는 요소만 렌더링하는 가상화 기술을 사용하십시오. 이는 DOM 조작량을 줄이고 성능을 향상시킵니다. `react-virtualized` 및 `react-window`와 같은 라이브러리는 효율적인 가상화 컴포넌트를 제공합니다.
• 메모이제이션(Memoization): 비용이 많이 드는 함수 호출 결과를 캐시하고 동일한 입력이 다시 발생할 때 재사용하십시오. React의 `useMemo` 및 `useCallback` 훅은 값과 함수를 메모이제이션하는 데 사용될 수 있습니다.
• 웹 워커(Web Workers): Web Workers를 사용하여 계산 집약적인 작업을 백그라운드 스레드로 이동하십시오. 이는 메인 스레드가 차단되는 것을 방지하고 UI가 반응성을 유지하도록 합니다.

6. 서버 측 캐싱

서버에서 렌더링된 HTML을 캐싱하면 서버의 작업 부하를 크게 줄이고 응답 시간을 향상시킬 수 있습니다. 다음과 같은 다양한 수준에서 캐싱 전략을 구현하십시오:

• 페이지 캐싱: 특정 경로에 대한 전체 HTML 출력을 캐시합니다.
• 프래그먼트 캐싱: 페이지의 개별 컴포넌트 또는 프래그먼트를 캐시합니다.
• 데이터 캐싱: 데이터베이스 또는 API에서 가져온 데이터를 캐시합니다.

콘텐츠 전송 네트워크(CDN)를 사용하여 정적 자산과 렌더링된 HTML을 전 세계 사용자에게 캐시하고 배포하십시오. CDN은 지리적으로 분산된 사용자에게 대기 시간을 크게 줄이고 성능을 향상시킬 수 있습니다. Cloudflare, Akamai, AWS CloudFront와 같은 서비스는 CDN 기능을 제공합니다.

7. 클라이언트 측 상태 최소화

하이드레이션 동안 관리해야 할 클라이언트 측 상태가 많을수록 프로세스는 더 오래 걸립니다. 클라이언트 측 상태를 최소화하기 위한 다음 전략을 고려하십시오:

• Props에서 상태 파생: 가능하면 별도의 상태 변수를 유지하는 대신 props에서 상태를 파생시키세요. 이는 컴포넌트 로직을 단순화하고 하이드레이션해야 할 데이터 양을 줄입니다.
• 서버 측 상태 사용: 특정 상태 값이 렌더링에만 필요한 경우, 클라이언트에서 관리하는 대신 서버에서 props로 전달하는 것을 고려하십시오.
• 불필요한 재렌더링 방지: 불필요한 재렌더링을 피하기 위해 컴포넌트 업데이트를 신중하게 관리하십시오. `React.memo` 및 `shouldComponentUpdate`와 같은 기술을 사용하여 props가 변경되지 않았을 때 컴포넌트가 재렌더링되는 것을 방지하십시오.

8. 성능 모니터링 및 측정

SSR 애플리케이션의 성능을 정기적으로 모니터링하고 측정하여 잠재적인 병목 현상을 식별하고 최적화 노력의 효과를 추적하십시오. 다음과 같은 도구를 사용하세요:

• Chrome 개발자 도구: 자바스크립트 코드의 로딩, 렌더링 및 실행에 대한 자세한 통찰력을 제공합니다. 성능 패널을 사용하여 하이드레이션 프로세스를 프로파일링하고 개선할 영역을 식별하십시오.
• Lighthouse: 웹 페이지의 성능, 접근성 및 SEO를 감사하는 자동화된 도구입니다. Lighthouse는 하이드레이션 성능 개선을 위한 권장 사항을 제공합니다.
• WebPageTest: 로딩 프로세스에 대한 자세한 지표와 시각화를 제공하는 웹사이트 성능 테스트 도구입니다.
• 실제 사용자 모니터링(RUM): 실제 사용자로부터 성능 데이터를 수집하여 그들의 경험을 이해하고 실제 환경에서 성능 문제를 식별하십시오. New Relic, Datadog, Sentry와 같은 서비스는 RUM 기능을 제공합니다.

자바스크립트 너머: 하이드레이션 대안 탐색

자바스크립트 하이드레이션이 SSR 콘텐츠를 상호작용 가능하게 만드는 표준 접근 방식이지만, 하이드레이션의 필요성을 줄이거나 없애는 것을 목표로 하는 대안적인 전략이 부상하고 있습니다:

• 아일랜드 아키텍처(Islands Architecture): 앞서 언급했듯이, 아일랜드 아키텍처는 정적 HTML의 바다 내에서 독립적이고 상호작용 가능한 "아일랜드" 컬렉션으로 웹 페이지를 구축하는 데 중점을 둡니다. 각 아일랜드는 독립적으로 하이드레이션되어 전체 하이드레이션 비용을 최소화합니다. Astro와 같은 프레임워크가 이 접근 방식을 채택합니다.
• 서버 컴포넌트(React): React 서버 컴포넌트(RSC)를 사용하면 클라이언트에 자바스크립트를 보내지 않고도 컴포넌트를 전적으로 서버에서 렌더링할 수 있습니다. 렌더링된 출력만 전송되어 해당 컴포넌트에 대한 하이드레이션 필요성을 없앱니다. RSC는 애플리케이션의 콘텐츠가 많은 섹션에 특히 적합합니다.
• 점진적 개선(Progressive Enhancement): 기본 HTML, CSS, 자바스크립트를 사용하여 기능적인 웹사이트를 구축한 다음, 더 고급 기능으로 사용자 경험을 점진적으로 개선하는 전통적인 웹 개발 기술입니다. 이 접근 방식은 브라우저 기능이나 네트워크 조건에 관계없이 모든 사용자가 웹사이트에 접근할 수 있도록 보장합니다.

결론

서버사이드 렌더링은 SEO, 초기 로드 시간 및 사용자 경험에 상당한 이점을 제공합니다. 하지만 자바스크립트 하이드레이션은 제대로 최적화되지 않으면 성능 문제를 야기할 수 있습니다. 하이드레이션 프로세스를 이해하고, 이 글에 설명된 최적화 전략을 구현하며, 대안적인 접근 방식을 탐색함으로써 전 세계 사용자에게 훌륭한 사용자 경험을 제공하는 빠르고 상호작용 가능하며 SEO 친화적인 웹 애플리케이션을 구축할 수 있습니다. 최적화 노력이 효과적인지, 그리고 사용자의 위치나 기기에 관계없이 최고의 경험을 제공하고 있는지 확인하기 위해 애플리케이션의 성능을 지속적으로 모니터링하고 측정하는 것을 잊지 마십시오.