본문 바로가기

이것저것 스터디📚/JavaScript - Deep Dive

DeepDive - 41장. 타이머

41.1 호출 스케줄링

- 호출 스케줄링 : 함수를 명시적으로 호출하지 않고 일정 시간이 경과된 이후에 호출되도록 타이머 함수를 사용하여 함수 호출을 예약하는 것.

- 자바스크립트는 setTimeout과 setInterval 타이머 함수와 타이머를 제거할 수 있는 타이머 함수 clearTimeout과 clearInterval을 제공.

- 타이머 함수는 ECMAScript 사양에 정의된 빌트인 함수가 아닌, 브라우저와 Node.js 환경에서 모두 전역 객체의 메서드로서 타이머 함수를 제공.

- 즉, 타이머 함수는 호스트 객체이다.

- 자바스크립트 엔진은 단 하나의 실행 컨텍스트 스택을 갖기 때문에 두 가지 이상의 태스크를 동시에 실행할 수 없다.(싱글 스레드)

- 즉, 타이머 함수 setTimeout과 setInterval을 비동기 처리 방식으로 동작한다.


41.2 타이머 함수

41.2.1 setTimeout / clearTimeout

- setTimeout 함수는 두 번째 인수로 전달받은 시간(ms, 1/1000초)으로 단 한 번 동작하는 타이머를 생성한다.

- setTimeout 함수는 첫 번째 인수로 콜백 함수를, 두 번째 인수로 delay, 세 번째 인수부터는 콜백 함수 전달할 인수를 전달할 수 있다.

- setTimeout 함수는 생성된 타이머를 식별할 수 있는 고유한 타이머 id를 반환한다.(브라우저 환경에서는 숫자, Node.js 환경에서는 객체)

- setTimeout 함수가 반환한 타이머 id를 clearTimeout 함수의 인수로 전달하면 타이머를 취소할 수 있다.


41.2.2 setInterval / clearInterval

- setInterval 함수는 두 번째 인수로 전달받은 시간(ms, 1/1000초)으로 반복 동작하는 타이머를 생성한다.

- setInterval 함수는 첫 번째 인수로 콜백 함수를, 두 번째 인수로 delay, 세 번째 인수부터는 콜백 함수에 전달한 인수를 전달할 수 있다.

- setInterval 함수는 타이머가 만료될 때마다 첫 번째 인수로 전달받은 콜백함수가 반복 호출된다.

- setInterval 함수는 생성된 타이머를 식별할 수 있는 고유한 타이머 id를 반환한다.(브라우저 환경에서는 숫자, Node.js 환경에서는 객체)

- setInterval 함수가 반환한 타이머 id를 clearInterval 함수의 인수로 전달하면 타이머를 취소할 수 있다.


41.3 디바운스와 스로틀

- scroll, resize, input, mousemove 같은 이벤트는 짧은 시간에 연속해서 발생하는데, 이런 경우 이벤트 핸들러가 과도하게 호출되어 성능에 문제를 일으킬 수 있다.

- 디바운스와 스로틀링은 짧은 시간 간격으로 연속으로 발생하는 이벤트를 그룹화해서 과도한 이벤트 핸들러의 호출을 방지하는 프로그래밍 기법이다.


41.3.1 디바운스

- 디바운스 : 짧은 시간 간격으로 이벤트가 연속해서 발생하면 이벤트 핸들러를 호출하지 않다가, 일정 시간이 경과한 이후에 이벤트 핸들러가 한 번만 호출되게 하는 것.

- 즉, 디바운스는 짧은 시간 간격으로 발생하는 이벤트를 그룹화해서 마지막에 한 번만 이벤트 핸들러가 호출되도록 하는 것이다.

<!DOCTYPE html>
<html>
<body>
  <input type="text">
  <div class="msg"></div>
  <script>
    const $input = document.querySelector('input');
    const $msg = document.querySelector('.msg');

    const debounce = (callback, delay) => {
      let timerId;
      // debounce 함수는 timerId를 기억하는 클로저를 반환한다.
      return (...args) => {
        // delay가 경과하기 이전에 이벤트가 발생하면 이전 타이머를 취소하고
        // 새로운 타이머를 재설정한다.
        // 따라서 delay보다 짧은 간격으로 이벤트가 발생하면 callback은 호출되지 않는다.
        if (timerId) clearTimeout(timerId);
        timerId = setTimeout(callback, delay, ...args);
      };
    };

    // debounce 함수가 반환하는 클로저가 이벤트 핸들러로 등록된다.
    // 300ms보다 짧은 간격으로 input 이벤트가 발생하면 debounce 함수의 콜백 함수는
    // 호출되지 않다가 300ms 동안 input 이벤트가 더 이상 발생하면 한 번만 호출된다.
    $input.oninput = debounce(e => {
      $msg.textContent = e.target.value;
    }, 300);
  </script>
</body>
</html>

- 위 예제는 텍스트 입력 필드에서 input 이벤트가 짧은 시간 간격으로 연속해서 발생하는 경우의 예제이다.

- 위의 debounce 함수를 보면, 일정 시간 동안 텍스트 입력 필드에 값을 입력하지 않으면 입력이 완료된 것으로 간주하고, 일정 시간 이내에 입력이 계속되는 경우에는 이전 타이머를 취소하고 새로운 타이머를 재설정한다

 

* debounce 함수 동작

두 번째 클로저 함수가 첫 번째 클로저 함수의 `timerId`를 기억하는 것은 클로저의 동작 원리와 스코프 체인에 기인한다.

클로저는 함수가 선언될 때의 렉시컬 스코프(lexical scope)를 기억하는 특성을 가지고 있다. 렉시컬 스코프란 함수가 정의된 위치에 따라 결정되는 스코프를 의미한다.

`debounce` 함수 내부에서 선언된 클로저 함수는 외부 함수인 `debounce` 함수의 스코프에 접근할 수 있다. 그리고 `timerId` 변수는 `debounce` 함수 내에서 선언되었기 때문에 `debounce` 함수의 렉시컬 스코프에 속한다. 

따라서, 두 번째 클로저 함수가 생성될 때, 그 함수 내에서 `timerId`를 참조하면 자신의 스코프에는 해당 변수가 없기 때문에 외부 함수인 `debounce` 함수의 스코프에서 해당 변수를 찾는다. 이때, 첫 번째 클로저 함수의 스코프가 해당 변수를 제공하게 되므로 두 번째 클로저 함수는 첫 번째 클로저 함수의 `timerId` 변수를 참조할 수 있게 된다.

결과적으로, 두 번째 클로저 함수가 첫 번째 클로저 함수의 `timerId`를 기억하는 것은 클로저의 스코프 체인을 통해 가능하며, 이를 통해 타이머를 취소하고 새로운 타이머를 설정하는 debounce 함수의 핵심 동작 원리가 구현된다.

- 디바운스는 이처럼 짧은 시간 간격으로 이벤트가 연속해서 발생하면 이벤트 핸들러를 호출하지 않다가 일정 시간동안 이벤트가 더 이상 발생하지 않으면 이벤트 핸들러가 한 번만 호출되도록 한다.

- 디바운스는 resize 이벤트, input 요소에 입력된 값으로 ajax 요청하는 입력 필드 자동완성 UI, 버튼 중복 클릭 방지 처리 등에 유용하게 사용된다.

- 실무에서는 Underscore의 debounce 함수나 Lodash의 debounce 함수 사용을 권장한다


41.3.2 스로틀

- 스로틀 : 짧은 시간 간격으로 이벤트가 연속해서 발생하더라도 일정 시간 간격으로 이벤트 핸들러가 최대 한 번만 호출되도록 하는 것.

- 즉, 스로틀은 짧은 시간 간격으로 연속해서 발생하는 이벤트를 그룹화해서 일정 시간 단위로 이벤트 핸들러가 호출되도록 호출 주기를 만든다.

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <style>
    .container {
      width: 300px;
      height: 300px;
      background-color: rebeccapurple;
      overflow: scroll;
    }

    .content {
      width: 300px;
      height: 1000vh;
    }
  </style>
</head>
<body>
  <div class="container">
    <div class="content"></div>
  </div>
  <div>
    일반 이벤트 핸들러가 scroll 이벤트를 처리한 횟수:
    <span class="normal-count">0</span>
  </div>
  <div>
    스로틀 이벤트 핸들러가 scroll 이벤트를 처리한 횟수:
    <span class="throttle-count">0</span>
  </div>

  <script>
    const $container = document.querySelector('.container');
    const $normalCount = document.querySelector('.normal-count');
    const $throttleCount = document.querySelector('.throttle-count');

    const throttle = (callback, delay) => {
      let timerId;
      // throttle 함수는 timerId를 기억하는 클로저를 반환한다.
      return (...args) => {
        // delay가 경과하기 이전에 이벤트가 발생하면 아무것도 하지 않다가
        // delay가 경과했을 때 이벤트가 발생하면 새로운 타이머를 재설정한다.
        // 따라서 delay 간격으로 callback이 호출된다.
        if (timerId) return;
        timerId = setTimeout(() => {
          callback(...args);
          timerId = null;
        }, delay);
      };
    };

    let normalCount = 0;
    $container.addEventListener('scroll', () => {
      $normalCount.textContent = ++normalCount;
    });

    let throttleCount = 0;
    // throttle 함수가 반환하는 클로저가 이벤트 핸들러로 등록된다.
    $container.addEventListener('scroll', throttle(() => {
      $throttleCount.textContent = ++throttleCount;
    }, 100));
  </script>
</body>
</html>

- 위 예제는 scroll 이벤트가 짧은 시간 간격으로 연속해서 발생하는 경우의 예제이다.

- scroll 이벤트는 사용자가 스크롤할 때 짧은 시간 간격으로 연속해서 발생하게 되는데, 스로틀 함수는 이벤트를 그룹화해서 일정 시간 단위로 이벤트 핸들러가 호출되도록 호출 주기를 만든다.

- 즉, 스로틀 함수가 반환한 함수는 스로틀 함수에 두 번째 인수로 전달한 시간이 경과하기 이전에 이벤트가 발생하면 아무것도 하지 않다가 delay 시간이 경과했을 때 콜백함수를 호출하고 새로운 타이머를 설정한다.

- 스로틀은 scroll 이벤트 처리나 무한 스크롤 UI 구현 등에 유용하게 사용된다.

- 실무에서는 Underscore의 trottle 함수나 Lodash의 throttle 함수를 사용하는 것을 권장한다.


이웅모 님의〔 모던 자바스크립트 Deep Dive 〕책을 공부하며 정리했습니다.