[리액트를 다루는 기술] 1장 리액트 시작

1.1 왜 리액트인가?

자바스크립트만으로도 규모가 큰 애플리케이션을 만들수 있지만 대규모 애플리케이션 중 프론트엔드 사이드에서 돌아가는 애플리케이션 구조를 특별한 도구 없이 자바스크립트로만 관리하기위해 수많은 프레임워크가 이를 해결하기 위해 노력해왔다. 이 프레임워크들은 MVC, MVVM, MVW 아키텍처로 애플리케이션을 구조화한다.

 

MVC, MVVM, MVW 등 여러 구조의 공통점은 모델과 뷰가 있다는 것이다.

모델: 애플리케이션에서 사용하는 데이터를 관리하는 영역

뷰: 유저에게 보이는 부분

프로그램이 유저에게서 어떤 작업(예: 버튼 클릭, 텍스트 입력 등)을 받으면 컨트롤러는 모델 데이터를 조회하거나 수정하고, 변경된 사항을 뷰에 반영한다.

 

반영하는 과정에서 보통 뷰를 변형하는데, 업데이트하는 항목에 따라 어떤 부분을 찾아서 변경할지 규칙을 정하는 작업은 간단하지만, 애플리케이션 규모가 크면 상당히 복잡해지고 제대로 관리하지 않으면 성능도 떨어질 수 있다.

 

페이스북 개발 팀에서 이를 해결하려고 고안한 아이디어가 있는데, 어떤 데이터가 변할 때만다 어떤 변화를 줄지 고민하는 것이 아니라 그냥 기존 뷰를 날려 버리고 처음부터 새로 렌더링하는 방식이다.

이렇게 하면 애플리케이션 구조가 매우 간단하고, 작성해야 할 코드양도 많이 줄어든다.

더이상 어떻게 변화를 줄지 신경 쓸 필요가 없고, 그저 뷰가 어떻게 생길지 선언하며, 데이터에 변화가 있으면 기존에 있던 것은 버리고 정해진 규칙에 따라 새로 렌더링하면 되기 때문이다.

 

하지만 웹 브라우저에서 이 방식대로 하면 CPU  점유율도 많이 잡아먹고 DOM은 느려진다. 메모리도 많이 사용하고 기존 렌더링은 사라지고 새로 렌더링하면 끊김 현상이 발생할 것이다.

 

페이스북 개발 팀이 앞서 설명한 방식으로 최대한 성능을 아끼고 편안한 유저 경험을 제공하면서 구현하려고 개발한 것이 바로 리액트이다.

 

1.1.1 리액트 이해

리액트는 자바스크립트 라이브러리로 유저 인터페이스를 만드는데 사용한다. 구조가 MVC, MVW 등인 프레임워크와 달리, 오직 V만 신경 쓰는 라이브러리이다.

 

컴포넌트

리액트 프로젝트에서 특정 부분이 어떻게 생길지 정하는 선언체. 컴포넌트는 다른 프레임워크에서 유저 인터페이스를 다룰 때 사용하는 템플릿과는 다른 개념이다. 템플릿은 보통 데이터셋이 주어지면 HTML 태그 형식을 문자열로 반환하는데, 이와 달리 컴포넌트는 조금 더 복합적인 개념이다. 컴포넌트는 재사용이 가능한 API로 수많은 기능들을 내장하고 있다.

컴포넌트 하나에서 해당 컴포넌트의 생김새와 작동 방식을 정의한다.

 

사용자 화면에 뷰를 보여 주는 것을 렌더링이라고 한다. 리액트 라이브러리는 뷰를 어떻게 렌더링하기에 데이터가 변할 때마다 새롭게 리렌더링하면서 성능을 아끼고, 최적의 유저 경험을 제공할 수 있는지는 리액트 컴포넌트가 최초로 실행한 ' 초기 렌더링'과 컴포넌트의 데이터 변경으로 다시 실행되는 '리렌더링' 개념을 이해해야 한다.

 

1.1.1.1 초기 렌더링

어떤 UI 관련 프레임워크, 라이브러리를 사용하든지 간에 가장 처음 어떻게 보일지를 정하는 초기 렌더링이 필요하다. 리액트에서는 이를 다루는 render 함수가 있다.

render() {...}

이 함수는 컴포넌트가 어떻게 생겼는지 정의하는 역할을 한다. 이 함수는 html 형식의 문자열을 반환하지 않고, 뷰가 어떻게 생겼고 어떻게 작동하는지 정보를 지닌 객체를 반환한다.

컴포넌트 내부에는 또 다른 컴포넌트들이 들어갈 수 있다. 이 때 render 함수를 실행하면 그 내부에 있는 컴포넌트들도 재귀적으로 렌더링한다.

이렇게 최상위 컴포넌트의 렌더링 작업이 끝나면 지니고 있는 정보들을 사용하여 HTML 마크업을 만들고, 이를 실제 페이지의 DOM 요소 안에 주입한다.

 

컴포넌트를 실제 페이지에 렌더링할 때는 분리된 두 가지 절차를 따른다. 먼저 문자열 형태의 HTML 코드를 생성한 후 특정 DOM에 해당 내용을 주입하면 이벤트가 적용된다.

 

1.1.1.2 조화과정

리액트 라이브러리에서 업데이트

우선 리액트에서 뷰를 업데이트할 때는 '업데이트 과정을 거친다'라고 하기보다는 '조화 과정을 거친다'라고 하는 것이 더 정확한 표현이다. 컴포넌트에서 데이터에 변화가 있을 때 우리가 보기에는 변화에 따라 뷰가 변형되는 것처럼 보이지만, 사실은 새로운 요소로 갈아 끼우기 때문이다.

 

이 작업 또한 render 함수가 맡아서 한다. render 함수는 뷰가 어떻게 생겼고 어떻게 작동하는지 객체를 반환한다. 컴포넌트는 데이터를 업데이트했을 때 단순히 업데이트한 값을 수정하는 것이 아니라, 새로운 데이터를 가지고 render 함수를 또 다시 호출한다. 그러면 그 데이터를 지닌 뷰를 생성해내게 된다.

 

하지만 이때 render 함수가 반환하는 결과를 곧바로 DOM에 반영하지 않고, 이전에 render 함수가 만들었던 컴포넌트 정보와 현재 render 함수가 만든 컴포넌트 정보를 비교한다.

 

자바스크립트를 사용해서 두 가지 뷰를 최소한의 연산으로 비교한 후, 둘의 차이를 알아내 최소한의 연산으로 DOM 트리를 업데이트 하는 것이다.

 

결국 방식 자체는 루트 노드부터 시작하여 전체 컴포넌트를 처음부터 다시 렌더링하는 것처럼 보이지만, 사실 최적의 자원을 사용하여 이를 수행하는 것이다.

 

1.2 리액트 특징

1.2.1 Virtual DOM

리액트의 주요 특징 중 하나는 Vitual DOM을 사용하는 것이다.

 

1.2.1.1 DOM이란?

DOM: Document Object Model의 약어. 즉 객체로 문서 구조를 표현하는 방법으로 XML이나 HTML로 작성한다.

웹 브라우저는 DOM을 활용하여 객체에 자바스크립트와 CSS를 적용한다. DOM은 트리 형태라서 특정 node를 찾거나 수정, 제거, 삽입할 수 있다.

 

DOM은 과연 느릴까?

DOM API를 수많은 플랫폼과 웹 브라우저에서 사용하는데, 이 DOM의 문제점은 동적 UI에 최적화되어 있지 않다는 것이다. HTML은 자체적으로는 정적이다. 자바스크립트를 사용하여 이를 동적으로 만들 수 있다.

하지만 규모가 큰 애플리케이션에서 DOM에 직접 접근하여 변화를 주다 보면 성능 이슈가 조금씩 발생하기 시작한다.(느려진다).

DOM 자체는 빠르다. DOM 자체를 읽고 쓸 때 성능은 자바스크립트 객체를 처리할 때 성능과 비교하여 다르지 않다. 단 웹 브라우저 단에서 DOM에 변화가 일어나면 웹 브라우저가 CSS를 다시 연산하고, 레이아웃을 구성하고, 페이지를 리페인트한다. 이 과정에서 시간이 허비된다.

 

해결법

HTML 마크업을 시각적인 형태로 변환하는 것은 웹 브라우저가 하는 주 역할이기 때문에, 이를 처리할 때 컴퓨터 자원을 사용하는 것은 어쩔 수 없습니다. DOM을 조작할 때마다 엔진이 웹 페이지를 새로 그리기 때문에 업데이트가 너무 잦으면 성능이 느려질 수 있다. 이런 문제를 해결하려면 DOM을 아예 조작하지 않을 수 없다. 그 대신 DOM을 최소한으로 조작하여 작업을 처리하는 방식으로 개선할 수 있다.

 

리액트는 Virtual DOM 방식을 사용하여 DOM 업데이트를 추상화함으로써 DOM 처리 횟수를 최소화하고 효율적으로 진행한다.

 

1.2.1.2 Virtual DOM

Virtual DOM을 사용하면 실제 DOM에 접근하여 조작하는 대신, 이를 추상화한 자바스크립트 객체를 구성하여 사용한다. 마치 실제 DOM의 가벼운 사본과 비슷하다.

 

리액트에서 데이터가 변하여 웹 브라우저에 실제 DOM을 업데이트할 때는 다음 세 가지 절차를 밟는다.

1. 데이터를 업데이트하면 전체 UI를 Virtual DOM에 리렌더링한다.

2. 이전 Virtual DOM에 있던 내용과 현재 내용을 비교한다.

3. 바뀐 부분만 실제 DOM에 적용한다.

 

오해

Virtual DOM을 사용한다고 해서 사용하지 않을 때와 비교하여 무조건 빠른 것은 아니다.

리액트 매뉴얼에는 다음 문장이 있다.

우리는 다음 프로젝트를 해결하려고 리액트를 만들었습니다.
지속적으로 데이터가 변화하는 대규모 애플리케이션 구축하기

결국에는 적절한 곳에 사용해야 리액트가 지닌 진가를 비로소 발휘할 수 있다. 리액트를 사용하지 않아도 코드 최적화를 열심히 하면 DOM 작업이 느려지는 문제를 개선할 수 있고, 또 작업이 매우 간단할 때는(예: 단순 라우팅 정도만 있는 정적인 페이지) 오히려 리액트를 사용하지 않는 편이 더 나은 성능을 보이기도 한다.

 

리액트와 Virtual DOM이 언제나 제공할 수 있는 것은 바로 업데이트 처리 간결성이다. UI를 업데이트하는 과정에서 생기는 복잡함을 모두 해소하고, 더욱 쉽게 업데이트에 접근할 수 있다.

 

1.2.2 기타 특징

일부 웹 프레임워크가 MVC 또는 MVW 등 구조를 지향하는 것과 달리 리액트는 오직 뷰만 담당한다. 다시 한번 강조하면 리액트는 프레임워크가 아니라 라이브러리이다. 다른 웹 프레임워크가 Ajax, 데이터모델링, 라우팅 등 기능을 내장하고 있는 반면, 리액트는 정말 뷰만 신경 쓰는 라이브러리이므로 기타 기능은 직접 구현하여 사용해야 한다.

 

하지만 다른 개발자들이 만든 라이브러리, 즉 라우팅에는 리액트 라우터, Ajax 처리에는 axios나 fetch, 상태관리에는 리덕스나 mobX를 사용하여 빈 자리를 채우면 된다. 해당 분야에서 마음에 드는 라이브러리를 사용하면 되니까 취향대로 스택을 설정할 수 있다는 장점이 있지만 여러 라이브러리를 접해야 한다는 단점도 있다.

 

또 리액트는 다른 웹 프레임워크나 라이브러리와 혼용할 수도 있다.

 

1.3 작업 환경설정

첫 리액트 프로젝트

Node.js / npm, yarn 설치하기 > 코드 에디터 설치하기 > Git 설치하기 > create-react-app으로 프로젝트 만들기

 

1.3.1 Node.js와 npm

리액트 프로젝트를 만들 때는 Node.js와 npm을 반드시 먼저 설치해야 한다. Node.js는 크롬 V8 자바스크립트 엔진으로 빌드한 자바스크립트 런타임이다. 이것으로 웹 브라우저 환경이 아닌 곳에서도 자바스크립트 사용하여 연산할 수 있다. 2009년 Node.js를 출시한 이후 자바스크립트는 웹 브라우저 영역 외에 서버는 물론, 모바일 애플리케이션, 데스크톱 애플리케이션 영역에서도 활약할 수 있게 되었다.

 

리액트 애플리케이션은 웹 브라우저에서 실행되는 코드이므로 Node.js와 직접적인 연관은 없지만, 프로젝트를 개발하는 데 필요한 주요 도구들이 Node.js를 사용하기 때문에 설치하는 것이다. 이 때 사용하는 개발 도구에는 ECMAScript6(2015년 공식적으로 업데이트한 자바스크립트 문법)를 호환시켜 주는 바벨, 모듈화된 코드를 한 파일로 합치고(번들링) 코드를 수정할 때마다 웹 브라우저를 리로딩하는 등 여러 기능을 지닌 webpack 등이 있다.

 

npm은 Node.js 패키지 매니저로 수많은 개발자가 만든 모듈(재사용 가능한 코드)을 설치하고 해당 모듈 버전을 관리하는 도구이다. 리액트 역시 하나의 모듈이다. 

$ yarn --version
1.22.10

1.3.3 에디터 설치

리액트 애플리케이션을 만들면서 코드를 수정할 때는 사용할 코드 에디터를 설치해야한다.

1.3.3.1 VS Code 확장 프로그램 설치

유용한 확장 프로그램 목록

1. ESLint(자바스크립트 문법 체크)

2. Reactjs code snippets(Charalampos Karypidis)

3. Prettier-Code formatter:코드 스타일을 자동으로 정리해 주는 도구

 

1.3.4 Git 설치

Git은 형상 관리 도구로 프로젝트 버전을 관리하고 협업을 할 때 매우 핵심적인 역할을 한다. 

macOS

Git 공식 내려받기 페이지(https://git-scm.com/download/mac)에서 설치 파일을 내려받아 설치한다.

 

Windows

Git 공식 내려받기 페이지(https://git-scm.com/download/)에서 설치 파일을 내려받아 설치한다.

Window에서는 bash 에뮬레이터를 사용할 것을 권유한다. (bash가 cmd보다 편하기도 하지만, 주목적은 터미널에서 사용할 명령어를 macOS, 리눅스에서 사용하는 명령어와 통일하기 위해서이다.)

 

Ubuntu

sudo apt-get install git-all

1.3.5 create-react-app으로 프로젝트 생성하기

create-react-app 은 리액트 프로젝트를 생성할 때 필요한 웹팩, 바벨의 설치 및 설정 과정을 생략하고 바로 간편하게 프로젝트 작업 환경을 구축해 주는 도구이다. 설정을 커스터마이징해야 하면 자유롭게 설정을 변경할 수도 있다.

터미널을 열고, 프로젝트를 만들고 싶은 디렉터리에서 명령어를 실행한다.

$ yarn creacte react-app hello-react

* yarn을 사용하지 않는 경우

npm init react-app <프로젝트 이름>

프로젝트 생성이 완료되면 다음 명령어를 입력하여 프로젝트 디렉터리로 이동한 뒤 리액트 개발 전용 서버를 구동할 수 있다.

$ cd hello-react
$ yarn start # 또는 npm start

그리고 브라우저에서 자동으로 리액트 페이지가 띄워질 것이다. 만약 페이지가 자동으로 열리지 않았다면 브라우저 주소창에 다음 링크를 직접 입력하여 열수 있다.

• http://locallhost:3000/