Modern Javascript Deep Dive - 41장 타이머

1. 호출 스케줄링

함수를 명시적으로 호출하면 함수가 즉시 실행된다.

함수를 명시적으로 호출하지 않고 일정 시간이 경과된 이후에 호출되도록 함수 호출을 예약하려면 타이머 함수를 사용한다. → 호출 스케줄링(scheduling a call)이라 한다.

자바스크립트 엔진은 단 하나의 실행 컨텍스트 스택을 갖기 때문에 두 가지 이상의 테스크를 동시에 실행할 수 없다. 즉, 자바스크립트 엔진은 싱글 스레드(single thread)로 동작한다.

타이머 함수 setTimeout, setInterval은 비동기처리 방식으로 동작한다.

2. 타이머 함수

2.1 setTimeout / clearTimeout

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

const timeoutId = setTimeout(func | code[, delay, param1, param2,...]);
매개변수 설명
func 타이머가 만료된 뒤 호출될 콜백 함수
콜백 함수 대신 코드를 문자열로 전달할 수 있다.
이때 코드 문자열은 타이머가 만료된 뒤 해석되고 실행된다.
eval 함수와 유사하나 권장하지 않는다.
delay 타이머 만료 시간. setTimeout 함수는 delay 시간으로 단 한 번 동작하는 타이머를 생성한다. 인수 전달을 생략한 경우 기본값 0이 지정된다.
param1, param2,…. 호출 스케줄링된 콜백 함수에 전달해야 할 인수가 존재하는 경우 세 번째 이후의 인수로 전달할수 있다.
// 1초(1000ms) 후 타이머가 만료되면 콜백 함수가 호출된다.
setTimeout(() => console.log('Hi!'), 1000);

// 1초(1000ms) 후 타이머가 만료되면 콜백 함수가 호출된다.
// 이때 콜백 함수에 'Son'가 인수로 전달된다.
setTimeout(name => console.log(`Hi! ${name}`), 1000, 'Son');

// 두 번째 인수(delay)를 생략하면 기본값 0이 지정된다.
setTimeout(() => console.log('Hello!'));

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

clearTimeout 함수는 호출 스케줄링을 취소한다.

// 1초(1000ms) 후 타이머가 만료되면 콜백 함수가 호출된다.
// setTimeout 함수는 생성된 타이머를 식별할 수 있는 고유한 타이머 id를 반환한다.
const timeId = setTimeout(() => console.log('Hi!'), 1000);

// setTimeout 함수가 반환한 타이머 id를 clearTimeout 함수의 인수로 전달하여 타이머를 취소한다.
// 타이머가 취소되면 setTimeout 함수의 콜백 함수가 실행되지 않는다.
clearTimeout(timeId);

2.2 setInterval / clearInterval

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

이후 타이머가 만료될 때마다 첫 번째 인수로 전달받은 콜백 함수가 반복 호출된다.

const timeoutId = setInterval(func | code[, delay, param1, param2,...]);

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

clearInterval 함수는 호출 스케줄링을 취소한다.

let count = 1

// 1초(1000ms) 후 타이머가 만료될 때마다 콜백 함수가 호출된다.
// setInterval 함수는 생성된 타이머를 식별할 수 있는 고유한 타이머 id를 반환한다.
const timeoutId = setInterval(() => {
  console.log(count); // 1 2 3 4 5

  if (count++ === 5) clearInterval(timeoutId);
}, 1000);

3. 디바운스와 스로틀

scroll, resize, input, mousemove, mouseover 같은 이벤트는 짧은 시간 간격으로 연속으로 발생한다.

이러한 이벤트에 바인딩한 이벤트 핸들러는 과도하게 호출되어 성능에 문제를 일으킬 수 있다.

디바운스와 스로틀은 짧은 시간 간격으로 연속으로 발생하는 이벤트를 그룹화하여 과도한 이벤트 핸들러의 호출을 방지하는 프로그래밍 기법이다.

다음 코드는 버튼을 짧은 시간 간격으로 연속으로 클릭했을 때 일반적인 이벤트 핸들러와 디바운스, 스로틀된 이벤트 핸들러의 호출 빈도를 나타낸 코드다.

<!DOCTYPE html>
<html lang="kr">
  <head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <title>Practice</title>
  </head>
  <body>
    <button>Click me</button>
    <pre>일반 클릭 카운터 <span class="normal-msg">0</span></pre>
    <pre>디바운스 클릭 카운터 <span class="debounce-msg">0</span></pre>
    <pre>스로틀 클릭 카운터 <span class="throttle-msg">0</span></pre>
    <script>
      const $button = document.querySelector('button')
      const $normalMsg = document.querySelector('.normal-msg')
      const $debounceMsg = document.querySelector('.debounce-msg')
      const $throttleMsg = document.querySelector('.throttle-msg')

      const debounce = (callback, delay) => {
        let timeId
        return event => {
          if (timerId) {
            clearTimeout(timeoutId)
          }
          timerId = setTimeout(callback, delay, event)
        }
      }

      const throttle = (callback, delay) => {
        let timerId
        return event => {
          if (timerId) {
            return
          }
          timerId = setTimeout(
            () => {
              callback(event)
              timerId = null
            },
            delay,
            event
          )
        }
      }

      $button.addEventListener('click', () => {
        $normalMsg.textContent = +$normalMsg.textContent + 1
      })

      $button.addEventListener(
        'click',
        debounce(() => {
          $normalMsg.textContent = +$debounceMsg.textContent + 1
        }, 500)
      )

      $button.addEventListener(
        'click',
        throttle(() => {
          $normalMsg.textContent = +$throttleMsg.textContent + 1
        }, 500)
      )
    </script>
  </body>
</html>

image

디바운스와 스로틀은 이벤트를 처리할 때 매우 유용하다. 디바운스와 스로틀의 구현에는 타이머 함수가 사용된다.

3.1 디바운스

디바운스(debounce)는 짧은 시간 간격으로 이벤트가 연속으로 발생하면 이벤트 핸들러를 호출하지 않다가 일정 시간이 경과한 이후에 이벤트 핸들러가 한 번만 호출되도록 한다.

→ 디바운스는 짧은 시간 간격으로 발생하는 이벤트를 그룹화해서 마지막에 한 번만 이벤트 핸들러가 호출되도록 한다.

<!DOCTYPE html>
<html lang="kr">
  <head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <title>Practice</title>
  </head>
  <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 event => {
          // delay가 경과하기 이전에 이벤트가 발생하면 이전 타이머를 취소하고 새로운 타이머를 설정
          // delay보다 짧은 간격으로 이벤트가 발생하면 callback은 호출되지 않음
          if (timerId) {
            clearTimeout(timeoutId)
          }
          timerId = setTimeout(callback, delay, event)
        }
      }

      // 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
      })
    </script>
  </body>
</html>

input 이벤트는 사용자가 텍스트 입력 필드에 값을 입력할 때마다 연속해서 발생한다.

사용자가 입력을 완료했는지 여부는 정확히 알 수 없으므로 일정 시간 동안 텍스트 입력 필드에 값을 입력하지 않으면 입력이 완료된 것으로 간주한다.

debounce 함수가 반환한 함수는 debounce 함수에 두 번째 인수로 전달한 시간(delay)보다 짧은 간격으로 이벤트가 발생하면 이전 타이머를 취소하고 새로운 타이머를 재설정한다.

→ delay보다 짧은 간격으로 이벤트가 연속으로 발생하면 debounce 함수의 첫 번째 인수로 전달한 콜백 함수는 호출되지 않다가 delay 동안 input 이벤트가 더 이상 발생하지 않으면 한 번만 호출된다.

image

이처럼 짧은 시간 간격으로 이벤트가 연속해서 발생하면 이벤트 핸들러를 호출하지 않다가 일정 시간 동안 이벤트가 더 이상 발생하지 않으면 이벤트 핸들러가 한 번만 호출되도록 하는 디바운스는 resize 이벤트 처리나 input 요소에 입력된 값으로 ajax 요청하는 입력 필드 자동완성 UI 구현, 버튼 중복 클릭 방지 처리 등에 유용하게 사용된다.

실무에서는 Underscore의 debounce 함수나 Lodash의 debounce 함수를 사용한다.

3.2 스로틀

스로틀(throttle)은 짧은 시간 간격으로 이벤트가 연속해서 발생하더라도 일정 시간 간격으로 이벤트 핸들러가 최대 한 번만 이벤트 핸들러가 최대 한 번만 호출되도록 한다.

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

<!DOCTYPE html>
<html lang="kr">
  <head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <title>Practice</title>
    <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 반환
        return event => {
          // delay가 경과하기 이전에 이벤트가 발생하면 아무것도 하지 않다가
          // delay가 경과했을 때 이벤트가 발생하면 새로운 타이머를 재설정.
          // delay 간격으로 callback 호출.
          if (timerId) {
            return
          }
          timerId = setTimeout(
            () => {
              callback(event)
              timerId = null
            },
            delay,
            event
          )
        }
      }

      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>

scroll 이벤트는 사용자가 스크롤할 때 짧은 시간 간격으로 연속해서 발생한다.

짧은 시간 간격으로 연속해서 발생하는 이벤트의 과도한 이벤트 핸들러의 호출을 방지하기 위해 throttle 함수는 이벤트를 그룹화해서 일정 시간 단위로 이벤트 핸들러가 호출되도록 호출 주기를 만든다.

짧은 시간 간격으로 연속해서 발생하는 이벤트를 그룹화해서 일정 시간 간격으로 이벤트 핸들러를 호출하는 스로틀은 scroll 이벤트 처리나 무한 스크롤(infinite scrolling)UI 구현 등에 유용하게 사용된다.

실무에서는 Undescore의 throttle 함수나 Lodash의 throttle 함수를 사용한다.


Written by@Sunny Son
개발자는 오늘도 뚠뚠

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