JavaScript 싱글 스레드, 이벤트 루프, 그리고 UI 멈춤 현상 해부

핵심 기술

JavaScript의 싱글 스레드 모델과 이벤트 루프의 동작 방식을 깊이 있게 파헤쳐, 왜 무거운 작업이 UI 멈춤(freeze) 현상을 유발하는지 근본적인 원인을 설명합니다.

기술적 세부사항

• 싱글 스레드: JavaScript는 기본적으로 단일 스레드에서 실행되어 UI 렌더링, 사용자 입력 처리, 코드 실행 등이 순차적으로 이루어집니다.
• 프로세스 vs 스레드: 브라우저 탭은 격리된 프로세스 내에서 실행되지만, 각 탭 내 JavaScript는 메인 스레드에서 동작합니다.
• Web Workers: 병렬 처리를 위해 Web Workers를 사용하여 별도의 스레드를 생성할 수 있으나, 메모리 공유 없이 메시지 통신(postMessage)으로만 상호작용합니다.
• 비동기 처리: async 키워드나 fetch와 같은 비동기 작업은 네이티브 동시성이 아닌 콜백 큐를 통한 비동기 콜백으로 처리됩니다. 작업은 Web API로 위임되고, 완료 후 콜백 큐에 쌓여 이벤트 루프에 의해 처리됩니다.
• 이벤트 루프: 호출 스택(Call Stack)과 콜백 큐(Callback Queue)를 지속적으로 모니터링하며, 스택이 비어 있을 때 콜백 큐에서 작업을 가져와 실행합니다. 스택이 무거운 코드로 막히면 콜백 큐의 작업이 실행되지 않아 UI가 멈춥니다.
• UI 멈춤 유발 요인: 무한 루프, 복잡한 계산, 동기 XHR, 지나치게 많은 로직 등이 스레드를 블록킹합니다.
• 예방 방법: 작업을 작은 단위로 분할, setTimeout(fn, 0) 또는 requestIdleCallback 사용, Web Workers 활용 등을 통해 이벤트 루프가 정상적으로 작동하도록 합니다.
• DOM 접근 제한: Web Workers는 스레드 안전성 문제로 DOM에 직접 접근할 수 없습니다. 렌더링은 메인 스레드에 종속됩니다.

개발 임팩트

이 콘텐츠를 통해 개발자는 JavaScript의 비동기 모델과 이벤트 루프의 중요성을 명확히 이해하고, 이를 바탕으로 성능 저하를 유발하는 코드를 방지하며 더욱 반응성 높은 웹 애플리케이션을 구축할 수 있습니다. 또한, Web Workers를 효과적으로 활용하여 백그라운드 작업을 처리하는 방법을 배울 수 있습니다.

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