41. 타이머

호출 스케쥴링

함수를 명시적으로 호출하면 함수가 즉시 실행된다. 만약 함수를 명시적으로 호출하지 않고 일정 시간이 경과된 이후에 호출되도록 함수 호출을 예약하려면 타이머 함수를 사용한다. 이를 호출 스케쥴링이라 한다.

 

자바스크립트 엔진은 단 하나의 실행 컨텍스트 스택을 갖기 때문에 동기적으로 동작한다. 따라서 함수가 호출되기까지 기다리는 동안 다른 동작이 중단되는 블로킹 현상을 방지하기 위해 함수 호출 스케쥴링은 비동기적으로 동작하며 이는 브라우저의 이벤트 루프를 통해 처리된다.

 

자바스크립트는 타이머를 생성할 수 있는 타이머 함수 setTimeout과 setInterval, 타이머를 제거할 수 있는 타이머 함수 clearTimeout과 clearInterval을 제공한다. 타이머 함수는 ECMAScript 사양에 정의된 빌트인 함수가 아니라 호스트 객체이다. 브라우저 환경과 Node.js 환경에서 모두 전역 객체의 메서드로서 타이머 함수를 제공한다.

 

타이머 함수 setTimeout과 setInterval은 모두 일정 시간이 경과된 이후 콜백 함수가 호출되도록 타이머를 생성한다. 다시 말해, 타이머 함수가 생성한 타이머가 만료되면 콜백 함수가 호출된다. setTimeout 함수가 생성한 타이머는 단 한 번 동작하고, setInterval 함수가 생성한 타이머는 타이머는 반복 동작하여, 콜백 함수는 타이머가 만료될 때마다 반복 호출된다. 

 

타이머 함수

setTimeout/clearTimeout

setTimeout 함수는 두 번째 인수로 전달받은 시간(밀리초)으로 단 한번 동작하는 타이머를 생성한다. setTimeout 함수의 첫 번째 인수인 콜백 함수는 두 번째 인수로 전달받은 시간 이후 단 한 번 실행되도록 호출 스케쥴링된다.

 

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

 

매개변수	설명
func	타이머가 만료된 뒤 호출될 콜백 함수
delay	타이머 만료 시간(밀리초 단위). setTimeout 함수는 delay 시간으로 단 한 번 동작하는 타이머를 생성한다. 인수 전달을 생략할 경우 기본값 0이 지정된다. delay 시간이 설정된 타이머가 만료되면 콜백 함수가 즉시 호출되는 것이 보장되지는 않는다. delay 시간은 태스크 큐에 콜백 함수를 등록하는 시간을 지연할 뿐이다.  delay가 4ms 이하인 경우 최소 지연 시간 4ms가 지정된다.
param1, param2, ...	호출 스케쥴링된 콜백 함수에 전달해야 할 인수가 존재하는 경우 세 번째 이후의 인수로 전달할 수 있다.

setTimeout 함수는 생성된 타이머를 식별할 수 있는 고유한 타이머 id를 반환한다. 타이머 id는 브라우저 환경인 경우 숫자이며 Node.js 환경인 경우 객체다. setTimeout 함수가 반환한 타이머 id를 clearTimeout 함수의 인수로 전달하여 타이머를 취소하여, 함수 호출 스케쥴링을 취소할 수 있다.

setInterval/clearInterval

setInterval 함수는 두 번째 인수로 전달받은 시간으로 반복 동작하는 타이머를 생성한다. 이후 타이머가 만료될 때마다 첫 번째 인수로 전달받은 콜백 함수가 반복 호출된다. 이는 타이머가 취소될 때까지 계속된다. 즉, setInterval 함수의 콜백 함수는 두 번째 인수로 전달받은 시간이 경과할 때마다 반복 실행되도록 호출 스케쥴링된다. 마찬가지로 고유한 타이머 id를 반환한다.

 

디바운스와 스로틀

scroll, resize, input, mousemove 와 같은 이벤트는 짧은 시간 간격으로 연속해서 발생한다. 이러한 이벤트에 바인딩한 이벤트 핸들러는 과도하게 호출되어 성능에 문제를 일으킬 수 있다. 디바운스와 스로틀은 짧은 시간 간격으로 연속해서 발생하는 이벤트를 그룹화해서 과도한 이벤트 핸들러의 호출을 방지하는 프로그래밍 기법이다. 디바운스와 스로틀의 구현에는 타이머 함수가 사용된다.

디바운스

디바운스는 짧은 시간 간격으로 이벤트가 연속해서 발생하면 이벤트 핸들러를 호출하지 않다가 일정 시간이 경과한 이후에 이벤트 핸들러가 한 번만 호출되도록 한다. 즉, 디바운스는 짧은 시간 간격으로 발생하는 이벤트를 그룹화해서 마지막에 한 번만 이벤트 핸들러가 호출되도록 한다. 

 

debounce 함수를 직접 구현하면, 인수로 콜백 함수와 딜레이를 전달하고, 타이머 id를 기억하는 클로저를 반환한다. 반환 함수 내부에서는 타이머 id가 존재하면 타이머 함수를 제거하며, 타이머를 설정하고 타이머의 콜백 함수에 인수로 전달받은 콜백함수를 전달한다. 이벤트 핸들러로 디바운스 함수를 호출하며 등록하면(콜백 함수와 딜레이를 인수로 전달하며) 반환값인 클로저가 이벤트 핸들러로 등록된다. 이렇게 하면 이벤트 핸들러는 하나의 타이머 id 변수를 공유하게 되며, 설정한 딜레이보다 짧은 간격으로 이벤트가 연속 발생하면 타이머가 리셋되며 실행되지 않는다. 따라서 마지막 이벤트가 발생한 후 딜레이가 종료될 때 이벤트 핸들러가 한 번만 호출된다. 이러한 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 사용하는 것을 권장한다.

 

스로틀

스로틀은 짧은 시간 간격으로 이벤트가 연속해서 발생하더라도 일정 시간 간격으로 이벤트 핸들러가 최대 한 번만 호출되도록 한다. 즉, 스로틀은 짧은 시간 간격으로 발생하는 이벤트를 그룹화해서 일정 시간 단위로 이벤트 핸들러가 호출되도록 호출 주기를 만든다.

 

throttle 함수를 직접 구현하면, debounce 함수와 유사하나 반환 함수 내부에서 타이머 id가 존재하면 아무것도 하지 않도록 리턴하고, 타이머를 설정하며 콜백 함수를 통해 타이머 id를 재설정한다. 이렇게 하면 딜레이가 경과된 이후에 이벤트가 발생하면 새로운 타이머가 재설정된다. 따라서 딜레이 간격으로 콜백이 호출된다. 이러한 스로틀은 scroll 이벤트처럼 짧은 시간 간격으로 연속해서 발생하는 이벤트의 과도한 이벤트 핸들러의 호출을 방지하기 위해 이벤트를 그룹화해서 일정 시간 단위로 이벤트 핸들러가 호출되도록 호출 주기를 만든다. scroll 이벤트 처리나 무한 스크롤 UI 구현 등에 유용하게 사용된다. 실무에서는 Underscore의 throttle 함수나 lodash의 throttle 함수를 사용하는 것을 권장한다.