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'캐시 그 이상' 구글 엔지니어가 전하는 빠른 웹 사이트의 비결

2013.10.22 Joab Jackson  |  PCWorld

구글이 수십 억 명의 사용자들에게 콘텐츠를 더욱 빠르게 전달할 방법을 지속적으로 강구하고 있다.

구글 엔지니어 2인이 이번 주 뉴욕에서 열린 오라일리 벨로시티(O'Reilly Velocity) 컨퍼런스에서 웹 페이지 및 애플리케이션 제공을 더욱 신속하게 처리할 수 있는 팁과 연구결과 일부를 공개했다. 응답성을 높이고 싶어하는 다른 웹 개발자들에게 유용한 노하우들이다.



구글 개발자 지원 및 성과 전담 콜트 맥아늘리스는 먼저 모바일 웹 개발자에게 골치아픈 문제들 중 하나인 자바스크립트(JavaScript)의 성능 문제를 꼬집었다.

그에 따르면 웹 기반의 자바스크립트 애플리케이션에서는 자바스크립트 분석 엔진이 메모리를 관리하기 위해 GC(Garbage Collection)을 사용하면서 성능 문제가 발생할 수 있다. 특히 모바일 클라이언트의 경우는 더욱 그렇다. 맥아늘리스는 "GC에 의존해서는 안 된다"라 웹 개발자들로 구성된 청중에게 강조했다.

GC는 운영체제에 프로그램이 더 이상 필요로 하지 않는 메모리를 자동으로 반환시켜준다. C 및 C++ 등의 저수준 언어로 메모리 관리용 코드를 작성하는 것은 힘든 작업이라는 점에서 유용하다. 그럼에도 불구하고 브라우저는 이런 언어를 네이티브 상태로 지원하지 않고 있다.

그에 따르면 많은 자바스크립트 웹 애플리케이션의 문제점은 자바스크립트 엔진이 외견상 무작위로 GC 방식을 실행하기 때문에 애플리케이션이 순간적으로 느려지는 현상이 발생한다는 것이다. 예를 들어, 비디오 애플리케이션의 프레임률이 감소할 수 있다. 또는 애플리케이션 작업을 실행하는데 소요하는 시간이 일반적인 3~5 밀리초 수준인데 눈에 띄게 20 밀리초 수준으로 갑자기 뛸 수 있다.

사용자가 인지하지 못한 상태에서 GC가 작동하려면 전체적으로 시스템 메모리가 사용되는 메모리보다 반드시 6배 더 높아야 한다고 말하면서 맥아늘리스는 설명했다. 이는 모바일 기기의 한정된 메모리와 구동하는 메모리 소모적인 애플리케이션의 수를 생각할 때 부담이 되는 요건일 수 있다.

맥아늘리는 이에 더해 국지적으로 정의된 변수의 이용성을 넓히는 프로그래머 친화적 기법인 클로저(Closure)의 사용이 증가하고 있다는 점을 언급했다. 예를 들어 j쿼리(jQuery)는 널리 사용되고 있는 자바스크립트 라이브러리로 클로저에 의존하고 있는데, 결과적으로 메모리 할당에 많은 비용을 발생시킨다.

맥아늘리스는 "클로저 때문에 겁이 난다"라며 소비할 수 있는 메모리의 양 측면에서 얼마나 예측이 불가능한지를 설명했다.

그는 성능을 높이고 메모리 관리를 향상시키기 위해서 개발자들이 미들웨어(Middleware) 라이브러리인 엠스크립튼(Emscripten)이 사용하는 것과 유사한 접근방식을 사용해야 한다고 설명했다. 오늘날 이런 접근방식은 고성능 HTML5 웹 게임을 개발하기 위해 사용되고 있다.

엠스크립튼은 C 또는 C++로 작성된 코드를 자바스크립트로 변환해 애플리케이션 자체 내에서 메모리를 관리할 수 있도록 한다. 엠스크립튼 기반의 프로그램은 시스템으로부터 메모리 한 블록을 사전에 할당한다. 프로그래머는 엠스크립튼으로 메모리가 언제 필요 없는지를 판단하고 엠스크립튼은 사용되지 않는 메모리를 내부적으로 사용할 수 있는 메모리로 반환한다. 자바스크립트 엔진은 프로그램에 대해서 GC를 수행하지 않기 때문에 프로그램의 성능에 영향을 끼치지 않는다.

맥아늘리스는 일반적으로 말해 이런 기법으로 작성한 프로그램은 일반적인 자바스크립트 프로그램보다 2-4배 정도 빠르게 동작할 수 있으며 GC 작업이 유발할 수 있는 성능상의 일반적인 지연현상이 발생하지 않는다고 설명했다.

한편 구글 웹 성능 엔지니어 스티브 숄더스는 프레젠테이션을 통해 사용자가 요청하기도 전에 웹 페이지를 불러오는 새로운 브라우저 기술을 언급했다.

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