41장 타이머

41.1 호출 스케줄링

함수를 명시적으로 호출하면 함수가 즉시 실행된다. 만약 함수를 명시적으로 호출하지 않고 일정 시간이 경과된 이후에 호출되도록 함수 호출을 예약하려면 타이머 함수를 사용한다. 이를 호출 스케줄링이라 한다.
자바스크립트는 타이머 함수 setTimeout, setInterval, 타이머를 제거할 수 있는 clearTimeout, clearInterval을 제공한다. 타이머 함수는 ECMAScript에 정의된 빌트인 함수가 아니다. 하지만 브라우저 환경, Node.js 환경에서 모두 전역 객체의 메서드로 타이머 함수를 제공한다.
즉, 타이머 함수는 호스트 객체다.
자바스크립트 엔진은 단 하나의 실행 컨텍스트 스택을 갖기 때문에 두 가지 이상의 태스크를 동시에 실행할 수 없다. 즉, 자바스크립트 엔진은 싱글 스레드로 동작한다. 이런 이유로 타이머 함수 setTimeout과 setInterval은 비동기 처리 방식으로 동작한다.

41.2 타이머 함수

41.2.1 setTimeout / clearTimeout

setTimeout 함수는 인수로 전달받은 시간으로 단 한 번 동작하는 타이머를 생성한다. 이후 타이머가 만료되면 첫 번째 인수로 전달받은 콜백 함수가 호출 된다. 즉 setTimeout 함수의 콜백 함수는 두 번째 인수로 전달받은 시간 이후 단 한 번 실행되도록 호출 스케줄링된다.

// 1초(1000ms) 후 타이머가 만료되면 콜백 함수가 호출된다.
setTimeout(() => console.log("Hi!"), 1000);

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

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

setTimeout 함수는 생성된 타이머를 식별할 수 있는 고유한 타이머 id를 반환한다.
setTimeout 함수가 반환한 타이머 id를 clearTimeout 함수의 인수로 전달하여 타이머를 취소할 수 있다. 즉, 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 timerId = 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(timerId);

41.2.2 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.
setInterval 함수는 생성된 타이머를 식별할 수 있는 고유한 타이머 id를 반환한다.
타이머 id를 clearInterval 함수의 인수로 전달하여 타이머를 취소할 수 있다.

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
  // count가 5이면 setInterval 함수가 반환한 타이머 id를 clearInterval 함수의
  // 인수로 전달하여 타이머를 취소한다. 타이머가 취소되면 setInterval 함수의 콜백 함수가
  // 실행되지 않는다.
  if (count++ === 5) clearInterval(timeoutId);
}, 1000);

41.3 디바운스와 스로틀

scroll, resize, input, mousemove 같은 이벤트는 짧은 시간 간격으로 연속해서 발생한다. 이러한 이벤트에 바인딩한 이벤트 핸들러는 과도하게 호출되어 성능 문제를 일으킬 수 있다. 디바운스와 스로틀은 이런 이벤트를 처리할 때 매우 유용하다. 디바운스와 스로틀의 구현에는 타이머 함수가 사용된다.

41.3.1 디바운스

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

<!DOCTYPE html>
<html>
  <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 재설정한다.
          // 따라서 delay보다 짧은 간격으로 이벤트가 발생하면 callback은 호출되지 않는다.
          if (timerId) clearTimeout(timerId);
          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;
      }, 300);
    </script>
  </body>
</html>

input 이벤트는 사용자가 텍스트 입력 필드에 값을 입력할 때마다 연속해서 발생한다.
이 때 debounce를 사용하여 debounce 함수에 두 번째 인수로 전달한 시간보다 짧은 간격으로 이벤트가 발생하면 이전 타이머를 취소하고 새로운 타이머를 재설정한다.
디바운스는 resize 이벤트, input, 버튼 중복 클릭 방지 처리 등에 유용하게 사용된다.

41.3.2 스로틀

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

<!DOCTYPE html>
<html>
  <head>
    <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 반환한다.
        return (event) => {
          // delay가 경과하기 이전에 이벤트가 발생하면 아무것도 하지 않다가
          // delay가 경과했을 때 이벤트가 발생하면 새로운 타이머를 재설정한다.
          // 따라서 delay 간격으로 callback이 호출된다.
          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>

이처럼 짧은 시간 간격으로 이벤트 핸들러를 호출하는 스로틀은 scroll 이벤트 처리나 무한 스크롤 UI 구현 등에 유용하게 사용된다.

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