웹사이트의 렌더링 성능을 최적화하면서, 가장 중점적으로 살펴봐야 할 것은 렌더링을 막는 자바스크립트 실행이다. 그런데 종종, 블로킹 자바스크립트의 원인이 `async` 태그라는 것을 발견하게 되다. 많은 사람들이 async가 렌더링을 막지 않는다고 생각한다. 그러나 슬프게도, 그렇지 않다. async 태그는 렌더링을 블로킹할 뿐만아니라, 스크립트를 동기로 실행하는 것을 막을 수도 있다. 추정컨데, 동기식으로 만든 스크립트는 페이지에 중요한 컨텐츠 이므로, 이를 지연시키는 것은 사용자 경험에 안좋은 영향을 미친다.

이번 글에서는 `defer`가 `async` 보다 더 기본적으로 선택해야할 것인지를 알아본다.

## 병렬화는 성능에 중요하다.

아마도 실제 웹 성능 향상에 가장 중요하게 영향을 미친 것 중 하나는, 스크립트 다운로드를 병렬로 다운로드 받는 것이다. 2006년 이전에는, 브라우저는 모든 외부 스크립트를 순서대로 받았다.

```html
<script src="aphid.js"></script>
<script src="bmovie.js"></script>
<script src="seaserpent.js"></script>
<img src="deejay.gif" />
<img src="elope.gif" />
```

이런 페이지가 있다고 하면, 아래와 같은 순서로 실행된다.

```bash
aphid.js        ====xxx
bmovie.js              =====xx
seaserpent.js                 =====xx
deejay.gif                           =====
elope.gif                            =====
DOM Interactive                      *
image render                              *
```

여기서 `==`는 다운로드하는 작업을 의미하고, `xx`는 스크립트 파싱과 실행을 의미한다. DOM interactive는 브라우저가 HTML 구문 분석을 완효한 후에 실행된다.

이러한 접근 방식에는 많은 비효율이 존재한다. 스크립트는 뭐 순차적으로 실행될 순 있지만, 다운로드는 병렬로 진행할 수 있다. 또한 스크립트가 이미지와 같은 비 스크립트 리소스를 차단할 필요도 없다.

IE8을 필두로 많은 브라우저가 스크립트를 병렬로 다운로드 할 수 있는 `preloader`개념을 도입하기 시작했다. 이로 인해 페이지 속도가 엄청나게 빨라졌다.

```bash
aphid.js        ====xxx
bmovie.js       =====  xx
seaserpent.js   =====    xx
deejay.gif      =====
elope.gif       =====
DOM Interactive            *
image render               *
```

`preloader`를 활용하여 모든 리소스가 병렬로 다운로드 되는 것을 볼 수 있다. 여전히 DOM interactive는 세 리소스를 기다려야 하지만, 이전에 비해서 훨씬더 빠르게 동작하는 것을 볼 수 있다.

## 동기 스크립트는 HTML 구문 분석을 차단한다.

preloader는 동기식 스크립트가 다른 리소스의 다운로드를 차단하지 않도록 변경하여 웹 성능을 향상시켰다. 그러나 동기 스크립트는 여전히 HTML 구문 분석을 차단한다. HTML 구문 분석이 `<script/>` 태그에 도달하면 해당 스크립트가 다운로드되고, 구문 분석이 실행 될 때까지 중지된다. HTML 파서가 차단되면 사용가자 페이지의 컨텐츠를 보기 위해 기다려야 한다. 이러한 이유로 인해 앞선 예제에서, 이미지가 다 다운로드 되었음에도 나중에 뵤여지게 된다.

동기스크립트가 HTML 분석을 차단하는 것을 막기 위해, 개발자들은 스크립트를 비동기적으로 로드하는 방법을 찾기 시작했다. 모든 스크립트가 비동기로 동작할 필요는 없다. 페이지 렌더링에 있어서 중요한 스크립트는 동기적으로 로딩되어야 한다. 그러나 중요한 렌더링 이외의 요소는 비동기적으로도 할 수 있다. 2009년 이전에는 이런 것을 처리하기 위한 [꼼수](https://www.stevesouders.com/blog/2009/04/27/loading-scripts-without-blocking/)가 존재했다. 그리고, HTML에 async와 defer가 추가되었다.

## async와 defer

async와 defer는 HTML 파서를 차단하지 않고 스크립트를 로드할 수 있다는 점에서 유사하다. 즉, 둘다 사용자는 페이지를 더 빨리 볼 수 있다. 그러나 여기에 차이점이 존재한다.

- `async`로 로드된 스크립트는 다운로드가 완료되면 즉시 구문 분석을 하고 실행된다. 그에 반해 `defer`는 HTML 문서가 파싱되기 전까지 실행되지 않는다.
- `async`는 순서없이 로드가 가능하지만 `defer`는 마크업 순서대로 로딩된다.

### async

```html
<script ASYNC src="aphid.js"></script>
<script src="bmovie.js></script>
<script src="seaserpent.js"></script>
<img src="deejay.gif">
<img src="elope.gif">
```

```bash
aphid.js        ====xxx
bmovie.js       =====  xx
seaserpent.js   =====    xx
deejay.gif      =====
elope.gif       =====
DOM Interactive            *
image render               *
```

`aphid`가 async였지만, 다운로드가 먼저 되었기 때문에 다른 스크립트 실행을 차단하고 먼저 실행되었다. 다시말해, `async`는 다운로드 된 뒤에 모든 동기 스크립트 실행을 차단해 버린다.

### defer

```html
<script DEFER src="aphid.js"></script>
<script src="bmovie.js></script>
<script src="seaserpent.js"></script>
<img src="deejay.gif">
<img src="elope.gif">
```

```
aphid.js        ====     xxx
bmovie.js       =====xx
seaserpent.js   =====  xx
deejay.gif      =====
elope.gif       =====
DOM Interactive          *
image render             *
```

defer는 DOM이 상호작용이 가능해지는 시점에 실행된다. defer는 다운로드가 먼저 되었음에도 다른 동기 스크립트가 실행된 이후에 실행된 것을 볼 수 있다.

## defer를 더 선호해야하는 이유

`defer`는 항상 `async`와 동시에, 또는 그 이후에 스크립트 실행을 발생시킨다. 아마도 스크립트 중에서도 덜 중요한 것들을 `defer`나 `async`로 만들 것이다. 따라서 기본 렌더링 시간 외에 실행 될 수 있도록 `defer`로 하는 것이 좋다. `defer`는 동기 스크립트를 차단할 수 없지만, `async`는 스크립트 다운로드에 따라 차단할 수도 있다. 동기 스크립트는 일반적으로 페이지에서 중요한 내용을 담고 있으므로, 다른 작업이 방해하지 않도록 `defer`를 쓰는 것이 좋다.

이러한 잘못된 최적화의 예는 종종 찾아볼 수 있다. [예전 인스타그램 웹페이지 테스트 결과](https://www.webpagetest.org/result/161204_ZY_9a82d23e52565194cb985a10cf8d5465/2/details/)를 한번 살펴보자. 4번째 스크립트가 `async`로 로딩되는 것을 볼 수 있다. 그리고 [Timeline](https://www.webpagetest.org/chrome/timeline.php?test=161204_ZY_9a82d23e52565194cb985a10cf8d5465&run=2)을 살펴보면, 이 스크립트가 다른 스크립트 보다 0.6초정도 먼저 (c0456c81549b.js) 실행되서 다른 스크립트를 블록했다.

반대로 yelp의 [웹 페이지 테스트결과](https://www.webpagetest.org/result/161206_RP_DBM/3/details/)를 보자. 두번째 스크립트가 defer로 로딩되어있는데, 다운로드가 된 이후에 실행은 `DOM Content Loaded` 이후에 이루어졌다. 따라서 다른 동기스크립트가 먼저 로딩 되었고, 렌더링이 더 빨리 이루어졌다.

## 결론

결론은 DOM Interactive 까지 defer 스크립트 실행을 지연하는 것과는 다르게, async는 다운로드가 빨리 되서 실행이 먼저되버리고, 다른 스크립트 분석을 멈춰버리게 하는 위험성을 가지고 있다는 것이다. 따라서, DOM Interative 시간을 아는 것이 굉장히 중요하다. [Alexa Top 100](https://www.alexa.com/topsites)에 따르면 2016년 11월 기준 DOM interactive의 중앙값은 2.1초이지만, 하위 95%의 경우에는 11.2초이다. 이정도 값이면, async 스크립트가 DOM Interative 이전에 다운로드를 마치고, 페이지 렌더링을 방해하고 있는지 합리적으로 의심해 볼법하다.

스크립트에서 async를 사용하면, defer로 바꿔서 렌더링이 더 빨리 되는지 확인해보자.

출처: https://calendar.perfplanet.com/2016/prefer-defer-over-async/


스크립트 실행 최적화를 위해 잘 고민해봐야 한다.

왜 Async 보다는 Defer를 써야할까

브라우저가 어떻게 스크립트를 스케쥴링 하고 실행하느냐에 따라서 웹페이지 성능에 큰 영향을 미친다. `<script defer />` `<link rel=preload>` 등등 스크립트 로딩에 영향을 미치는 다양한 기술들이 있으며 이러한 기술을 브라우저에서 어떤 순서로 처리하는지 이해하는 것도 중요하다.

### Table of Contents

### `<head />` 안에 있는 `<script />`

#### 로딩 우선 순위

중간, 높음

#### 실행 우선 순위

매우높음, 파서 실행을 멈춤

### 사용처

- First Meaningful Paint, First Contentful Paint 컨텐츠
- 다른 스크립트 이전에 실행해야 되는 스크립트

#### 예

- 프레임워크 런타임 (정적 렌더링이 아닌 경우)
- 폴리필
- 전체 페이지 DOM 구조에 영향을 미치는 A/B 테스트

### `<link rel=preload` + `<script async>` 또는 `<script type=module async />`

#### 로딩 우선 순위

중간, 높음

#### 실행 우선 순위

높음, 파서 실행을 방해함

#### 사용처

- 중요한 컨텐츠를 만드는 스크립트 (First Meaningful Paint)
- 그러나 페이지 상단 (above-the-fold)에는 영향을 미치지 않는 요소
- 동적으로 컨텐츠를 넣기 위해 네트워크 fetch를 실행하는 스크립트
- imports한 요소들이 모두 fetch된 이후 즉시 실행되어야 하는 스크립트는, `<script async type=module />`

#### 예

- `<canvas />` 에 그려야 하는 것

### `<script async />`

#### 로딩 우선 순위

제일 낮음, 낮음

#### 실행 우선 순위

높음, 파서를 방해함

#### 사용처

사용할 때 주의 해야 한다. (https://calendar.perfplanet.com/2016/prefer-defer-over-async/) 요즘 들어 중요하지 않은 스크립트를 로딩 할 때 많이 사용하고 있지만, 로딩 우선순위만 낮을 뿐 실행 우선순위는 높다는 것을 기억해야 한다.

### `<script defer />`

#### 로딩 우선 순위

제일 낮음, 낮음

#### 실행 우선 순위

매우 낮음, `<body />` 최하단에 있는 `<script />`가 실행된 이후에 실행

#### 사용처

- 중요하지 않은 컨텐츠를 만드는 스크립트
- 페이지 방문자의 50% 이상정도가 사용하는 중요한 상호작용 기능

#### 예

- 광고
- 프레임 워크 런타임 (클라이언트 또는 서버사이드 렌더링)

### `<body />` 최하단에 있는 `<script />`

#### 로딩 우선 순위

중간, 높음

#### 실행 우선 순위

낮음, 파서의 작업이 끝나기를 기다림

#### 사용처

이 방법은 생각만큼 낮은 우선순위로 실행되지 않는다.

### `<body />` 최하단에 있는 `<script defer />`

#### 로딩 우선 순위

가장 낮음, 낮음, 큐의 모든 작업이 끝난 후에 실행됨.

#### 실행 우선 순위

매우 낮음. `<body />` 최하단에 있는 `<script />` 보다도 낮음.

#### 사용처

- 사용자들이 가끔 사용하는 상호작용 기능

#### 예

- '연관된 기사들' 같은 컨텐츠 (중요도가 낮은)
- '피드백을 주세요' 같은 기능들 (역시 중요도가 낮은)

### `<link rel=prefetch />` + `<script/>`

#### 로딩 우선 순위

작업이 없을 때, 가장낮음

#### 실행 우선 순위

스크립트가 어떻게 작동하느냐에 따라 다름.

#### 사용처

다음 페이지 탐색을 위한 중요한 기능을 제공하는 스크립트

#### 예

- 다음 라우팅을 위한 자바스크립트 번들

### 마치며

- 브라우저 별로 동작이 통일되어 있지 않으므로 사용할 때 주의를 필요로 한다.
- 크롬에서 스크립트 우선순위를 알아내기 위해서는 네트워크 탭에서 Priority를 보면된다.

![priorities](https://addyosmani.com/assets/images/tweet-priorities@3x.png)

출처: https://addyosmani.com/blog/script-priorities/


크롬에서 자바스크립트를 로딩하는 순서

크롬에서 자바스크립트 로딩 순서

크롬 익스텐션은 단순히 js, html, css로 이루어져있기 때문에, 몇가지 API를 추가한다면 크롬에서 사용할 수 있는 익스텐션을 만들 수 있다.

## Manifest.json 만들기

크롬 익스텐션용 `package.json`이라고 생각하면 좋을 것 같다.

```json
{
  "manifest_version": 2,
  "name": "Demo Extension",
  "version": "1.0.0",
  "description": "Sample description",
  "short_name": "Short Name",
  "permissions": ["activeTab", "declarativeContent", "storage", "<all_urls>"],
  "background": {
    "scripts": ["background.js"]
  },
  "content_scripts": [
    {
      "matches": ["<all_urls>"],
      "css": ["background.css"],
      "js": ["contentscript.js"]
    }
  ],
  "browser_action": {
    "default_title": "Does a thing when you do a thing",
    "default_popup": "popup.html",
    "default_icon": {
      "16": "icons/icon16.png",
      "32": "icons/icon32.png"
    }
  },
  "icons": {
    "16": "icons/icon16.png",
    "32": "icons/icon32.png",
    "48": "icons/icon48.png",
    "128": "icons/icon128.png"
  }
}
```

여기에서 몇가지 대표적인 내용을 살펴보자.

- `manifest_version`: 그냥 2라고 생각하면 된다. 1 버전은 크롬 18 이후로 부터는 deprecated 되었다.
- `name`: 이름이다.
- `description`: 설명이다.
- `version`: 익스텐션의 버전이다.
- `short_name`: optional 필드
- `permission`: 어떤 권한이 필요한지를 나타낸다. 획득 가능한 권한들은 [여기](https://developer.chrome.com/extensions/declare_permissions)에 나와 있다. 대표적인 권한 들은 아래와 같다. 예를 들어 `content_scripts`로 현재 웹 페이지의 DOM을 읽어 올 수 있다.

`browser_action`을 사용하여 주소 바 옆에 작은 아이콘을 만들 수 있고, 이를 클릭 했을 때 html이 나오게 할 수 있다.

```json
"browser_action": {
   "default_title": "Does a thing when you do a thing",
   "default_popup": "popup.html",
   "default_icon": {
     "16": "icons/icon16.png",
     "32": "icons/icon32.png"
   }
 },
```

앞서 `content_scripts`로 현재 DOM을 읽어올 수 있다고 했지만, 여기에서 사용할 수 있는 api는 한정적이다. 따라서 다양한 api를 사용하기 위해서는 `background`를 추가하여 작업해야 한다. `content_script`로 DOM을 읽어오고, 이를 `background.js`로 보내서 필요한 API 작업을 한다고 보면 된다.

## 흐름

`content_script`에서는 DOM과 관련된 처리를 하고, 그와 관련된 비즈니스 로직은 `background`에서 실행하면 된다.

`conten_script.js`

```javascript
document.ondblclick = function () {
  // 블록처리된 문자
  const selectedMessage = window.getSelection().toString()

  // 메시지를 보낸다.
  chrome.runtime.sendMessage(
    { word: selectedMessage },
    async function (response) {
      console.log(response)
    },
  )
}
```

`background.js`

```javascript
chrome.runtime.onMessage.addListener(function (request, sender, sendResponse) {
  const { word } = request

  // do something..
  // async 처리를 잘못하는 것 같다.
  // promise. then()으로 처리하고,
  // 마지막에 꼭 return true를 해줘야 한다.

  return true
})
```


필요한 기능 하나 쯤 만들어서 사용해보자.

Chrome 1

왜 Async 보다는 Defer를 써야할까

크롬에서 자바스크립트 로딩 순서

크롬 익스텐션 만들기