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메모리 문제 해결

케이스 바스크

Twitter GitHub Glitch

Chrome과 DevTools를 사용하여 메모리 누수, 메모리 팽창, 잦은 가비지 컬렉션 등 페이지 성능에 영향을 미치는 메모리 문제를 찾는 방법을 알아보세요.

요약

페이지가 현재 얼마나 많은 메모리를 사용하고 있는지 Chrome 작업 관리자를 사용하여 확인해 보세요.
타임라인 기록을 통해 시간 경과에 따른 메모리 사용량을 시각화합니다.
힙 스냅샷으로 분리된 DOM 트리 (일반적인 메모리 누수 원인)를 식별합니다.
할당 타임라인 기록을 사용하여 JS 힙에 새 메모리가 할당되는 시점을 파악합니다.

개요

RAIL 성능 모델의 원칙에 따라 성능 개선 노력의 주안점은 사용자에 있어야 합니다.

메모리 문제는 사용자가 인지할 수 있는 경우가 많으므로 중요합니다. 사용자는 다음과 같은 방식으로 메모리 문제를 인식할 수 있습니다.

페이지의 성능은 시간이 지남에 따라 점점 악화됩니다. 이는 메모리 누수의 징후일 수 있습니다. 메모리 누수는 페이지의 버그로 인해 페이지에서 시간이 지남에 따라 점점 더 많은 메모리를 점점 더 많이 사용하는 것을 말합니다.
페이지 성능이 지속적으로 나빠집니다. 이는 메모리 팽창의 증상일 수 있습니다. 메모리 팽창이란 페이지에서 최적의 페이지 속도를 제공하는 데 필요한 것보다 많은 메모리를 사용하는 경우를 말합니다.
페이지 성능이 지연되거나 자주 일시중지되는 것 같습니다. 이는 가비지 컬렉션이 자주 발생한다는 징후일 수 있습니다. 가비지 컬렉션은 브라우저에서 메모리를 회수하는 것을 말합니다. 브라우저는 이 시점을 결정합니다. 수집 중에는 모든 스크립트 실행이 일시중지됩니다. 따라서 브라우저가 가비지 컬렉션을 많이 수집하면 스크립트 실행이 일시 중지됩니다.

메모리 팽창: 얼마나 많은 것이 '너무 많은' 것일까요?

메모리 누수는 쉽게 정의할 수 있습니다. 사이트에서 점점 더 많은 메모리를 사용하면 누수가 발생한 것입니다. 하지만 메모리 팽창은 고정하기가 조금 더 어렵습니다. '메모리를 너무 많이 사용'하는 것에 해당하는 것은 무엇인가요?

기기와 브라우저에 따라 기능이 다르므로 여기에는 숫자가 따로 정해져 있지 않습니다. 고급형 스마트폰에서 원활하게 실행되는 동일한 페이지가 저사양 스마트폰에서도 다운될 수 있습니다.

여기서 핵심은 RAIL 모델을 사용하고 사용자에게 집중하는 것입니다. 사용자에게 인기 있는 기기가 무엇인지 파악한 다음 해당 기기에서 페이지를 테스트해 보세요. 환경이 지속적으로 좋지 않으면 페이지가 이러한 기기의 메모리 기능을 초과하는 것일 수 있습니다.

Chrome 작업 관리자를 사용하여 메모리 사용량을 실시간으로 모니터링하세요.

Chrome 작업 관리자를 사용하여 메모리 문제를 조사합니다. 작업 관리자는 페이지에서 현재 사용 중인 메모리의 양을 알려주는 실시간 모니터입니다.

Shift+Esc를 누르거나 Chrome 기본 메뉴로 이동한 후 도구 더보기 > 작업 관리자를 선택하여 작업 관리자를 엽니다.
작업 관리자의 표 헤더를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 JavaScript 메모리를 사용 설정합니다.

다음 두 열을 보면 페이지에서 메모리를 어떻게 사용하고 있는지에 대한 다양한 정보를 알 수 있습니다.

Memory 열은 네이티브 메모리를 나타냅니다. DOM 노드는 네이티브 메모리에 저장됩니다. 이 값이 증가하면 DOM 노드가 생성되고 있는 것입니다.
JavaScript Memory 열은 JS 힙을 나타냅니다. 이 열에는 값이 2개 있습니다. 흥미 있는 값은 실제 숫자 (괄호 안의 숫자)입니다. 실시간 숫자는 페이지의 연결 가능한 객체가 사용 중인 메모리의 양을 나타냅니다. 이 수가 증가하면 새 객체가 생성되거나 기존 객체가 증가하고 있는 것입니다.

성능 기록으로 메모리 누수 시각화

성능 패널을 조사의 다른 시작점으로 사용할 수도 있습니다. 성능 패널을 사용하면 시간 경과에 따른 페이지의 메모리 사용량을 시각화할 수 있습니다.

DevTools에서 Performance 패널을 엽니다.
메모리 체크박스를 사용 설정합니다.
기록하기

성능 메모리 기록을 시연하려면 아래 코드를 고려해 보세요.

var x = [];

function grow() {
  for (var i = 0; i < 10000; i++) {
    document.body.appendChild(document.createElement('div'));
  }
  x.push(new Array(1000000).join('x'));
}

document.getElementById('grow').addEventListener('click', grow);

코드에서 참조된 버튼을 누를 때마다 1만 개의 div 노드가 문서 본문에 추가되고 100만 개의 x 문자열로 구성된 문자열이 x 배열로 푸시됩니다. 이 코드를 실행하면 다음 스크린샷과 같은 타임라인 기록이 생성됩니다.

단순 성장 예시

먼저 사용자 인터페이스에 대해 설명합니다 Overview 창 (NET 아래)의 HEAP 그래프는 JS 힙을 나타냅니다. 개요 창 아래에는 카운터 창이 있습니다. 여기에서는 JS 힙 (개요 창의 HEAP 그래프와 동일), 문서, DOM 노드, 리스너, GPU 메모리별로 분류된 메모리 사용량을 확인할 수 있습니다. 체크박스를 사용 중지하면 해당 체크박스가 그래프에서 숨겨집니다.

이제 코드를 스크린샷과 비교하여 분석해 보겠습니다. 노드 카운터 (녹색 그래프)를 보면 코드와 깔끔하게 일치하는 것을 확인할 수 있습니다. 노드 수는 불연속 단계에서 증가합니다. 각 노드 수 증가를 grow() 호출로 간주할 수 있습니다. JS 힙 그래프 (파란색 그래프)는 그리 간단하지 않습니다. 권장사항에 따라 첫 번째 하락은 강제 가비지 컬렉션 (가비지 수집 버튼을 눌러 실행)입니다. 기록이 진행됨에 따라 JS 힙 크기가 급증하는 것을 확인할 수 있습니다. 이는 자연스럽고 예상되는 동작입니다. JavaScript 코드는 버튼을 클릭할 때마다 DOM 노드를 만들고 백만 자의 문자열을 생성할 때 많은 작업을 수행합니다. 여기서 중요한 점은 JS 힙이 시작된 시점보다 더 높게 종료된다는 점입니다 (여기서 '시작'은 강제 가비지 컬렉션 이후 지점임). 실제로 JS 힙 크기 또는 노드 크기가 이렇게 증가하는 패턴이 보인다면 메모리 누수를 의미할 수 있습니다.

힙 스냅샷으로 분리된 DOM 트리 메모리 누수 발견

DOM 노드는 페이지의 DOM 트리 또는 JavaScript 코드에서 참조가 없는 경우에만 가비지 컬렉션을 수집할 수 있습니다. 노드가 DOM 트리에서 삭제되지만 일부 JavaScript에서 여전히 참조하는 노드를 '분리된' 상태라고 합니다. 분리된 DOM 노드가 메모리 누수를 일으키는 일반적인 원인입니다. 이 섹션에서는 DevTools의 힙 프로파일러를 사용하여 분리된 노드를 식별하는 방법을 설명합니다.

다음은 분리된 DOM 노드의 간단한 예입니다.

var detachedTree;

function create() {
  var ul = document.createElement('ul');
  for (var i = 0; i < 10; i++) {
    var li = document.createElement('li');
    ul.appendChild(li);
  }
  detachedTree = ul;
}

document.getElementById('create').addEventListener('click', create);

코드에 참조된 버튼을 클릭하면 li 하위 요소 10개가 있는 ul 노드가 생성됩니다. 이러한 노드는 코드에서 참조되지만 DOM 트리에 존재하지 않으므로 분리됩니다.

힙 스냅샷은 분리된 노드를 식별하는 한 가지 방법입니다. 이름에서 알 수 있듯이 힙 스냅샷은 스냅샷 시점의 JS 객체와 DOM 노드 간에 메모리가 어떻게 분산되어 있는지 보여줍니다.

스냅샷을 만들려면 DevTools를 열고 Memory 패널로 이동하여 Heap Snapshot 라디오 버튼을 선택한 다음 Take Snapshot 버튼을 누릅니다.

힙 스냅샷 촬영

스냅샷을 처리하고 로드하는 데 다소 시간이 걸릴 수 있습니다. 완료되면 왼쪽 패널 (HEAP SNAPSHOTS)에서 선택합니다.

클래스 필터 텍스트 상자에 Detached를 입력하여 분리된 DOM 트리를 검색합니다.

분리된 노드 필터링

캐럿을 확장하여 분리된 트리를 조사합니다.

분리된 트리 조사

노란색으로 강조표시된 노드는 JavaScript 코드에서 직접 참조하는 노드입니다. 빨간색으로 강조표시된 노드에는 직접 참조가 없습니다. 노란색 노드의 트리에 속하기 때문에 활성 상태일 뿐입니다. 일반적으로 노란색 노드에 중점을 두는 것이 좋습니다. 코드를 수정하여 노란색 노드가 필요 이상으로 오래 활성 상태가 되지 않도록 하고 노란색 노드의 트리에 속한 빨간색 노드도 제거합니다.

노란색 노드를 클릭하여 자세히 조사하세요. 객체 창에서 객체를 참조하는 코드에 대한 자세한 정보를 확인할 수 있습니다. 예를 들어 아래 스크린샷에서는 detachedTree 변수가 노드를 참조하고 있음을 확인할 수 있습니다. 이 특정 메모리 누수를 해결하려면 detachedTree를 사용하는 코드를 연구하고 더 이상 필요하지 않을 때 노드 참조를 삭제해야 합니다.

노란색 노드 조사

할당 타임라인으로 JS 힙 메모리 누수 식별

Allocation Timeline은 JS 힙의 메모리 누수를 추적하는 데 도움이 될 수 있는 또 다른 도구입니다.

Allocation Timeline을 시연하려면 다음 코드를 고려하세요.

var x = [];

function grow() {
  x.push(new Array(1000000).join('x'));
}

document.getElementById('grow').addEventListener('click', grow);

코드에서 참조된 버튼이 푸시될 때마다 100만 자의 문자열이 x 배열에 추가됩니다.

할당 타임라인을 기록하려면 DevTools를 열고 Profiles 패널로 이동하여 Record Allocation Timeline 라디오 버튼을 선택하고 Start 버튼을 누르고 메모리 누수를 일으키는 것으로 의심되는 작업을 실행한 다음 완료되면 stop recording 버튼()을 누릅니다.

기록하는 동안 Allocation Timeline에 아래 스크린샷과 같이 파란색 막대가 표시되는지 확인합니다.

새 할당

이 파란색 막대는 새 메모리 할당을 나타냅니다. 이러한 새 메모리 할당으로 인해 메모리 누수가 발생합니다. 막대를 확대하여 Compositionor 창을 필터링하면 지정된 기간 동안 할당된 객체만 표시됩니다.

확대된 할당 타임라인

객체를 펼치고 값을 클릭하여 객체 창에서 객체에 대한 세부정보를 확인합니다. 예를 들어 아래 스크린샷에서는 새로 할당된 객체의 세부정보를 보면 Window 범위의 x 변수에 할당된 것을 확인할 수 있습니다.

객체 세부정보

함수별 메모리 할당 조사

Memory 패널에서 Allocation Sampling 유형을 사용하여 자바스크립트 함수별 메모리 할당을 확인합니다.

Allocation Sampling 라디오 버튼을 선택합니다. 페이지에 작업자가 있는 경우 Start 버튼 옆에 있는 드롭다운 메뉴를 사용하여 프로파일링 대상으로 선택할 수 있습니다.
시작 버튼을 누릅니다.
조사할 페이지에서 작업을 수행합니다.
모든 작업을 마치면 중지 버튼을 누릅니다.

DevTools에서 함수별 메모리 할당 내역을 확인할 수 있습니다. 기본 뷰는 Heavy (Bottom Up)으로, 가장 많은 메모리를 할당한 함수를 상단에 표시합니다.

잦은 가비지 컬렉션 발견

페이지가 자주 일시중지되는 것 같다면 가비지 컬렉션 문제일 수 있습니다.

Chrome 작업 관리자 또는 타임라인 메모리 기록을 사용하여 빈번한 가비지 컬렉션을 찾을 수 있습니다. 작업 관리자에서 메모리 또는 JavaScript 메모리 값이 자주 상승 또는 하락하는 것은 가비지 컬렉션이 잦다는 것을 의미합니다. 타임라인 기록에서 JS 힙 또는 노드 수 그래프가 자주 상승 또는 하락하는 경우 가비지 컬렉션이 잦다는 의미입니다.

문제를 파악했으면 할당 타임라인 기록을 사용하여 메모리가 할당되는 위치와 할당을 일으키는 함수를 파악할 수 있습니다.