[TanStack Query] Suspense Query와 Request Waterfall

이중곤·2024년 7월 11일
Request Waterfallreact-queryreact-suspensetanstack-query
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들어가며

최근 제가 활동하고 있는 동아리인 유어슈는 숭실대학교 학생들에게 유용한 기능을 제공하는 숨쉴때 서비스를 개발하고 있습니다. 특히 저는 구글 플레이 스토어처럼 유어슈 및 다른 숭실대학교 학생들이 만든 서비스를 서로 공유할 수 있는 “서랍장” 기능을 개발하고 있는데요.

이번 글에서는 “서랍장” 서비스 개발 과정에서 TanStack Query 라이브러리의 Suspense Query를 사용하면서 겪었던 Request Waterfall 문제를 어떻게 해결하였는지 공유하려 합니다.

Request Waterfall?

먼저 Request Waterfall이 무엇인지 알아보겠습니다.

Request Waterfall은 리소스(html, css, js 등)에 대한 요청이 다른 리소스 요청이 완료될 때까지 시작하지 않을 때 발생하는 문제입니다.

예를 들어, 웹 페이지를 로드하는 경우 CSS, JS가 로드 되기 이전에 마크업인 HTML이 먼저 로드되어야 합니다. 이와 같은 경우 CSS, JS에 대한 요청은 HTML에 대한 요청이 완료된 이후에 시작하므로 Request Waterfall이 발생합니다.

1. |-> Markup
2.   |-> CSS
2.   |-> JS

인터넷이 빠른 환경에서는 큰 문제가 아닐 수 있지만 만약 유저의 인터넷 환경이 좋지 않다면 사용자 경험에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

예를 들어, 250ms의 지연이 발생하는 인터넷 환경에서 4개의 네트워크 요청이 순차적으로 이루어져 Request Waterfall이 발생한다면 리소스를 로드하는 시간만 1초(250ms * 4)가 소요됩니다.

따라서 Request Waterfall을 없애고 병렬적으로 네트워크 요청을 시작하는 것은 사용자 경험 향상에 필수적이라고 할 수 있습니다.

TanStack Query와 Request Waterfall

TanStack Query 라이브러리를 사용하는 경우에도 역시 Request Waterfall이 발생할 수 있습니다.

TanStack Query를 사용하면서 Request Waterfall이 발생하는 이유는 다양하지만 이번 글에서는 useSuspenseQuery()로 생성한 Suspense Query를 사용할 때 발생하는 Request Waterfall에 집중해서 살펴보겠습니다.

앞으로 설명할 내용은 React Suspense, 특히 React 18 버전의 Concurrent Suspense에 대한 기본적인 지식이 필요하지만 글의 주제에서 다소 벗어나니 아래 훌륭한 두 개의 글로 설명을 대신하도록 하겠습니다.

짧게 요약하자면 비동기 작업을 수행하는 컴포넌트에서 Promise 객체를 throw하면 가장 가까운 Suspense 컴포넌트가 Promise 객체를 catch하여 Promise가 resolve될 때까지 비동기 작업을 수행하는 컴포넌트의 렌더링을 중단합니다.

이후 비동기 작업을 수행하는 컴포넌트 대신 fallback 컴포넌트를 렌더링하고 Promise가 resolve되면 fallback 컴포넌트 대신 비동기 작업을 수행하는 컴포넌트를 다시 렌더링 합니다.

Suspense Query와 Request Waterfall

하나의 컴포넌트에서 여러 개의 Suspense Query를 호출할 경우 Request Waterfall이 발생합니다. 즉, 한 컴포넌트에서 발생하는 Suspense Query 호출은 이전 Suspense Query 호출이 완료될 때까지 기다린 후 실행됩니다.

한 컴포넌트에서 Suspense Query가 순차적으로 호출되는 이유를 알아보기 위해 GitHub API에서 사용자 정보와 레포지토리 정보를 Suspense Query로 가져와 출력하는 간단한 App 컴포넌트를 생각해보겠습니다.

실제 코드는 react-suspense-query(CodeSandbox)에서 확인할 수 있습니다.

export default function App() {
  console.log("render app component");

  useEffect(() => {
    console.log("MOUNTS");

    return () => {
      console.log("UNMOUNTS");
    };
  }, []);

  const { data: user } = useSuspenseQuery({
    queryKey: ["user"],
    queryFn: () => {
      console.log("running user query");
      return fetchUser();
    },
  });

  console.log("after user query");

  const { data: repos } = useSuspenseQuery({
    queryKey: ["repos"],
    queryFn: () => {
      console.log("running repos query");
      return fetchRepos();
    },
  });

  console.log("after repos query");

  return (
    <Suspense fallback={<p>Loading...</p>}>
      <div>
        <h2>User Information</h2>
        <p>Name: {user.name}</p>
        <p>Location: {user.location}</p>
      </div>
      <div>
        <h2>Repositories</h2>
        <ul>
          {repos.map((repo) => (
            <li key={repo.id}>{repo.name}</li>
          ))}
        </ul>
      </div>
    </Suspense>
  );
}

App 컴포넌트를 실행해보면 user 키를 가지는 Suspense Query가 완료된 이후 repos 키를 가지는 Suspense Query가 호출되어 두 개의 쿼리 사이에 Request Waterfall이 발생하는 것을 알 수 있습니다.

userrepos

콘솔 출력 결과와 함께 App 컴포넌트의 렌더링 과정에서 Suspense Query가 호출되는 과정을 자세히 살펴보겠습니다.

  1. App 컴포넌트 렌더링 페이즈 시작
    • 콘솔에 “render app component” 출력
  2. user 키를 가지는 Suspense Query가 Promise를 throw함
    • 콘솔에 “running user query” 출력
  3. fetchUser() 함수가 반환하는 Promise가 resolve될 때까지 App 컴포넌트의 렌더링이 지연됨
  4. fetchUser() 함수가 반환하는 Promise가 resolve 됨
  5. App 컴포넌트 렌더링 페이즈 재시작
    • 콘솔에 “render app component” 출력
  6. user 키를 가지는 Suspense Query의 결과는 fresh 상태로 간주되어 user 키를 가지는 Suspense Query가 다시 호출되지 않음
    • Suspense Query의 staleTime은 기본적으로 1초로 설정되기 때문입니다.(suspense.ts)
    • 콘솔에 “after user query” 출력
  7. repos 키를 가지는 Suspense Query가 Promise를 throw함
    • 콘솔에 “running repos query” 출력
  8. fetchRepos() 함수가 반환하는 Promise가 resolve될 때까지 App 컴포넌트의 렌더링이 지연됨
  9. fetchRepos() 함수가 반환하는 Promise가 resolve 됨
  10. App 컴포넌트 렌더링 페이즈 재시작
    • 콘솔에 “render app component” 출력
  11. 6.과 마찬가지의 이유로 repos 키를 가지는 Suspense Query가 다시 호출되지 않음
    • 콘솔에 “after user query” 출력
    • 콘솔에 “after repos query” 출력
  12. 더이상 Suspense를 일으키는(Promise를 throw하는) 코드가 없으므로 렌더링 페이즈가 종료
  13. 렌더링 페이즈에서 계산한 DOM을 실제 DOM에 반영하는 커밋 페이즈 시작
  14. App 컴포넌트가 DOM에 마운트되어 useEffetct()가 실행되고 콘솔에 “MOUNTS” 출력

과정은 다소 복잡했지만 Suspense Query가 호출될 때 컴포넌트의 렌더링이 지연되고 Suspense Query(user)가 완료되었을 때 컴포넌트가 처음부터 다시 렌더링되어 다른 Suspense Query(repos)를 호출하기 때문에 Request Waterfall이 발생한다는 것을 알 수 있었습니다.

주의할 점은 App 컴포넌트의 렌더링이 모든 Suspense Query가 해결될 때까지 지연되기 때문에 fallback 컴포넌트 또한 렌더링되지 않는다는 것입니다. 즉, 모든 Suspense Query가 해결될 때까지 화면에 fallback 컴포넌트는 표시되지 않습니다.

App 컴포넌트는 모든 Suspense Query가 해결되고 데이터가 준비된 이후에 커밋 페이즈가 시작되어 실제 DOM에 반영되기 때문에 브라우저에서는 온전한 App 컴포넌트만 볼 수 있습니다.

useSuspenseQueries()?

한 컴포넌트에서 여러 개의 Suspense Query를 호출할 때 발생하는 Request Waterfall 문제를 해결하기 위해서 TanStack Query는 useSuspenseQueries() 훅을 제공합니다.

useSuspenseQueries() 훅은 내부적으로 Promise.all() 메서드를 호출하여 반환되는 Promise 객체를 throw하기 때문에 useSuspenseQuries()에 인자로 제공하는 모든 Suspense Query를 병렬적으로 호출하여 Request Waterfall 문제를 해결합니다.

실제 코드는 react-suspense-query-useSuspenseQueries(CodeSandbox)에서 확인할 수 있습니다.

const [userQuery, reposQuery] = useSuspenseQueries({
  queries: [
    {
      queryKey: ["user"],
      queryFn: () => {
        return fetchUser();
      },
    },
    {
      queryKey: ["repos"],
      queryFn: () => {
        return fetchRepos();
      },
    },
  ],
});

App 컴포넌트를 실행해보면 두 Suspense Query가 병렬적으로 실행되어 Request Waterfall이 사라진 것을 확인할 수 있습니다.

parallel-userparallel-repos

Suspense Infinite Query와 Request Waterfall

useSuspenseQueries() 훅 사용으로 모든 문제가 해결되면 좋았겠지만 여전히 문제가 남아있었습니다.

개발 중인 “서랍장” 서비스의 페이지 컴포넌트에서는 useSuspenseQuery()로 생성한 Suspense Query 뿐만 아니라 useSuspenseInfiniteQuery()로 생성한 Suspense Infinite Query 또한 호출하고 있었는데 useSuspenseQueries() 훅은 Suspense Infinite Query를 지원하지 않아 사용할 수 없었습니다.

안타깝게도 useSuspenseInfiniteQuries()처럼 Suspense Infinite Query를 병렬적으로 호출하는 훅 또한 지원되지 않았기 때문에 TanStack Query에서 제공하는 방법으로는 Suspense Infinite Query를 사용하면서 발생하는 Request Waterfall을 해결할 수 없었습니다.

No, I'm afraid there is currently no such thing as useInfiniteQueries

1 컴포넌트 : 1 Suspense Query

한 컴포넌트에서 여러 개의 Suspense Query를 호출하면 각 Suspense Query가 호출될 때마다 컴포넌트의 렌더링이 지연되기 때문에 Request Waterfall이 필연적으로 발생합니다.

그렇다면 하나의 컴포넌트에서 하나의 Suspense Query만 호출하면 어떨까요?

앞서 살펴보았던 App 컴포넌트를 수정하여 Suspense Query를 사용하여 GitHub 사용자 정보를 가져와 출력하는 User 컴포넌트와 Suspense Infinite Query를 사용하여 GitHub 레포지토리 정보를 가져와 출력하는 Repos 컴포넌트로 분리해보겠습니다.

실제 코드는 react-suspense-query-per-component(CodeSandbox)에서 확인할 수 있습니다.

  • App.jsx
export default function App() {
  console.log("render app component");

  useEffect(() => {
    console.log("APP COMPONENT MOUNTS");

    return () => {
      console.log("APP COMPONENT UNMOUNTS");
    };
  }, []);

  return (
    <Suspense fallback={<p>Loading...</p>}>
      <User />
      <Repos />
    </Suspense>
  );
}
  • User.jsx
export default function User() {
  console.log("render user component");
  
  useEffect(() => {
	  console.log("USER COMPONENT MOUNTS");

	  return () => {
	    console.log("USER COMPONENT UNMOUNTS");
	  };
	}, []);

  const { data: user } = useSuspenseQuery({
    queryKey: ["user"],
    queryFn: () => {
      console.log("running user query");
      return fetchUser();
    },
  });

  console.log("after user query");

  return (
    <div>
      <h2>User Information</h2>
      <p>Name: {user.name}</p>
      <p>Location: {user.location}</p>
    </div>
  );
}
  • Repos.jsx
export default function Repos() {
  console.log("render repos component");
  
  useEffect(() => {
	  console.log("REPOS COMPONENT MOUNTS");

    return () => {
      console.log("REPOS COMPONENT UNMOUNTS");
    };
  }, []);

  const { data, fetchNextPage, hasNextPage, isFetchingNextPage } =
    useSuspenseInfiniteQuery({
      queryKey: ["repos"],
      queryFn: ({ pageParam }) => {
        console.log("running repos query");
        return fetchRepos(pageParam);
      },
      initialPageParam: 1,
      getNextPageParam: (lastPage, allPages) => {
        if (lastPage.length === 10) {
          return allPages.length + 1;
        }
        return undefined;
      },
    });

  console.log("after repos query");

  return (
    <div>
      <h2>Repositories</h2>
      <ul>
        {data.pages.map((page, index) => (
          <React.Fragment key={index}>
            {page.map((repo) => (
              <li key={repo.id}>{repo.name}</li>
            ))}
          </React.Fragment>
        ))}
      </ul>
      <button
        onClick={() => fetchNextPage()}
        disabled={!hasNextPage || isFetchingNextPage}
      >
        {isFetchingNextPage
          ? "Loading more..."
          : hasNextPage
          ? "Load More"
          : "No More Repos"}
      </button>
    </div>
  );
}

App 컴포넌트를 실행해보면 User 컴포넌트에서 실행되는 Suspense Query와 Repos 컴포넌트에서 실행되는 Suspense Infinite Query가 병렬적으로 실행되어 Reqeust Waterfall이 사라진 것을 확인할 수 있습니다.

per-component-userper-component-repos

콘솔 출력 결과와 함께 App 컴포넌트의 렌더링 과정에서 User 컴포넌트의 Suspense Query와 Repos 컴포넌트의 Supense Infinite Query가 호출되는 과정을 자세히 살펴보겠습니다.

  1. App 컴포넌트 렌더링 페이즈 시작
    • 콘솔에 “render app component” 출력
  2. User 컴포넌트 렌더링 페이즈 시작
    • 콘솔에 “render user component” 출력
  3. user 키를 가지는 Suspense Query가 Promise를 throw함
    • 콘솔에 “running user query” 출력
  4. fetchUser() 함수가 반환하는 Promise가 resolve될 때까지 User 컴포넌트의 렌더링이 지연됨
  5. Repos 컴포넌트 렌더링 페이즈 시작
    • 콘솔에 “render repos component” 출력
  6. repos 키를 가지는 Suspense Infinite Query가 Promise를 throw함
    • 콘솔에 “running repos query” 출력
  7. fetchRepos() 함수가 반환하는 Promise가 resolve될 때까지 Repos 컴포넌트의 렌더링이 지연됨
  8. Suspense 컴포넌트의 자식 컴포넌트 중 렌더링이 지연된 컴포넌트가 있으므로 fallback 컴포넌트의 렌더링을 준비
  9. App 컴포넌트의 커밋 페이즈가 시작되어 fallback 컴포넌트가 DOM에 마운트되고 useEffetct()가 실행되어 콘솔에 “APP COMPONENT MOUNTS” 출력
  10. fetchUser() 함수가 반환하는 Promise가 resolve 됨
  11. User 컴포넌트 렌더링 페이즈 재시작
    • 콘솔에 “render user component” 출력
  12. user 키를 가지는 Suspense Query의 결과는 fresh 상태로 간주되어 쿼리가 다시 호출되지 않음
    • 콘솔에 “after user query” 출력
  13. fetchRepos() 함수가 반환하는 Promise가 resolve 됨
  14. Repos 컴포넌트 렌더링 페이즈 재시작
    • 콘솔에 “render repos component” 출력
  15. user 키를 가지는 Suspense Query의 결과는 fresh 상태로 간주되어 쿼리가 다시 호출되지 않음
    • 콘솔에 “after repos query” 출력
  16. Suspense 컴포넌트의 자식 컴포넌트 중 렌더링이 지연된 컴포넌트가 없으므로 User 컴포넌트와 Repos 컴포넌트의 커밋 페이즈 시작
  17. User 컴포넌트가 DOM에 마운트되어 useEffetct()가 실행되고 콘솔에 “USER COMPONENT MOUNTS” 출력
  18. Repos 컴포넌트가 DOM에 마운트되어 useEffetct()가 실행되고 콘솔에 “REPOS COMPONENT MOUNTS” 출력

User 컴포넌트에서 Suspense Query가 호출되어 컴포넌트의 렌더링이 지연되었지만 Suspense Query가 해결될 때까지 기다리지 않고 형제 요소인 Repos 컴포넌트의 렌더링을 시도하였기 때문에 User 컴포넌트의 Suspense Query와 Repos 컴포넌트의 Suspense Infinite Query가 병렬적으로 실행된 것입니다.

React 18의 Suspense 렌더링과 React 19의 Suspense 렌더링

이와 같이 React 18 버전에서는 Suspense 컴포넌트의 자식 요소의 렌더링이 지연(suspend)되면 다른 형제 요소들을 계속 렌더링하였습니다.

하지만 React 19 RC 버전에서 Suspense 컴포넌트의 자식 요소의 렌더링이 지연되면 다른 형제 요소들을 렌더링하지 않고 지연이 발생하는 컴포넌트가 해결될 때까지 기다리도록 렌더링 방식이 변경되었습니다. (https://github.com/facebook/react/pull/26380)

즉, 한 컴포넌트에서 하나의 Suspense Query를 호출하여도 Request Waterfall이 발생할 수 있는 것입니다.

해당 PR은 많은 논란이 있었고 React 팀은 좋은 해결책을 찾을 때까지 React 19 버전 출시를 보류한다고 발표했습니다.

관련하여 자세한 내용을 알고 싶으시면 아래 글을 참고하시면 좋을 것 같습니다.

https://tkdodo.eu/blog/react-19-and-suspense-a-drama-in-3-acts

마치며

Request Watefall 문제를 해결하는 방법은 간단했지만 문제가 어떻게 해결되었는지 이해하는 것은 복잡했던 것 같습니다.

문제가 어떻게 해결되었는지 알아보면서 React Suspense의 동작 원리, TanStack Query의 staleTime, React의 렌더링 페이즈와 커밋 페이즈, React 19에서 달라진 Suspense 렌더링 방식까지 다양한 지식을 학습할 수 있었던 값진 경험이었습니다.

단순히 문제를 해결하는 방법을 찾는 것에 그치지 않고 해당 방법이 어떻게 문제를 해결하는 것인지까지 학습하는 것이 중요한 것 같습니다.

참고자료

혹시 무분별하게 Suspense를 사용하고 계신가요?

React Suspense 소개 (feat. React v18)

Blogged Answers: A (Mostly) Complete Guide to React Rendering Behavior

Behavioral changes to Suspense in React 18 #7

react-query with Suspense confusion #5975

0213-suspense-in-react-18.md

React 19 and Suspense - A Drama in 3 Acts

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4개의 댓글

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신민준
2024년 7월 11일

이런 유익한글이 있었네요
중요한 정보 얻어갑니다
곤란했었는데 감사합니다

1개의 답글
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사공광열
2024년 7월 22일

오 리액트 쿼리 공부 중인데 유익한 글 감사합니다.

1개의 답글