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02장 자바스크립트란?

2.1 자바스크립트의 탄생

• 1995년 웹페이지의 보조적 기능을 수행하기 위해 브라우저에서 동작하는 경량 프로그래밍 언어를 도입

2.2 자바스크립트의 표준화

• 브라우저 전쟁으로 인해 자사 브라우저에서만 동작하는 기능을 경쟁적으로 추가하였고, 이로 인해 "Cross Browser Issue"가 발생
• ECMA Int.에서 자바스크립트 표준화를 요청 -> 1997년 7월 ECMAScript 1이 완성됨
• 2015년에 공개된 ECMAScript 6는 let/const 키워드, 화살표 함수, 클래스, 모듈 등과 같은 범용 프로그래밍 언어로서 갖춰야할 기능들을 대거 도입

2.3 자바스크립트 성장의 역사

2.3.1 Ajax (Asynchronous JavaScript and XML)

• 1999년 자바스크립트를 이용해 서버와 브라우저가 비동기(asynchronous) 방식으로 데이터를 교환할 수 있는 통신 기능인 Ajax(Asynchronous JavaScript and XML)가 XMLHttpRequest라는 이름으로 등장
• Ajax의 등장 이전의 웹페이지는 html 태그로 시작해서 html 태그로 끝나는 완전한 HTML 코드를 서버로부터 전송받아 웹페이지 전체를 렌더링 하는 방식으로 동작하였다. 따라서 화면이 전환되면 서버로부터 새로운 HTML을 전송받아 웹페이지 전체를 처음부터 다시 렌더링했다. 이는 불필요한 부분까지 포함된 HTML 코드를 서버로부터 다시 전송받기 때문에 불필요한 데이터 통신이 발생하고, 변경할 필요가 없는 부분까지 처음부터 렌더링해야 하는 성능상의 이슈를 발생시켰다.
• Ajax의 등장 이후, 웹페이지에서 변경할 필요가 없는 부분은 다시 렌더링 하지 않고, 서버로부터 필요한 데이터만 전송받아 변경해야하는 부분만 한정적으로 렌더링하는 방식이 가능해진 것이다. 이로써 웹 브라우저에서도 Desktop 애플리케이션과 유사한 빠른 성능과 부드러운 화면 전환이 가능해졌다.

2.3.2 jQuery

• 2006년 jQuery의 등장으로 다소 번거롭고 논란이 되었던 DOM(Document Object Model)을 더욱 쉽게 제어할 수 있게 되었고 크로스 브라우징 이슈도 어느 정도 해결되었다.

2.3.3 V8 자바스크립트 엔진

• 구글 맵스(웹브라우저에서 자바스크립트와 Ajax를 기반으로 동작하는 웹 어플리케이션)를 통해 웹 어플리케이션 프로그래밍 언어로서의 가능성이 확인된 자바스크립트로 웹 어플리케이션을 구축하려는 시도가 늘면서 더욱 빠르게 동작하는 자바스크립트 엔진의 필요성이 대두되었다.
• 2008년 등장한 구글의 v8 자바스크립트 엔진은 이러한 요구에 부합하는 빠른 성능을 보여주었다. v8 자바스크립트 엔진의 등장으로 자바스크립트는 데스크톱 애플리케이션과 유사한 사용자 경험(UX; User eXperience)을 제공할 수 있는 웹 어플리케이션 프로그래밍 언어로 정착하게 되었다.
• v8 자바스크립트 엔진으로 촉발된 자바스크립트의 발전으로 과거 웹 서버에서 수행되던 로직들이 대거 클라이언트(브라우저)로 이동했고, 이는 웹 어플리케이션 개발에서 프론트엔드 영역이 주목받는 계기로 작용했다.

2.3.4 Node.js

• 2009년 발표된 Node.js는 구글 v8 자바스크립트 엔진으로 빌드된 자바스크립트 런타임 환경이다.
• Node.js는 브라우저의 자바스크립트 엔진에서만 동작하던 자바스크립트를 브라우저 이외의 환경에서도 동작할 수 있도록 자바스크립트 엔진을 브라우저에서 독립시킨 자바스크립트 실행 환경이다.
• Node.js는 다양한 플랫폼에 적용할 수 있지만 서버 사이드 어플리케이션 개발에 주로 사용되며, 이에 필요한 모듈, 파일 시스템, HTTP 등 빌트인 API를 제공한다.
• Node.js는 비동기 I/O를 지원하여 단일 스레드 이벤트 루프 기반으로 동작함으로써 요청 처리 성능이 좋다. 따라서 Node.js는 데이터를 실시간으로 처리하기 위해 I/O가 빈번하게 발생하는 SPA(Single Page Application)에 적합하다. 하지만 CPU 사용률이 높은 애플리케이션에는 권장하지 않는다.
• Node.js의 등장으로 자바스크립트는 "크로스 플랫폼"을 위한 가장 중요한 언어로 주목받고 있다. 웹은 물론 모바일 하이브리드 앱, 서버 사이드, 데스크톱, 머신러닝, 로보틱스 환경을 위한 프로그래밍 언어로서 세계에서 가장 인기있는 프로그래밍 언어가 되었다.

2.3.5 SPA 프레임워크

• 자바스크립트의 비약적인 발전으로 인해 모던 웹 어플리케이션은 데스크톱 애플리케이션과 비교해도 손색없는 성능과 사용자 경험을 제공하는 것이 필수가 되었고, 더불어 개발 규모와 복잡도도 상승하게 되었다.
• 따라서 이전의 개발 방식으로는 복잡해진 개발 과정을 수행하기 어려웠고 이러한 필요에 따라 많은 패턴과 라이브러리가 출현했다.
• 그로인해 자바스크립트의 발전은 개발에 많은 도움을 주었지만 변경에 유연하면서 확장히기 쉬운 애플리케이션 아키텍쳐의 구축을 어렵게 했고, 필연적으로 프레임워크가 등장하게 되었다.
• 이러한 이슈를 해결하기 위해 CBD(Component Based Development)방법론이 등장하였고 이를 기반으로한 SPA가 대중화되면서 Angular, React, Vue.js Svelte 등 다양한 SPA 프레임워크/라이브러리가 출현하게 되었다.

2.4 자바스크립트와 ECMAScript

• ECMAScript는 자바스크립트의 표준 사양인 ECMA-262를 말하며, 프로그래밍 언어의 값, 타입, 객체와 프로퍼티, 함수, 표준 빌트인 객체(Standard built-in object) 등 핵심 문법을 규정한다.
• 각 브라우저 제조사는 ECMAScript 사양을 준수하여 브라우저에 내장되는 자바스크립트 엔진을 구현한다.
• 자바스크립트는 일반적으로 프로그래밍 언어로서 기본 뼈대(core)를 이루는 ECMAScript와 브라우저가 별도로 지원하는 클라이언트 사이드 web api, 즉 DOM, BOM, Canvas, XMLHttpRequest, fetch, requestAnimationFrame, SVG, Web Storage, Web Component, Web Worker 등을 아우르는 개념이다.

2.5 자바스크립트의 특징

• 자바스크립트는 HTML, CSS와 함께 웹을 구성하는 요소 중 하나로 웹 브라우저에서 동작하는 유일한 프로그래밍 언어이다.
• 다른 프로그래밍 언어와 마찬가지로 자바스크립트는 기존의 프로그래밍 언어에서 많은 영향을 받았다.
• 기본 문법은 C, 자바와 유사하고 셀프에서는 프로토타입 기반 상속을, 스킴에서는 일급 함수의 개념을 차용했다.
• 자바스크립트는 개발자가 별도의 컴파일 작업을 수행하지 않는 인터프리터 언어이다.
• 대부분의 모던 자바스크립트 엔진(크롬의 V8, 파이어폭스의 SpiderMonkey, 사파리의 JavaScriptCore, 마이크로소프트 엣지의 Chakra 등)은 인터프리터와 컴파일러의 장점을 결합하여 비교적 처리 속도가 느린 인터프리터의 단점을 해결했다.
• 인터프리터는 소스코드를 즉시 실행하고 컴파일러에는 빠르게 동작하는 머신 코드를 생성하고 최적화한다.
• 이를 통해 컴파일 단계에서 추가적인 시간이 필요함에도 더욱 빠르게 코드를 실행할 수 있다.
• 자바스크립트는 일반적으로 인터프리터 언어로 구분한다.
• 하지만 대부분의 모던 브라우저에서 사용되는 인터프리터는 전통적인 컴파일러 언어처럼 명시적인 컴파일러 단계를 거치지는 않지만 복잡한 과정을 거치며 일부 소스코드를 컴파일하고 실행한다.
• 이를 통해 인터프리터 언어의 장점인 동적 기능 지원을 살리면서 실행 속도가 느리다는 단점을 극복한다.
• 따라서 현재는 컴파일러와 인터프리터의 기술적 구분이 점차 모호해져 가는 추세다.
• 하지만 자바스크립트는 런타임에 컴파일되며 실행 파일이 생성되지 않고 인터프리터의 도움 없이 실행될 수 없기 때문에 컴파일러 언어라고 할 수는 없다.
• 자바스크립트는 명령형, 함수형, 프로토타입 기반 객체지향 프로그래밍을 지원하는 멀티 패러다임 프로그래밍 언이이다.
• 자바스크립트는 클래스 기반 객체지향 언어보다 효율적이면서 강한 프로토타입 기반의 객체지향 언어다.

2.6 ES6 브라우저 지원 현황

• IE를 제외한 대부분의 모던 브라우저는 ES6를 지원하지만 100% 지원하고 있지는 않다.
• Node.js는 V4부터 ES6를 지원하기 시작했다.
• IE를 제외한 모던 브라우저의 ES6 지원 비율은 96~99%로 거의 100%에 육박하지만 IE나 구형 브라우저는 ES6를 대부분 지원하지 않는다.
• 따라서 브라우저에서 아직 지원하지 않는 최신 기능을 사용하거나 IE나 구형 브라우저를 고려해야하는 상황이라면 바벨과 같은 트랜스파일러를 사용해 ES6 이상의 사양으로 구현한 소스코드를 ES5 이하의 사양으로 다운그레이드할 필요가 있다.

Terminology

• 렌더링(Rendering): 렌더링이란 HTML, CSS, 자바스크립트로 작성된 문서를 해석해서 브라우저에 시각적으로 출력하는 것을 말한다. 때로는 서버에서 데이터를 HTML로 변환해서 브라우저에게 전달하는 과정(SSR)을 가리키기도 한다.

• 인터프리터 언어 vs. 컴파일러 언어

컴파일러 언어	인터프리터 언어
코드가 실행되기 전 단계인 컴파일 타임에 소스코드 전체를 한번에 머신코드로 변환 후 실행한다.	코드가 실행되는 단계인 런타임에 문 단위로 한 줄씩 중간 코드(intermediate code)인 바이코드로 변환한 후 실행한다.
실행 파일을 생성한다.	실행 파일을 생성하지 않는다.
컴파일 단계와 실행 단계가 분리되어 있다. 명시적인 컴파일 단계를 거치고, 명시적으로 실행 파일을 실행한다.	인터프리트 단계와 실행 단계가 분리되어 있지 않다. 인터프리터는 한 줄씩 바이트코드로 변환하고 즉시 실행한다.
실행에 앞서 컴파일은 단 한번 수행된다.	코드가 실행될 때마다 인터프리트 과정이 반복 수행된다.
컴파일과 실행 단계가 분리되어 있으므로 코드 실행 속도가 빠르다.	인터프리트 단계와 실행 단계가 분리되어 있지 않고 반복 수행되므로 코드 실행 속도가 비교적 느리다.