Vanilla Extract 와 Zero Runtime 에 대하여 알아보자.

RookieAND·2024년 1월 17일

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최근 개인 프로젝트에서 Vanilla Extract 를 사용할 일이 생겨 부랴부랴 조사했습니다.

📖 Introduction

Nexters 24기 프로젝트를 시작한 후, 같은 팀의 프론트엔드 개발자 분과 회의를 거쳐 스타일링 라이브러리를 Vanilla Extract 로 정했다. 처음에는 내가 애용하는 tailwindCSS 를 제안했으나 상대 분이 Atomic CSS 에 강렬한 반대를 표하셔서 어쩔 수 없이 (...) CSS - in - JS를 사용해야 했다.

Emotion, styled-components 등 이미 유명하고 익숙한 선택지도 있었지만 내가 이 라이브러리를 추천한 이유는 나에게 프론트엔드를 알려준 친구가 추천을 해주기도 했고, 빌드 타임에서 CSS를 생성함으로서 얻을 수 있는 여러 이점들이 크다고 생각했다. 그리고 새로운 기술을 좀 써보고 싶기도 했다.

하지만 정작 나도 이 라이브러리를 한번도 써본적이 없어서 나름의 공부를 시작했고 그 결과를 글로서 정리하고자 한다.

✒️ Vanilla Extract

Runtime 이 아닌 Build 타임에 Typescript 로 작성된 코드를 CSS로 변환 (Zero - Runtime)
Type - Safe 하게 CSS 스타일을 작성할 수 있다.
- 특히 Theme 기능 사용 시 사용자가 타입을 명시하지 않아도 알아서 타입을 체크한다.
sprinkle 라이브러리를 사용하여 Atomic CSS 를 사용할 수 있다.
recipe 라이브러리를 사용하여 Variant 기반의 스타일링을 구성할 수 있다.

✒️ Runtime CSS - in - JS

Emotion, styled-component 같은 라이브러리들은 런타임 환경에서 CSS를 생성한다.
- Runtime 에 CSS 를 생성하기 때문에 스타일을 계산하는 비용이 클 수록 성능 이슈가 발생한다.
- 컴포넌트 단에서 런타임 과정에 스타일이 수정된다면 그때마다 새롭게 CSS 를 생성해야 하고, 여기서 발생한 딜레이만큼 렌더링이 차단된다.
- 이러한 라이브러리들은 Production Mode 에서는 DOM 이 아닌 CSSOM 을 수정하는 방식을 채택하여 DOM 트리를 다시 파싱하는 과정을 생략하였다.

❓ 왜 굳이 CSSOM 에 스타일을 추가하는 방식을 사용하는가?

브라우저 렌더링 과정에서 DOM 트리의 루트에서 각 노드를 순회하고, 이후 각 노드에 대한 CSSOM 규칙을 찾는 과정을 거친다.
이때 DOM 을 직접 수정할 경우 변경된 사항에 대해 DOM 트리를 다시 구축해야 하기 때문에, CSSOM 만을 수정하여 해당 작업을 생략하기 위함이다.
- CSSStyleSheet.insertRule() 메서드를 사용하여 현재 스타일시트에 새로운 스타일을 삽입하는 방식을 쓴다.
Development Mode 에서는 <style> 태그를 주입하여 스타일을 수정하는 방식을 쓴다. (DOM 수정)

✒️ Critical CSS

꼭 애플리케이션의 모든 CSS 를 초기 렌더링때 가져올 필요는 없다.
초기 렌더링의 최적화를 위해 화면에 필요한 CSS 만 로딩하는 방식을 Critical CSS 라고 한다.
- styled-component 에서는 ServerStyleSheet.collectStyles 메서드로 이를 구현한다.
  - https://styled-components.com/docs/advanced#server-side-rendering
    - 서버 사이드 렌더링 과정에서 스타일을 수집하고, 이를 <style> 태그로 묶어 삽입하는 방법.
    - 과거 Next 12 버전에서 Styled-Component 를 Server - Side 에서 쓰기 위해 사용했었다.
    - ~~1년도 전에 짠 코드 주의~~ (Next12 + styled-component SSR)
- emotion 에서는 extractCritical 메서드를 통해 필요한 CSS 를 사전에 추출한다.
  - https://emotion.sh/docs/ssr#extractcritical
정리
- 두 방식 모두 서버 사이드 렌더링 (React.renderToString) 이 진행될 때 스타일시트를 수집하고 이를 주입하는 형식이다.
- React 18에서 지원하는 Stream 기반의 렌더링 (renderToPipeableStream ) 에 대해서도 지원을 시작하고 있지만 아직 여러 이슈가 있는 것으로 파악되었다.

✒️ Zero Runtime

Build 타임에 미리 CSS 를 생성해두는 방식을 바로 Zero Runtime 이라고 한다.
- 즉, 런타임 이전에 미리 필요한 CSS 를 빌드 시점에 생성하여 제공하는 형식이다.
- 이렇게 생성된 CSS 파일은 <link> 태그를 기반으로 브라우저에 제공된다.
동적인 스타일링은 사전에 정의한 스타일의 조합을 기반으로만 가능하다.
- Runtime CSS - in - JS 의 경우 직접 StyleSheet 를 수정함으로서 동적인 스타일링을 가능하게 했다.
- 하지만 Zero Runtime CSS - in - JS 의 경우 CSS Variable 을 빌드 타임에 미리 생성해두고, 이를 상황에 맞게 적용하는 방식을 사용한다.
- 새로운 Variable 은 Runtime 환경에서 생성할 수 없기 때문에 동적인 스타일링에 제한이 있다.

✒️ 무조건 Zero Runtime 이 좋은가?

개발 중인 프로젝트의 상황에 따라서 적절한 것을 도입하는 게 좋다.

PROS
- CSS 와 JS Bundle 파일을 병렬로 가져올 수 있기 때문에 리소스 로딩 시간이 단축된다.
- 런타임에서 스타일이 생성되지 않기 때문에 Bundle 사이즈가 상대적으로 더 작다
- 복잡한 인터렉션이 추가된 애플리케이션일수록 런타임 성능 비용이 비싼데, Zero Runtime 의 경우 이러한 고민을 해결할 수 있다.
- RSC (React Server Componnent) 와의 궁합이 Runtime CSS - in - JS 보다 더 낫다.
- 런타임 환경에서 스타일 주입으로 인한 여러 문제점들을 고려하지 않아도 된다. (우선 순위 등..)
CONS
- CSS Variable 을 사용하다 보니 브라우저 호환성 문제가 있다
  - 근데 이건 IE 에 국한된 문제기 때문에 이제는 딱히 의미가 없다. ~~(IE 왜 씀)~~
- 빌드 타임에 CSS 변환이 필요하기 때문에 별도의 플러그인 설정이 필요하다.
  - 다만 Vanilla Extract 의 경우 Vite, ESBuild, Rollup 같은 각 번들러에 대한 Plugin 이 이미 준비되어있다.
- 동적인 스타일링에 대한 제한이 있기 때문에 유연한 스타일링이 다소 어렵다.
  - 상황에 따라 필요한 스타일 변수를 사전에 전부 등록시켜야 하는 문제도 있더라.
  - Vanilla Extract 에서는 dynamic 모듈로 런타임 과정에서 CSS Variable 을 생성할 수 있다.
    - 성능 저하도 거의 없고, 번들 사이즈도 매우 작다 (1.3kb)

✒️ Usage of Vanilla Extract

Vanilla Extract 플러그인의 대략적인 사용 방법에 대해서 정리하였다.

스타일링 방식
- 여타 다른 CSS - in - JS 와 다를 바가 없다. style 함수 내에 스타일 객체을 추가한다.
- 생성된 변수는 빌드 타임에서 난수화된 className 으로 변환되어 만들어진다.
```
import { style } from '@vanilla-extract/css';

export const myStyle = style({
  display: 'flex',
  paddingTop: '3px'
});
```
- 다만 별도의 Extension 없이도 각 스타일 property 에 대한 타입 추론이 된다는 게 좋다.
  각 스타일 속성에 대한 정보를 MDN 문서 기반으로 제공해주기도 한다.

스타일 재사용

스타일 객체를 배열 형태로도 제공할 수 있기 때문에 재사용이 비교적 용이하다.

export const testStyle = style({
    display: 'flex',
    flexDirection: 'column'
})

export const mergeStyle = style([
    testStyle, {
        justifyContent: 'space-around',
        gap: '0px 8px'
    }
])

Atomic CSS 부분 제공

sprinkles 라이브러리를 통해 CSS token 을 생성할 수 있다.
- 디자인 시스템에 활용될 상수와 매칭될 속성을 지정하여 defineProperties 함수 내 객체에 정의한다.
- createSprinkles 함수를 통해 유틸 함수 sprinkles 를 생성하고 이를 내보낸다.

import { createSprinkles, defineProperties } from '@vanilla-extract/sprinkles';

const colors = {
  'blue-50': '#eff6ff',
  'blue-100': '#dbeafe',
  'blue-200': '#bfdbfe',
  'gray-700': '#374151',
  'gray-800': '#1f2937',
  'gray-900': '#111827'
  // etc.
};

const colorProperties = defineProperties({
  conditions: {
    lightMode: {},
    darkMode: { '@media': '(prefers-color-scheme: dark)' }
  },
  defaultCondition: 'lightMode',
  properties: {
    color: colors,
    background: colors
  }
});

export type Sprinkles = Parameters<typeof sprinkles>[0];
export const sprinkles = createSprinkles(
  colorProperties
);

이를 사용하는 단에서는 아래와 같이 사용할 수 있다.
- sprinkles 함수를 호출하고, 인자로 지정한 property 에 맞는 값을 적용한다.

import { style } from '@vanilla-extract/css';
import { sprinkles } from './sprinkles.css.ts';

export const container = style([
  sprinkles({
    color: 'gray-800',
    background: 'blue-50'
  }),
  {
    ':hover': {
      outline: '2px solid currentColor'
    }
  }
]);

Variant 기반의 스타일링 시스템 제공

recipe 라이브러리를 활용하여 Variant 기반의 스타일링 시스템 제공
base 에는 항상 제공될 스타일을, Variant 는 각 속성 값에 따른 스타일을 지정한다.

import { recipe } from '@vanilla-extract/recipes';

export const button = recipe({
  base: {
    borderRadius: 6
  },

  variants: {
    color: {
      neutral: { background: 'whitesmoke' },
      brand: { background: 'blueviolet' },
      accent: { background: 'slateblue' }
    },
    size: {
      small: { padding: 12 },
      medium: { padding: 16 },
      large: { padding: 24 }
    },
    rounded: {
      true: { borderRadius: 999 }
    }
  },

컴포넌트 단에서는 아래와 같이 적용이 가능하다.
- recipes 에서 제공하는 RecipeVariants 유틸 타입을 활용하면 더 좋다.

import type { ComponentPropsWithoutRef, PropsWithChildren } from 'react';
import type { RecipeVariants } from '@vanilla-extract/recipes';

import * as styles from './style.css';

// RecipeVariants 에 의해 style.css.ts 에 정의한 button Recipe 타입 추론
type ButtonProps = RecipeVariants<typeof styles.button> &
  PropsWithChildren<ComponentPropsWithoutRef<'button'>>;

const Button = ({
  children,
  color,
	size,
  rounded,
  type = 'button',
}: ButtonProps) => (
  <button className={styles.button({ color, size, rounded })}>
    {children}
  </button>
);