번들링

수민·2023년 1월 18일
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번들링

위의 사진은 애플에서 생산한 개인용 컴퓨터의 3번째 모델을 사용하는 방법을 소개하고 있습니다. 이 모델로 프로그램을 사용하려면 반드시 드라이브에 프로그램이 담긴 디스크를 넣어야만 했습니다. 그리고 다른 프로그램을 사용하고 싶다면 디스크를 빼고 새로운 디스크를 넣어야만 했죠. 이와 같이 컴퓨터 사용자가 원하는 프로그램 사용을 위해서 험난한 과정이 필요했습니다. 인용한 위의 가이드에는 이 외에도 컴퓨터를 사용하기 전에, 모니터를 설치하고 전원을 입력하고 주의사항에 대한 안내 등 수십페이지를 읽고 나서야 비로소 원하는 작업을 할 수 있는 페이지를 확인할 수 있었습니다.

처음에는 HP와 같은 몇몇 소수의 회사만 PC를 생산할 수 있었지만, 시대가 지나고 기술이 발전함에 따라 많은 업체에서 PC를 생산하고 판매를 시작합니다. 특히 아래 소개된 The Kaypro 10은 다양한 번들을 하드웨어와 같이 제공하는 마케팅 전략을 펼쳤는데, 텍스트 편집기나 스프레드시트 소프트웨어등 여러 편리한 소프트웨어를 한 번에 제공해줬다고 합니다.

조금 더 현대적인 이야기를 해보겠습니다. 2000년대의 우리나라 초중고 학생에게 번들은 단지 게임 잡지를 주면 같이 세트로 주는 게임 CD에 불과했습니다. 하지만 이 번들의 위력은 엄청났습니다. 잡지의 내용에 관심이 있었다기 보다는, 게임 CD를 구매하기 위해서 그 때 당시에 만원에 가까운 돈을 지불하고는 했었으니까요. 짜장면을 천 원에 팔던 시절에 만 원 짜리 잡지를 덜컥 구매 했다는 것은 그만큼 마케팅 효과가 엄청났다고 볼 수 있습니다.

이 마케팅 전략은 꽤나 사업적으로 성과가 있었기 때문에 다양한 업계에서 차용했는데, "콘푸라이트"라는 씨리얼을 팔던 동서식품(포스트)이라는 식품 제조업체도 이 중 하나였습니다. 해당 씨리얼에는 게임 CD가 테이프로 붙어있었고, 이 게임 CD는 생각보다 재미도 있었다고 합니다.

1+1 처럼 씨리얼을 사면 즐길 거리를 제공하는 이 마케팅 전략 덕분에 그당시 어린이들은 이 씨디가 붙어있는 씨리얼만 찾아 다니기도 했었습니다. 번들링은 이런 여러 사례와 같이 실질적으로 여러 제품이나, 코드, 프로그램을 묶어서 패키지로 제공하는 행위를 의미합니다.

그렇다면 프론트엔드 개발자에게 번들링은 무엇일까요? 현대 웹 개발에서, 프론트엔드 개발자에게 번들은 “사용자에게 웹 애플리케이션을 제공하기 위한 파일 묶음"입니다. 사용자가 브라우저를 열고 주소를 입력하면, 해당 주소에서 프론트엔드 개발자가 번들링한 여러 파일을 받습니다. 이 파일을 브라우저가 실행하여 멋진 웹 애플리케이션을 사용자에게 제공하게 됩니다.

번들링의 필요성

그런데 꼭 번들링을 해줘야만 할까요? 내가 작성한 HTML, CSS, JavaScript 파일을 그대로 전송하는 것이 무슨 문제가 있을까요? 큰 문제가 없을 수 있습니다. 하지만 아래와 같은 상황들이 일어난다면, 어려움에 처할 수 있습니다.

두 개의 .js 파일에서 같은 변수를 사용하고 있어서, 변수 간 충돌이 일어났습니다.
딱 한 번 불러오는 프레임워크 코드가 8MB라서, 인터넷 속도가 느린 국가의 모바일 환경에서 사용자가 불편을 호소합니다.
번들 파일 사이즈를 줄이기 위해서 파일의 공백을 모두 지웠는데, 가독성이 너무 떨어져서 코딩하기가 어렵습니다. 결국 그대로 공백을 되돌려서 코딩합니다.
배포 코드가 너무 읽기 쉬워 개발을 할 줄 아는 사용자가 프론트엔드 애플리케이션을 임의로 조작하여 피해가 발생했습니다.
이 중에서 용량이나 조작에 관한 문제는 프론트엔드 개발에서만 생기는 일은 아닙니다. 게임에서도 충분히 생길 수 있는 일입니다.

위 사진은 PNG 파일로 용량이 228KB입니다. 그런데 실제 패미컴으로 발매되었던 닌텐도의 유명 게임인 슈퍼 마리오 브라더스는 40KB로 이보다도 적은 용량을 가지고 있습니다. 가정용 오락기 패미컴에서 플레이 가능하게 하기 위해서 게임 용량을 극도로 줄여서 배포해야만 했기 때문입니다. 왜 그래야만 했느냐면, 당시 패미컴은 물리 처리 장치(PPU)에서 8KB, 중앙처리장치(CPU)에서 32KB, 합쳐서 40KB까지만 지원했기 때문입니다. 만약 패미컴이 좀 더 큰 용량을 지원했다면 슈퍼마리오 게임은 더 큰 용량을 가지고 있었을 수도 있었을 겁니다.

물리적인 한계에 맞춰 게임을 매우 작은 용량으로 줄이기 위해 개발자들은 머리를 굴려야 했습니다. 기존에 만든 그래픽 패턴을 재사용 한다거나, 색 표현 범위를 최소화하는 등 최적화 절차를 거쳐야만 했습니다. 이런 슈퍼 마리오 브라더스의 사례처럼, 번들링 작업에서는 필연적으로 용량을 줄이고 파일을 통일하는 툴링 작업이 필요하게 됩니다. 즉, 소프트웨어를 잘 만들어도 사용자에게 배포하기 위해 번들링이 꼭 필요합니다.

Webpack

webpack은 2022년 7월 현재 프론트엔드 애플리케이션 배포를 위해서 가장 많이 사용하는 번들러입니다. 실리콘벨리나 국내 IT 대기업을 막론하고 프론트엔드 애플리케이션을 대규모 유저에게 제공하기 위해 가장 많이 사용하는 방법입니다. 많은 웹 개발자에게 사랑받고 있고, 이제는 Node.js 백엔드 개발자도 배포를 위해서도 많이 사용합니다. 가장 많이 사용하는 번들러답게 공식문서도 한글로 번역이 되어있고, 자료도 쉽게 찾을 수 있어 처음 번들링에 대해서 학습할 때 참고하기 좋습니다. 향후 번들링에 대한 이해도가 높아진 이후에는 아래 그래프에서 언급한 다른 번들러를 학습해보는 것도 좋습니다.

Webpack이란

Webpack이란 여러 개의 파일을 하나의 파일로 합쳐주는 모듈 번들러를 의미합니다. 모듈 번들러란 HTML, CSS, JavaScript 등의 자원을 전부 각각의 모듈로 보고 이를 조합해 하나의 묶음으로 번들링(빌드)하는 도구입니다.

모듈 번들러(Module Bundler)의 등장

모던 웹으로 발전하면서 JavaScript 코드의 양이 절대적으로 많이 증가했고, 또 대규모의 의존성 트리를 가지고 있는 대형 웹 애플리케이션이 등장하므로써 세분화된 모듈 파일이 폭발적으로 증가했습니다. 이 모듈 단위의 파일들을 호출을 해 브라우저에 띄워야 하는데, JavaScript 언어의 특성에 따라 발생하기 쉬운 각 변수들의 스코프 문제를 해결해야 하고, 각 자원을 호출할 때에 생겨나는 네트워크 쪽의 코스트도 신경써줘야만 했습니다.

그래서 이런 복잡성에 대응하기 위해 하나의 시작점(Ex. React App의 index.js 등)으로부터 의존성을 가지는 모듈을 모두 추적하여 하나의 결과물을 만들어내는 모듈 번들러가 등장하게 되었습니다.

Webpack에서의 모듈

Webpack에서의 모듈은 JavaScript의 모듈에만 국한하지 않습니다. HTML, CSS, 혹은 .jpg나 .png 같은 이미지 파일들도 전부 포함한 포괄적인 개념입니다.

[그림] Webpack은 JavaScript 외에도 다양한 파일을 번들링 합니다.

따라서 Webpack은 주요 구성 요소인 로더(loader)를 통해 다양한 파일도 번들링이 가능합니다.

빌드와 번들링
빌드는 개발이 완료된 앱을 배포하기 위해 하나의 폴더(directory)로 구성하여 준비하는 작업을 말합니다. React 앱을 기준으로 설명을 하면, npm run build를 실행하면 React build 작업이 진행되고, index.html 파일에 압축되어 배포에 최적화된 상태를 제공해 줍니다.

번들링은 말 그대로 묶음의 개념입니다. 파일을 묶는 작업 그 자체를 말하며 파일은 의존적 관계에 있는 파일들(import, export) 그 자체 혹은 내부적으로 포함 되어 있는 모듈을 의미합니다. 정확히 말하면 모듈 간의 의존성 관계를 파악해 그룹화 하는 작업이라고 볼 수 있습니다.

Webpack의 필요성

Webpack이 필요한 가장 큰 이유는 웹 애플리케이션의 빠른 로딩 속도와 높은 성능을 위해서입니다. 웹페이지를 구성하는 코드의 양이 많은 것을 “무겁다”라고 표현하는데, 이것이 무거우면 무거울수록 웹 페이지의 로딩 속도와 성능은 저하가 됩니다. 일반적으로 유저는 하나의 웹사이트에 접근하는 순간부터 3초 이내에 웹페이지가 뜨지 않으면 굉장히 많은 수가 더는 기다리지 않고 이탈을 선택합니다.


[그림] Think with Google / SOASTA Research, 2017

해당하는 그림은 걸리는 시간에 따른 유저의 이탈률에 관련한 그림입니다. 보시다시피 완전한 로딩에 최대 3초가 걸리는 페이지는 32%의 이탈률을, 그보다 2초 더 걸리는 5초는 90%의 이탈률로 페이지의 로딩 속도가 느리면 느릴수록 사용자가 폭발적으로 이탈합니다. 그렇기 때문에 로딩 속도를 개선하기 위한 많은 노력이 필요했고, 그 대표적인 것으로 브라우저에서 서버로 요청하는 파일의 숫자를 줄이는 것이었습니다.

Webpack이 없다면 각 자원들을 일일히 서버에 요청해 얻어와야 하지만, Webpack이 있다면 같은 타입의 파일들은 묶어서 요청 및 응답을 받을 수 있기 때문에 네트워크 코스트가 획기적으로 줄어듭니다.

또한 Webpack loader를 사용하면 일부 브라우저에서 지원하지 않는 JavaScript ES6의 문법들을 ES5로 번환해주는 babel-loader를 사용할 수 있게 됩니다. Vue인 경우는 vue-loader를, scss 파일 같은 경우는 css 파일로 변환해주는 scss-loader 등의 loader도 사용할 수 있기 때문에 개발자는 본인이 원하는 최선의 개발 방식을 선택해 개발할 수 있게끔 지원하기도 합니다.

그리고 Webpack4 버전 이상부터는 Develoment, Production 두 가지의 모드를 지원합니다. 여기서 Production 모드로 번들링을 진행할 경우, 코드 난독화, 압축, 최적화(Tree Shaking) 작업을 지원하기도 합니다. 한마디로 상용화 된 프로그램을 사용자가 느끼기에 더욱 쾌적한 환경 및 보안까지 신경쓰면서 노출시킬 수 있다는 점에서도 Webpack의 필요성은 굉장히 높은 편이라고 할 수 있겠습니다.

웹팩의 핵심 개념


module.exports = {
  target: ["web", "es5"],
  entry: "./src/script.js",
  output: {
    path: path.resolve(__dirname, "docs"),
    filename: "app.bundle.js",
    clean: true
  },
  module: {
    rules: [
      {
        test: /\.css$/,
        use: [MiniCssExtractPlugin.loader, "css-loader"],
        exclude: /node_modules/,
      },
    ],
  },
  plugins: [
    new HtmlWebpackPlugin({
      template: path.resolve(__dirname, "src", "index.html"),
    }),
    new MiniCssExtractPlugin(),
  ],
  optimization: {
    minimizer: [
      new CssMinimizerPlugin(),
    ]
  }
};

Target

Webpack은 다양한 환경과 target을 컴파일합니다. target의 기본값은 web입니다. 적용하지 않으면 이 기본 값으로 적용됩니다. 이 부분에는 web 외에도 다양한 환경을 컴파일 할 수 있는데, esX를 넣으면 지정된 ECMAScript 버전으로 컴파일할 수 있습니다.

module.exports = {
  target: ["web", "es5"],
};

해당 config 파일에서는 es5를 배열 안에 넣었습니다. 따라서 이 config 파일은 브라우저와 동일한 환경에서 사용하기 위하여 컴파일할 것이며, 작성된 코드를 es5 버전으로 컴파일 하겠다고 지정한 것임을 알 수 있습니다. Browser Compatibility와 연관된 속성으로 볼 수 있습니다.

Entry(엔트리)

일반적인 문맥에서 entry의 뜻은 “입구"입니다. 박물관 입구, 놀이동산 입구등의 문맥에서 사용되는 영어 단어입니다. webpack에서의 entry는 프론트엔드 개발자가 작성한 코드의 “시작점"으로 이해하면 편합니다. React도 index.js에서 HTML 엘리먼트 하나에 React 코드를 적용하는 것 부터 시작합니다. (실제 webpack을 사용하기도 했습니다.)

Entry 속성은 Entry point라고도 하며, webpack이 내부의 디펜던시 그래프를 생성하기 위해 사용해야 하는 모듈입니다. Webpack은 이 Entry point를 기반으로 직간접적으로 의존하는 다른 모듈과 라이브러리를 찾아낼 수 있습니다.

module.exports = {
	...
  entry: "./src/index.js",
};

//지정 값
module.exports = {
	...
  entry: "./src/script.js",
};

기본 값은 ./src/index.js이지만 webpack 설정에서 이런 식으로 Entry 속성을 설정하여 다른 (또는 여러 entry point)를 지정할 수 있습니다.

Output(출력)

Output 속성은 생성된 번들을 내보낼 위치와 이 파일의 이름을 지정하는 방법을 webpack에 알려주는 역할을 합니다.



const path = require('path');

module.exports = {
	...
  output: {
    path: path.resolve(__dirname, "docs"), // 절대 경로로 설정을 해야 합니다. 
    filename: "app.bundle.js",
    clean: true
  },
};

기본 출력 파일의 경우에는 ./dist/main.js로 , 생성된 기타 파일의 경우에는 ./dist 폴더로 설정됩니다. 위의 예제에서는 output.filename과 output.path 속성을 사용하여 webpack에 번들의 이름과 내보낼 위치를 알려주고 있습니다. path 속성을 사용할 때는 path 모듈을 사용해야만 합니다.

Loader(로더)

Webpack은 기본적으로 JavaScript와 JSON 파일만 이해합니다. 그러나 loader를 사용하면 Webpack이 다른 유형의 파일을 처리하거나, 그들을 유효한 모듈로 변환해 애플리케이션에 사용하거나 디펜던시 그래프에 추가할 수 있습니다.


module.exports = {
	...
  module: {
    rules: [
      {
        test: /\.css$/,
        use: [MiniCssExtractPlugin.loader, "css-loader"],
        exclude: /node_modules/,
      },
    ],
  },
};

상위 수준에서 loader는 webpack 설정에 몇 가지 속성을 가집니다.

  • test: 변환이 필요한 파일들을 식별하기 위한 속성
  • use: 변환을 수행하는데 사용되는 로더를 가리키는 속성
  • exclude: 바벨로 컴파일하지 않을 파일이나 폴더를 지정. (반대로 include 속성을 이용해 반드시 컴파일해야 할 파일이나 폴더 지정 가능)
    여기서 test와 use 속성은 필수 속성입니다. 이런 속성을 넣어 규칙을 정하기 위해서는 module.rules 아래에 정의해야 합니다. 그저 rules 아래에 정의하면 webpack은 경고를 하게 됩니다.

Plugins(플러그인)

Plugins를 사용하면 번들을 최적화하거나 에셋을 관리하고, 또는 환경변수 주입 등의 광범위한 작업을 수행할 수 있게 됩니다.



const webpack = require('webpack');
const HtmlWebpackPlugin = require("html-webpack-plugin");
const MiniCssExtractPlugin = require("mini-css-extract-plugin");

module.exports = {
  ...
  plugins: [
    new HtmlWebpackPlugin({
      template: path.resolve(__dirname, "src", "index.html"),
    }),
    new MiniCssExtractPlugin(),
  ],
};

플러그인을 사용하기 위해서는 require()를 통해 플러그인을 먼저 요청해야 합니다. 그리고 plugins 배열에 사용하고자 하는 플러그인을 추가해야 합니다. 대부분의 플러그인은 사용자가 옵션을 통해 지정할 수 있습니다. 다른 목적으로 플러그인을 여러 번 사용하도록 설정할 수 있기 때문에 new 연산자를 사용해 호출하여 플러그인의 인스턴스를 만들어줘야 합니다.

위의 예제에서 html-webpack-plugin 은 생성된 모든 번들을 자동으로 삽입하여 애플리케이션용 HTML 파일을 생성해줍니다. mini-css-extract-plugin은 CSS를 별도의 파일로 추출해 CSS를 포함하는 JS 파일 당 CSS 파일을 작성해주게끔 지원합니다.

최적화

Optimization(최적화)

Webpack은 버전 4부터는 선택한 항목에 따라 최적화를 실행합니다.




module.exports = {
  ...
  optimization: {
    minimizer: [
      new CssMinimizerPlugin(),
    ]
  }
};

최적화하기 위해 다양한 옵션이 지원이 되는데, 대표적으로 minimize와 minimizer 등을 사용합니다.

minimize : TerserPlugin 또는 optimization.minimize에 명시된 plugins로 bundle 파일을 최소화(=압축)시키는 작업 여부를 결정
minimizer : defualt minimizer을 커스텀된 TerserPlugin 인스턴스를 제공해서 재정의할 수 있습니다.
위의 예제에서는 mini-css-extract-plugin 에 관련된 번들을 최소화하도록 지시하고 있습니다.

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