콘텐츠 가시성: 렌더링 성능을 향상시키는 새로운 CSS 속성

화면 밖 콘텐츠의 렌더링을 건너뛰어 초기 로드 시간을 개선합니다.

Chromium 85에서 출시되는 content-visibility 속성은 페이지 로드 성능을 개선하는 데 가장 효과적인 새 CSS 속성 중 하나일 수 있습니다. content-visibility를 사용하면 사용자 에이전트가 필요할 때까지 레이아웃 및 페인팅을 포함한 요소의 렌더링 작업을 건너뛸 수 있습니다. 렌더링을 건너뛰므로 콘텐츠의 상당 부분이 화면 밖에 있는 경우 content-visibility 속성을 활용하면 초기 사용자 로드 속도가 훨씬 빨라집니다. 또한 화면의 콘텐츠와 더 빠르게 상호작용할 수 있습니다. 꽤 깔끔하네요.

네트워크 결과를 나타내는 수치가 표시된 데모
이 문서 데모에서 content-visibility: auto를 청크 콘텐츠 영역에 적용하면 초기 로드 시 렌더링 성능이 7배 향상됩니다. 자세한 내용을 알아보려면 계속 읽어보세요.

브라우저 지원

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소스

content-visibilityCSS Containment 사양 내에 있는 프리미티브를 사용합니다. content-visibility는 현재 Chromium 85에서만 지원되고 Firefox의 경우 '프로토타입 생성 가치'로 간주됨) Containment 사양은 대부분의 최신 브라우저에서 지원됩니다.

CSS 포함

CSS 포함의 중요하고 중요한 목표는 페이지의 나머지로부터 DOM 하위 트리를 예측 가능한 격리로 제공하여 웹 콘텐츠의 렌더링 성능을 개선하는 것입니다.

기본적으로 개발자는 페이지의 어떤 부분이 콘텐츠 집합으로 캡슐화되어 있는지 브라우저에 알릴 수 있습니다. 그러면 브라우저가 하위 트리 외부의 상태를 고려하지 않고도 콘텐츠에 관해 추론할 수 있습니다. 어떤 콘텐츠(하위 트리)에 격리된 콘텐츠가 포함되어 있는지 알면 브라우저가 페이지 렌더링을 위한 최적화 결정을 내릴 수 있습니다.

CSS 포함에는 4가지 유형이 있으며 각 유형은 contain CSS 속성의 잠재적 값이며 공백으로 구분된 값 목록으로 결합할 수 있습니다.

  • size: 요소의 크기 포함을 사용하면 하위 요소를 검사하지 않고도 요소의 상자를 배치할 수 있습니다. 즉, 요소의 크기만 필요한 경우 하위 요소의 레이아웃을 건너뛸 수 있습니다.
  • layout: 레이아웃 포함은 하위 요소가 페이지에 있는 다른 상자의 외부 레이아웃에 영향을 미치지 않음을 의미합니다. 따라서 다른 상자를 배치하기만 하면 하위 요소의 레이아웃을 건너뛸 수 있습니다.
  • style: 스타일을 포함하면 하위 요소뿐 아니라 다른 요소에도 영향을 미칠 수 있는 속성이 요소를 이스케이프하지 않습니다 (예: 카운터). 따라서 다른 요소의 스타일을 계산하려는 경우 하위 요소의 스타일 계산을 건너뛸 수 있습니다.
  • paint: 페인트 포함을 사용하면 포함하는 상자의 하위 요소가 경계 외부에 표시되지 않습니다. 시각적으로 요소를 오버플로하는 것은 없으며, 요소가 화면 밖에 있거나 표시되지 않는 경우 하위 요소도 표시되지 않습니다. 이를 통해 요소가 화면 밖에 있을 때 하위 요소 페인팅을 건너뛸 수 있습니다.

content-visibility로 렌더링 작업 건너뛰기

적절한 세트가 지정된 경우에만 브라우저 최적화가 시작될 수 있으므로 어떤 포함 값을 사용할지 알아내기가 어려울 수 있습니다. 값을 조정하면서 가장 효과적인 방법을 확인하거나 content-visibility이라는 다른 CSS 속성을 사용하여 필요한 포함을 자동으로 적용할 수 있습니다. content-visibility을 사용하면 개발자의 노력을 최소화하면서 브라우저가 제공할 수 있는 최대 성능 향상을 얻을 수 있습니다.

콘텐츠 공개 상태 속성은 여러 값을 허용하지만 auto이 즉각적인 성능을 제공하는 값입니다. content-visibility: auto이 있는 요소는 layout, style, paint 포함을 얻습니다. 요소가 화면 밖에 있으면 (그리고 사용자와 관련이 없는 경우, 관련 요소는 하위 트리에 포커스나 선택 항목이 있는 요소일 수 있음) size 포함을 얻습니다 (또한 콘텐츠의 페인트히트 테스트를 중지함).

이는 즉, 요소가 화면 밖에 있으면 하위 요소가 렌더링되지 않습니다. 브라우저는 요소의 콘텐츠를 고려하지 않고 요소의 크기를 결정하며 거기서 중지됩니다. 요소 하위 트리의 스타일 지정 및 레이아웃과 같은 대부분의 렌더링은 건너뜁니다.

요소가 표시 영역에 가까워지면 브라우저는 더 이상 size 포함을 추가하지 않고 요소의 콘텐츠를 색칠하고 히트 테스트를 시작합니다. 이렇게 하면 사용자가 볼 수 있도록 적시에 렌더링 작업을 실행할 수 있습니다.

접근성 관련 참고사항

content-visibility: auto의 기능 중 하나는 화면 밖 콘텐츠를 문서 객체 모델에서 계속 사용할 수 있다는 것입니다. 따라서 visibility: hidden와 달리 접근성 트리도 사용할 수 있습니다. 즉, 콘텐츠가 로드되거나 렌더링 성능이 저하될 때까지 기다리지 않고 페이지에서 콘텐츠를 검색하고 탐색할 수 있습니다.

하지만 이와 반대로, display: none 또는 visibility: hidden와 같은 스타일 기능이 있는 랜드마크 요소는 화면 밖에 있을 때 접근성 트리에도 표시됩니다. 브라우저가 이러한 스타일을 표시 영역에 들어갈 때까지 렌더링하지 않기 때문입니다. 이러한 요소가 접근성 트리에 표시되지 않도록 하려면 aria-hidden="true"도 추가해야 합니다.

예: 여행 블로그

이 예시에서는 오른쪽의 여행 블로그의 기준을 정하고 왼쪽에 있는 분할 영역에 content-visibility: auto을 적용합니다. 결과는 초기 페이지 로드 시 232ms에서 30ms 사이의 렌더링 시간을 보여줍니다.

여행 블로그는 일반적으로 사진 몇 장과 설명 텍스트로 구성된 일련의 이야기를 포함합니다. 다음은 여행 블로그로 이동할 때 일반적인 브라우저에서 발생하는 상황입니다.

  1. 페이지의 일부는 필요한 리소스와 함께 네트워크에서 다운로드됩니다.
  2. 브라우저는 콘텐츠가 사용자에게 표시되는지 고려하지 않고 페이지의 모든 콘텐츠의 스타일을 지정하고 배치합니다.
  3. 브라우저는 모든 페이지와 리소스가 다운로드될 때까지 1단계로 돌아갑니다.

2단계에서 브라우저는 모든 콘텐츠를 처리하여 변경되었을 수 있는 항목을 찾습니다. 새 업데이트의 결과로 이동되었을 수 있는 요소와 함께 새 요소의 스타일과 레이아웃을 업데이트합니다. 이것은 렌더링 작업입니다. 시간이 걸립니다.

여행 블로그의 스크린샷
여행 블로그의 예시. Codepen의 데모를 참고하세요.

이제 블로그의 각 개별 스토리에 content-visibility: auto를 입력하면 어떻게 되는지 생각해 보겠습니다. 일반적인 루프는 동일합니다. 브라우저가 페이지의 청크를 다운로드하고 렌더링합니다. 하지만 2단계에서 실행하는 작업의 양에 차이가 있습니다.

콘텐츠 공개 상태를 사용하면 현재 사용자에게 표시되는 (화면에 있는) 모든 콘텐츠의 스타일과 레이아웃을 지정합니다. 그러나 완전히 화면 밖에 있는 스토리를 처리할 때 브라우저는 렌더링 작업을 건너뛰고 요소 상자 자체의 스타일과 레이아웃만 지정합니다.

이 페이지를 로드하면 화면에 전체 화면 스토리와 각 오프스크린 스토리의 빈 상자가 포함된 것처럼 보입니다. 이렇게 하면 로드 렌더링 비용이 50% 이상 감소하여 성능이 훨씬 향상됩니다. 이 예에서는 렌더링 시간이 232ms에서 30ms로 증가한 것을 확인할 수 있습니다. 성능이 7배 향상되었습니다.

이러한 이점을 누리려면 어떤 작업이 필요할까요? 먼저 콘텐츠를 섹션으로 묶습니다.

CSS 클래스가 있는 섹션으로 콘텐츠를 분할하는 주석이 달린 스크린샷
content-visibility: auto 수신을 위해 story 클래스가 적용된 콘텐츠를 섹션으로 청크하는 예시입니다. Codepen의 데모를 참고하세요.

그런 다음 섹션에 다음 스타일 규칙을 적용합니다.

.story {
  content-visibility: auto;
  contain-intrinsic-size: 1000px; /* Explained in the next section. */
}

contain-intrinsic-size를 사용하여 요소의 자연스러운 크기 지정

content-visibility의 잠재적 이점을 활용하려면 브라우저에서 콘텐츠의 렌더링 결과가 어떤 식으로든 요소의 크기에 영향을 미치지 않도록 크기 제한을 적용해야 합니다. 즉, 요소가 비어 있는 것처럼 배치됩니다. 일반 블록 레이아웃에서 지정된 높이가 없는 요소는 높이가 0입니다.

스크롤바의 크기가 변경되어 높이가 0이 아닌 각 스토리에 의존하므로 이는 이상적이지 않을 수 있습니다.

다행히 CSS는 다른 속성인 contain-intrinsic-size를 제공합니다. 이 속성은 요소가 크기 포함의 영향을 받는 경우 요소의 자연스러운 크기를 효과적으로 지정합니다. 이 예에서는 섹션의 높이와 너비에 대한 추정치로 이 값을 1000px로 설정합니다.

즉, '내장 크기' 크기의 단일 하위 요소가 있는 것처럼 배치되어 크기가 지정되지 않은 div가 여전히 공간을 차지하도록 합니다. contain-intrinsic-size는 렌더링된 콘텐츠 대신 자리표시자 크기로 작동합니다.

Chromium 98 이상에는 contain-intrinsic-size에 새 auto 키워드가 있습니다. 지정하면 브라우저가 마지막으로 렌더링된 크기(있는 경우)를 기억하여 개발자가 제공한 자리표시자 크기 대신 이를 사용합니다. 예를 들어 contain-intrinsic-size: auto 300px를 지정한 경우 요소는 각 차원에서 300px 고유 크기로 시작하지만 요소의 콘텐츠가 렌더링되면 렌더링된 고유 크기가 유지됩니다. 이후의 모든 렌더링 크기 변경도 저장됩니다. 실제로 이는 content-visibility: auto가 적용된 요소를 스크롤한 다음 화면 밖으로 다시 스크롤하면 이상적인 너비와 높이를 자동으로 유지하고 자리표시자 크기로 되돌리지 않음을 의미합니다. 이 기능은 시간이 지남에 따라 사용자가 페이지를 탐색할 때 크기 추정을 자동으로 개선할 수 있는 무한 스크롤러에 특히 유용합니다.

content-visibility: hidden로 콘텐츠 숨기기

캐시된 렌더링 상태의 이점을 활용하면서 화면에 표시되는지 여부와 관계없이 콘텐츠를 렌더링하지 않은 상태로 유지하려면 어떻게 해야 할까요? content-visibility: hidden을 입력합니다.

content-visibility: hidden 속성은 content-visibility: auto가 화면 밖에서 제공하는 렌더링되지 않은 콘텐츠와 캐시된 렌더링 상태의 모든 이점을 동일하게 제공합니다. 그러나 auto와 달리 화면에서 렌더링이 자동으로 시작되지는 않습니다.

이렇게 하면 더 세밀한 제어가 가능하여 요소의 콘텐츠를 숨기고 나중에 빠르게 숨기기를 해제할 수 있습니다.

요소의 콘텐츠를 숨기는 다른 일반적인 방법과 비교해 보세요.

  • display: none: 요소를 숨기고 렌더링 상태를 소멸시킵니다. 즉, 요소의 숨기기를 해제하는 것은 동일한 콘텐츠로 새 요소를 렌더링하는 것만큼 비용이 듭니다.
  • visibility: hidden: 요소를 숨기고 렌더링 상태를 유지합니다. 그렇다고 해서 문서에서 요소가 실제로 삭제되지는 않습니다. 요소 (및 하위 트리)가 여전히 페이지에서 도형 공간을 차지하고 여전히 클릭할 수 있기 때문입니다. 또한 숨겨진 경우에도 필요할 때마다 렌더링 상태를 업데이트합니다.

반면에 content-visibility: hidden는 렌더링 상태를 유지하면서 요소를 숨기므로, 발생해야 하는 변경사항이 있는 경우 요소가 다시 표시될 때 (즉, content-visibility: hidden 속성이 삭제될 때)에만 적용됩니다.

content-visibility: hidden의 좋은 사용 사례로는 고급 가상 스크롤러를 구현하고 레이아웃을 측정하는 경우가 있습니다. 또한 단일 페이지 애플리케이션 (SPA)에도 유용합니다. 비활성 앱 뷰는 디스플레이를 방지하지만 캐시된 상태는 유지하기 위해 content-visibility: hidden가 적용된 DOM에 남아 있을 수 있습니다. 이렇게 하면 뷰가 다시 활성화되었을 때 빠르게 렌더링할 수 있습니다.

다음 페인트에 대한 상호작용 효과 (INP)

INP는 사용자 입력에 안정적으로 응답하는 페이지의 기능을 평가하는 측정항목입니다. 응답성은 렌더링 작업을 포함하여 기본 스레드에서 발생하는 과도한 양의 작업에 영향을 받을 수 있습니다.

특정 페이지에서 렌더링 작업을 줄일 수 있을 때마다 기본 스레드가 사용자 입력에 더 빠르게 응답할 기회를 갖게 됩니다. 여기에는 렌더링 작업이 포함되며 적절한 경우 content-visiblity CSS 속성을 사용하면 렌더링 작업을 줄일 수 있습니다(특히 대부분의 렌더링 및 레이아웃 작업이 완료되는 시작 시).

렌더링 작업을 줄이면 INP에 직접적인 영향이 있습니다. 사용자가 content-visibility 속성을 적절하게 사용하여 화면 밖 요소의 레이아웃과 렌더링을 지연시키려고 하는 페이지와 상호작용하려고 하면 기본 스레드가 사용자에게 표시되는 중요한 작업에 응답할 기회를 갖게 됩니다. 경우에 따라 페이지의 INP를 개선할 수 있습니다.

결론

content-visibility 및 CSS Containment Spec을 사용하면 CSS 파일에서도 성능이 향상될 수 있습니다. 이러한 속성에 대한 자세한 내용은 다음을 참고하세요.