혹시 JSON.stringify 때문에 성능 이슈를 겪어본 적 있으신가요? 저 역시 대용량 데이터를 다루다 보면 웹앱이 느려져서 답답함을 느꼈던 경험이 많아요. 최근 Hacker News 등에서 JSON.stringify의 성능 최적화 사례가 다시 주목받고 있더라고요. 이 글에서는 단순한 메서드 호출을 넘어, 공식 문서와 엔진별 최적화 사례, 그리고 실제 벤치마크를 바탕으로 실질적인 성능 개선 방법을 소개합니다. 읽고 나면 복잡한 데이터 직렬화 작업도 훨씬 빠르고 안전하게 처리할 수 있을 거예요. 함께 하나씩 살펴볼까요?
목차
- JSON.stringify의 기본 이해와 주요 기능
- JSON.stringify 사용 사례와 직면하는 문제점
- 성능 병목의 원인 분석: 공식 문서와 엔진별 사례
- 실제 효과가 입증된 JSON.stringify 최적화 전략
- 코드 예제와 벤치마크로 보는 최적화 적용법
- 최신 자바스크립트 엔진과 JSON.stringify의 미래 전망
JSON.stringify의 기본 이해와 주요 기능
먼저, JSON.stringify의 기본 개념부터 간단히 짚고 넘어갈게요.
이 메서드는 자바스크립트 객체를 JSON 문자열로 변환해주는 역할을 합니다. 데이터를 서버에 보낼 때나 로컬스토리지에 저장할 때 거의 필수적으로 쓰이죠. 저도 웹 개발을 처음 시작할 때, 이 함수가 왜 이렇게 중요한지 직접 경험하며 깨달았던 기억이 납니다.
기본적으로 JSON.stringify는 객체의 열거 가능한 속성을 하나씩 순회하며 문자열로 바꿔줍니다. 한 번 예시로 볼까요?
const user = { name: "Alice", age: 30 };
const jsonString = JSON.stringify(user);
console.log(jsonString);
정말 간단하죠? 하지만 여기서 끝이 아닙니다. 두 번째 인자인 replacer와 세 번째 인자인 space 옵션이 진가를 발휘할 때가 많아요.
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replacer: 배열이나 함수로 특정 속성만 골라내거나 값을 가공할 수 있습니다. 예를 들어, password 같은 민감한 정보는 빼고 싶을 때 이렇게 쓸 수 있습니다.
const user = { name: "Alice", age: 30, password: "secret" };
const jsonString = JSON.stringify(user, ["name", "age"]);
console.log(jsonString);
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space: 들여쓰기를 조절해 가독성을 높여줍니다. 숫자를 넣으면 그만큼 공백을, 문자열을 넣으면 그 문자열로 들여쓰기 해줘요.
저는 들여쓰기 옵션을 처음 알았을 때, JSON이 이렇게 읽기 쉽게 바뀐다는 게 정말 신기했어요!
하지만 주의할 점도 있습니다. **순환 참조(circular reference)**가 있는 객체는 처리할 수 없어요. 아래처럼 자기 자신을 참조하는 속성이 있으면 TypeError가 발생합니다.
const obj = {};
obj.self = obj;
JSON.stringify(obj);
처음엔 이런 에러 메시지에 당황했던 분들도 많으실 거예요. 이런 경우에는 replacer 함수로 순환을 감지하거나, cycle.js 같은 외부 라이브러리를 활용해야 합니다. 실무에서는 이런 예외 상황을 반드시 체크하는 게 좋겠죠?
최신 자바스크립트 엔진(V8 등)은 JSON.stringify의 성능을 꾸준히 개선해왔습니다. 공식 문서와 엔진 개발자 블로그에 따르면, replacer나 space 옵션의 타입에 따라 내부 처리 경로를 분기해 불필요한 연산을 최소화한다고 해요. 덕분에 대용량 데이터도 꽤 빠르게 처리할 수 있습니다.
정리하자면, JSON.stringify는 단순히 객체를 문자열로 바꿔주는 것에서 그치지 않고, 다양한 옵션과 엔진 최적화 덕분에 실무에서 아주 강력하게 쓸 수 있는 도구입니다.
💡 실무 팁
- 순환 참조가 있는 객체는 replacer 함수나 외부 라이브러리로 반드시 처리해야 TypeError를 방지할 수 있습니다.
- space 인자를 2~4 사이로 설정하면 가독성이 좋은 JSON 문자열을 얻을 수 있지만, 파일 크기가 커질 수 있으니 상황에 맞게 조절하세요.
- 대용량 객체를 stringify할 때는 replacer 함수 내에서 불필요한 속성을 미리 제외시켜 성능을 개선할 수 있습니다.
JSON.stringify 사용 사례와 직면하는 문제점
실제 개발 환경에서 JSON.stringify는 어떻게 쓰이고, 어떤 문제에 부딪힐까요?
우선, 서버와 클라이언트가 데이터를 주고받을 때 JSON.stringify는 빠질 수 없는 필수 도구입니다. 사용자가 입력한 폼 데이터를 서버로 전송할 때, 우리는 자바스크립트 객체를 JSON 문자열로 변환해서 보내야 하죠. 이걸 깜빡하고 객체를 그대로 보냈다가 서버에서 데이터가 깨져서 한참을 헤맨 적이 있었어요. "아, 문자열로 바꿔야 하는구나!" 하고 나서야 문제를 해결했죠.
또 하나 많이 쓰는 곳이 로컬 스토리지입니다. 로컬 스토리지는 문자열만 저장할 수 있기 때문에, 자바스크립트 객체를 보관하려면 반드시 JSON.stringify로 변환해야 해요. 객체를 그대로 넣었다가 null만 저장된 걸 보고 한참 당황했던 적도 있었습니다.
API 요청을 만들 때도 마찬가지입니다. REST API 서버에 POST 요청을 보낼 때, body에 객체를 넣으려면 JSON.stringify가 필수죠. fetch 같은 함수에서 body: JSON.stringify(data)로 객체를 직렬화하는 패턴, 다들 한 번쯤 써보셨을 거예요.
하지만 이 과정에서 문제가 발생하기도 합니다. 대표적으로 순환 참조가 있는 객체를 직렬화하면 곧바로 TypeError가 발생합니다. 예를 들어, a가 b를 참조하고, b가 다시 a를 참조하는 경우죠. replacer 함수를 써서 일부 속성만 골라내거나, flatted 같은 외부 라이브러리를 도입하면 이런 문제를 어느 정도 우회할 수 있습니다.
대용량 객체를 직렬화할 때 성능 저하와 메모리 증가도 무시할 수 없습니다. JSON.stringify는 싱글 스레드로 동작하기 때문에, 수백 MB 크기의 객체를 변환하다가 브라우저가 멈추거나 프로그램이 뻗는 일이 생길 수 있어요. 이럴 땐 객체를 쪼개서 직렬화하거나, Web Worker로 별도 스레드에서 처리하는 방법이 실용적입니다.
replacer 함수도 주의가 필요합니다. 특정 속성만 필터링하거나 값을 가공할 수 있어 유용하지만, 복잡한 객체나 참조 구조에서는 의도치 않은 결과가 나올 수 있거든요. replacer 내부에서 객체를 직접 수정했다가, 원본 데이터까지 영향을 받아서 한동안 버그와 씨름했던 경험도 있습니다.
최근엔 V8 엔진이 최적화되어, JSON.stringify 속도가 이전보다 훨씬 빨라졌다는 공식 벤치마크 결과도 있습니다. 대규모 데이터를 다룰 때는 최신 브라우저 환경에서 최대한 엔진의 이점을 활용하는 것도 좋은 팁이에요.
💡 실무 팁
- 순환 참조가 있는 객체를 직렬화할 때는 replacer 함수나 외부 라이브러리(e.g., cycle.js, flatted)를 사용해 순환 참조를 제거하거나 변환하세요.
- 대용량 객체 직렬화 시 UI 블로킹을 방지하려면 Web Worker를 활용해 별도 스레드에서 JSON.stringify를 실행하는 방법을 고려하세요.
- replacer 함수는 단순한 필터링에 적합하며, 복잡한 변환 로직은 예상치 못한 결과를 초래할 수 있으니 테스트를 충분히 수행하세요.
성능 병목의 원인 분석: 공식 문서와 엔진별 사례
이번엔 JSON.stringify의 성능 병목이 어디서 발생하는지, 그리고 엔진별로 어떤 최적화가 적용되고 있는지 공식 자료와 사례를 바탕으로 살펴볼게요.
JSON.stringify는 자바스크립트 객체를 순회하면서 각 프로퍼티를 직렬화합니다. 이 과정에서 가장 큰 비용이 드는 부분이 바로 순환 참조 탐지입니다. 공식 MDN 문서와 V8 엔진 개발자 블로그에 따르면, 순환 참조가 있는 경우 무한 루프에 빠지지 않도록 내부적으로 Set이나 스택 자료구조로 이미 방문한 객체를 추적합니다. 이 덕분에 안전하게 직렬화할 수 있지만, 복잡하게 얽힌 대형 데이터 구조라면 탐지 과정에서 비교 연산과 메모리 사용이 급증해요.
replacer 함수도 성능에 영향을 줍니다. replacer가 제공되면, stringify는 객체의 각 값마다 replacer를 호출해서 결과를 받아와야 해요. replacer에 복잡한 로직이 들어가 있거나, 호출 빈도가 많다면 직렬화 시간이 눈에 띄게 늘어납니다. 실제로, Google V8 공식 벤치마크에서도 replacer 함수가 복잡할수록 처리 속도가 급격히 떨어지는 결과가 확인됐습니다.
또 하나, 메모리 할당과 가비지 컬렉션 문제도 있습니다. 대용량 데이터를 stringify하면, 내부적으로 임시 문자열과 객체가 계속 만들어집니다. 이 과정에서 메모리 할당이 많아지고, 결국 가비지 컬렉터(GC)가 자주 돌게 돼요. GC가 한 번 실행될 때마다 애플리케이션의 응답성이 뚝 떨어질 수 있죠.
엔진별로 JSON.stringify의 내부 최적화 방식은 조금씩 다르지만, 순환 참조 탐지, replacer 처리, 메모리 할당 문제는 공통적인 한계로 남아 있습니다. V8(크롬), SpiderMonkey(파이어폭스), JavaScriptCore(사파리) 모두 기본적인 병목 구조는 비슷해요.
실제로 대용량 데이터를 처리해야 한다면, stringify 전에 순환 참조를 미리 정리하거나 replacer의 사용을 최소화하는 게 좋습니다. 데이터 구조를 단순화해서 직렬화 단계에서 불필요한 연산이 없도록 하는 것도 좋은 방법이에요.
💡 실무 팁
- 순환 참조가 없는 데이터 구조를 설계하거나, 순환 참조를 사전에 제거하여 JSON.stringify의 탐지 비용을 줄이세요.
- replacer 함수 사용 시, 함수 내부 로직을 최대한 간단하게 유지하여 호출 비용을 최소화하세요.
- 대용량 데이터를 직렬화할 때는 가능한 한 청크 단위로 나누어 처리하고, 불필요한 객체 생성을 줄여 메모리 할당과 가비지 컬렉션 부담을 완화하세요.
실제 효과가 입증된 JSON.stringify 최적화 전략
이제 실제로 성능 개선에 효과가 입증된 JSON.stringify 최적화 전략을 하나씩 살펴볼게요. 공식 문서, 엔진별 사례, 그리고 오픈소스 벤치마크 결과를 바탕으로 정리했습니다.
1. 순환 참조 미리 탐지 및 안전 처리
순환 참조가 있는 객체를 그대로 stringify하면 TypeError가 발생합니다. WeakSet이나 Set을 활용해 이미 방문한 객체를 추적하면, 순환 참조를 안전하게 처리할 수 있습니다. cycle.js, flatted 등 외부 라이브러리도 이런 원리를 사용하죠.
이렇게 하면 순환 참조로 인한 에러도 막고, 불필요한 재탐색도 줄여서 성능까지 챙길 수 있습니다.
2. replacer 함수로 필요한 속성만 선택
모든 데이터를 직렬화하면 네트워크 비용도 커지고, 직렬화 시간도 길어집니다. replacer로 배열을 넣거나, 함수로 세밀하게 제어해서 꼭 필요한 속성만 선택하세요.
function userReplacer(key, value) {
if (key === "password") return undefined;
return value;
}
const user = { id: 1, : , : };
json = .(user, userReplacer);
.(json);
불필요한 데이터 전송을 줄이면 직렬화 시간도 확 줄어듭니다.
3. 객체 구조 단순화 및 중첩 깊이 제한
중첩이 깊거나 불필요한 속성이 많은 객체는 stringify가 느려질 수밖에 없습니다. 직렬화 전에 중첩 깊이와 포함할 속성을 제한해보세요.
실제로 꼭 필요한 데이터만 보내도 충분한 경우가 많아요.
4. 대용량 데이터는 분할 직렬화 & 병렬 처리
대용량 데이터를 한 번에 stringify하면 메인 스레드가 길게 블록될 수 있습니다. Node.js라면 worker_threads, 브라우저라면 Web Worker를 활용해서 병렬로 처리하는 방법도 있어요.
실제로 이렇게 처리하면 대용량 데이터 직렬화 속도가 체감할 정도로 빨라집니다.
5. 최신 엔진 기능 및 고성능 라이브러리 활용
최신 자바스크립트 엔진(V8, SpiderMonkey 등)은 JSON.stringify의 성능을 지속적으로 개선하고 있습니다. 게다가 fast-json-stringify 같은 라이브러리는 스키마 기반으로 훨씬 빠른 stringify를 제공합니다. 공식 벤치마크에 따르면, fast-json-stringify는 기본 stringify 대비 최대 2배까지 빠른 결과를 보이기도 해요.
💡 실무 팁
- 순환 참조 제거용 replacer 함수는 WeakSet을 사용해 메모리 누수를 방지하면서 빠르게 탐지할 수 있습니다.
- 직렬화 대상 객체의 속성을 미리 필터링하거나, replacer 함수에서 꼭 필요한 속성만 포함시키는 것이 성능 향상에 직접적 영향을 미칩니다.
- 대용량 데이터 직렬화 시에는 단일 호출을 피하고, 분할하여 Web Worker 또는 워커 스레드에서 병렬 처리하면 UI 블로킹 없이 처리 속도를 높일 수 있습니다.
코드 예제와 벤치마크로 보는 최적화 적용법
실제 코드와 벤치마크를 통해 최적화 효과를 직접 확인해볼까요?
1. 순환 참조 안전 처리
객체 안에 자기 자신을 참조하는 프로퍼티가 있으면, JSON.stringify는 "Converting circular structure to JSON" 에러를 일으킵니다. Set 객체를 이용해 이미 방문한 객체를 추적하면 안전하게 처리할 수 있어요.
Set 대신 배열을 썼다가 indexOf로 체크하는 바람에 성능이 확 떨어졌던 적이 있어요. Set을 쓰면 훨씬 빠릅니다.
2. replacer 함수의 효율적 구현
replacer는 필터링이나 변환에 활용하는데, 불필요한 연산을 줄여야 속도 저하를 막을 수 있습니다.
const user = { name: "Kim", password: "1234", age: 30 };
function filterSensitive(key, value) {
if (key === "password") ;
value;
}
.(.(user, filterSensitive));
replacer 함수가 너무 무겁거나 복잡하면 직렬화 속도가 많이 느려지니, 꼭 필요한 조건만 넣는 게 핵심입니다.
3. 대용량 객체 직렬화 성능 비교
10만 개의 원소가 들어있는 배열을 직렬화하면서, 성능 측정까지 같이 해보는 코드입니다.
복잡한 replacer를 넣었더니 오히려 느려져서 깜짝 놀랐던 적이 있습니다. 불필요한 연산은 최소화하는 게 정말 중요하더라고요.
4. 벤치마크 팁
성능을 측정할 때는 Node.js의 console.time과 console.timeEnd를 쓰면 간단하게 벤치마크가 가능합니다. 측정 결과가 항상 일정하지 않으니 여러 번 실행해서 평균을 보는 게 좋아요. 최적화 적용 전후의 차이를 직접 확인해보세요. 이 과정이 실제 현업에서도 정말 큰 도움이 됩니다.
💡 실무 팁
- 순환 참조 체크를 위해 Set 객체를 사용하면 중복 방문을 효율적으로 방지할 수 있습니다. 메모리 누수에 주의하여 필요 시 Set을 초기화하거나 재사용하지 않는 것이 좋습니다.
- replacer 함수 내에서는 복잡한 연산이나 객체 탐색을 피하고, 조건문을 간결하게 작성해 직렬화 속도 저하를 최소화하세요.
- 성능 측정 시에는 동일한 데이터와 환경에서 여러 번 테스트하여 평균값을 구하고, 노이즈를 줄이기 위해 불필요한 로그 출력이나 다른 작업을 중단한 상태에서 벤치마크를 진행하세요.
최신 자바스크립트 엔진과 JSON.stringify의 미래 전망
최근 몇 년 사이, 구글 크롬과 Node.js의 핵심인 V8 엔진, 그리고 파이어폭스의 SpiderMonkey 등 주요 자바스크립트 엔진에서 JSON.stringify의 성능을 극적으로 향상시키려는 노력이 이어지고 있습니다. 예를 들어, V8 엔진은 JSON 직렬화 과정에서 메모리 할당을 최소화하고, JIT(Just-In-Time) 컴파일러의 인라인 캐싱을 이용해 반복 호출 시 속도를 끌어올렸어요. 공식 벤치마크에서도 대용량 데이터를 빈번하게 직렬화하는 서버나 웹앱에서 병목 현상이 크게 줄어든 것이 확인됩니다.
SpiderMonkey 역시 객체 구조 분석과 타입 안정화 기법을 적용해 비슷한 성과를 내고 있습니다. 놀랍게도, WebAssembly(Wasm)를 활용한 새로운 시도도 등장했어요. C/C++ 기반의 고성능 JSON 파서나 직렬화기를 WebAssembly로 컴파일해서 자바스크립트와 연동하면, 기존 엔진 내장 stringify보다 2배 가까이 빨라질 수 있다는 것이 여러 벤치마크에서 확인됐습니다.
표준 측면에서도 변화가 감지됩니다. 현재의 JSON.stringify는 함수, Symbol, 순환 참조 등에는 한계가 있지만, ECMAScript 커뮤니티에서는 더 다양한 옵션(예: 더 섬세한 필터링, 에러 처리, 스트림 직렬화 등) 도입을 논의 중입니다. JSON Path나 사용자 정의 직렬화 함수의 표준화도 활발히 제안되고 있어요.
커뮤니티와 오픈소스 진영도 발빠르게 움직이고 있습니다. Node.js에서 널리 쓰이는 fast-json-stringify, WebAssembly 기반의 simdjson, 그리고 json-joy 같은 프로젝트가 대표적입니다. 이들은 내부적으로 엔진 최적화와 Wasm 연동을 적극 활용해, 기존 stringify보다 훨씬 빠른 직렬화를 목표로 하고 있어요. 실제로 fast-json-stringify를 적용했을 때, 서버 응답 속도가 눈에 띄게 개선되는 걸 경험한 개발자들도 많습니다.
앞으로 JSON.stringify와 관련 기술은 엔진 최적화, 네이티브 코드 연동, 표준 확장, 오픈소스 생태계의 협업을 통해 더욱 빠르고 유연하게 발전할 것으로 전망됩니다. 장기적으로는 여러분의 애플리케이션에서도 이러한 트렌드와 도구를 적극 활용해, 성능과 확장성 모두에서 최고의 효율을 누릴 수 있을 거예요!
💡 실무 팁
- Node.js 환경에서는 fast-json-stringify 같은 스키마 기반 직렬화 라이브러리를 활용해 JSON.stringify 호출 횟수를 줄이고 속도를 높일 수 있습니다.
- 대용량 JSON 데이터를 다룰 때는 WebAssembly 기반 라이브러리를 고려해보세요. 네이티브 코드 수준의 성능 향상을 기대할 수 있습니다.
- 객체 구조가 자주 변경되는 경우, 엔진의 최적화가 제대로 작동하지 않을 수 있으므로, 가능한 한 일관된 객체 형태를 유지하는 것이 JSON.stringify 성능에 도움이 됩니다.
마무리
지금까지 JSON.stringify의 구조와 동작 원리, 성능 저하의 원인, 그리고 공식 문서와 벤치마크에 기반한 최적화 전략까지 살펴봤습니다. 이제 여러분은 반복 순회, 순환 참조, 대용량 데이터 등 병목을 피하고, 최적화된 코드로 애플리케이션의 퍼포먼스를 끌어올릴 수 있습니다. 실제 코드에 적용해 직접 성능 차이를 경험해보세요. 작은 변화가 서비스 전체의 효율을 크게 높일 수 있습니다. 앞으로도 최신 자바스크립트 트렌드를 꾸준히 학습하며 한 발 앞선 개발자가 되어보세요!
📚 참고자료 및 추가 학습
공식 문서
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유용한 도구
커뮤니티
- 🟠 r/javascript (Reddit)
JavaScript 개발자들이 모여 성능 최적화, 최신 기술, 팁을 공유하는 활발한 커뮤니티입니다.
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JavaScript 관련 질문과 토론, 성능 최적화 방법을 실시간으로 나눌 수 있는 커뮤니티입니다.
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