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Web app 개발 방법론
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Web app 개발 방법론


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  • 1. 1Mobile Web Application 개발 방법론:Open Source 기반 Web App 개발 Practice 임상석 박사 플랫폼 기술원,SK 플래닛
  • 2. Contents Mobile Web Application 정의 ● Server-hosted, Hybrid Mobile Web Application SW Architecture 구성 ● UI/UX 개발: jQuery, jQuery Mobile ● Audio 기능 개발: Sound Manager2 ● Fragmentation handling: Modernizr ● Common utilities: touch library, URL bar control Mobile Web Application 구동 환경의 이해 ● Mobile browser engine architecture Mobile Web Application End-To-End 성능 최적화 방법론 ● From server to client 최적화: profiling tool 및 best practice
  • 3. HTML5 Mobile Web App 전망SAPs Head of Mobility, Sanjay Poonen predicted that by 2015, 50% of enterprise mobilityapplications would be HTML5 based. In another interview I conducted this week with SenchasCEO, Michael Mullany, he predicted that by 2014,50% of enterprise mobilityapplications would be HTML5 based, 20% would be native, and 30% wouldbe a hybrid of HTML5.from년 Mobile OS Market share 예상Android: 50.6%, iOS 20.6%, Microsoft 24.0%, Bada 1.8%Source: Gartner (April 2012)
  • 4. HTML5 Web App 기술 분야 SW 개발자 HTML5/Web App 개발자 Web designer (Programming) (Programming) (Publishing) ssJava/C++/Objective C HTML5 HTML4 Flash Native Algorithm CSS3.0 CSS2.1 APICompiling HW 최적화 JavaScript JavaScript (system/module/logic) (DHTML) DOM ARM GPU Browser
  • 5. WANTED: HTML5 App 개발자HTML5/WebApp 개발자 HTML5 HTML4 CSS3.0 CSS2.1 JavaScript JavaScript (system/module/logic) (DHTML) DOM Browser Web Platform WebKit HTTP
  • 6. Mobile Web Application 분류6  동작 및 배포 방식에 따른 구분 ● Server hosted ● Hybrid  강좌 목표: Server Hosted의 Pure Web App 개발 기술 Practice Remote Server Web Data Web Data Web Data HTML5 App On target device Native HTML5 App Part Container/Binder Native Web App Browser (PhoneGap, AppMobi) WebView WebView WebView Binder (WebKit) (WebKit) (WebKit) Android/iOS Android/iOS Android/iOS
  • 7. 시장 사례 분석7  Melon 사례 ● Server hosted:, ● Hybrid: iOS 및 Android app  11번가 사례 ● Server hosted: ● Hybrid: iOS 및 Android app
  • 8. Web App 개발 요구사항8  본 강좌에서 가정하는 Mobile Web app의 상위 수준 요구사항으로 이를 만족하는 audio application 개발 상품화하는 시나리오를 설정 ● 단말에서 구동되는 Mobile browser내에서 동작 해야함 ● Native 수준의 뒤 떨어지지 않는 GUI/UX 를 제공하여야 함 ● Audio playback을 제공해야함 ● Cross-platform 지원 해야함 – Android 2.1/2.2/2.3/3.0/4.0 및 Chrome for Android – IOS 3.0/4.0/5.0 – Blackberry OS 6.0/7.0 ● UX 저하가 없는 수준의 성능을 제공 해야함 ● 작성한 코드는 다른 Application 개발에도 재활용이 가능해야함
  • 9. Web App 개발 요구사항9
  • 10. Web App SW Architecture  Open source기반 Web application SW 구조 ● Open source 활용시 다양한 configuration이 가능하고 하나의 예임  Open source 선택시 필수 고려사항 ● Community가 활성화정도, 안정 버전 release 주기 ● License 종류, 회사 편향도 HTML5 audio application Audio FragmentationUI Framework FW Handling jQuery Mobile + plug-in URL Fast Sound iScroll Bar Modernizr Button Manager2 jQuery + plug-in Handler DOM (Document Object Model) Browser WebView (WebKit) Android/iOS/Blackberry OS/Kindle Fire Application processor, GPU
  • 11. UI 상세 명세서 일부 아래의 3분류의 화면 Template 제공하고 화면간 이동 및 이동시 trans- ition effect를 지원 해야함 노래 목록은 위 아래 scroll이 가능해야하고 이때 상단 및 하단 메뉴는 화 면에 고정 되어있어야 함 고정 화면 전환 화면 전환 및 효과 및 효과 고정
  • 12. jQuery12  “simplifies HTML document traversing, event handling, an- imating, and Ajax interactions for rapid web development” from  jQuery 표현력 및 생산성 예 $(‘table tr:nth-child(odd)’).addClass(‘odd’) var tables = document.getElementsByTagName(‘table’); for (var t = 0; t < tables.length; t++) { var rows = tables[t].getElementsByTagName("tr"); for (var i = 1; i < rows.length; i += 2) { if (!/(^|s)odd(s|$)/.test(rows[i].className)) { rows[i].className += ‘odd’; } } };  jQuery overhead VS 생산성/유지보수/확장서 ● 단말에서 DOM 직접 접근 대비 7배 정도 느림
  • 13. jQuery Mobile (JQM) Smart phone과 tablet을 위한 touch 최적화된 UI widget 제공 cross-platform을 진중히 추구하는 Touch 최적화 Web Platform jQuery plugin 및 widget pattern으로 개발됨: $.mobile Theming 지원:
  • 14. JQM Widget 지원하는 widgets ● Pages, dialogs, toolbars, listview, button, form element, accordion, collapsibles
  • 15. Listview 예제<!DOCTYPE html><html> <head> <title>My Page</title> <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1"> <link rel="stylesheet" href="" /> <script src=""></script> <script src=""></script></head><body><div data-role="page"> <div data-role="header"> <h1>I’am header</h1> </div><!-- /header --> <div data-role="content"> <ul data-role="listview" data-inset="true" data-filter="true"> <li><a href="#">Acura</a></li> <li><a href="#">Audi</a></li> <li><a href="#">BMW</a></li> <li><a href="#">Cadillac</a></li> <li><a href="#">Ferrari</a></li> </ul> </div><!-- /content --> <div data-role="footer"> <h1> Footer </h1> </div><!-- /footer --></div><!-- /page --></body></html>
  • 16. Navbar 추가<div data-role="header" data-position="fixed"> <div data-role="footer" data-position="fixed"> <div data-role="navbar"> <div data-role="navbar"> <ul> <ul> <li><a href="#">One</a></li> <li><a href="#">One</a></li> <li><a href="#">Two</a></li> <li><a href="#">Two</a></li> <li><a href="#">Three</a></li> <li><a href="#">Three</a></li> </ul> </ul> </div><!-- /navbar --> </div><!-- /navbar --></div><!-- /header --> </div><!-- /footer --> 상단 고정 하단 고정
  • 17. Multi page template<body><!-- Start of first page --><div data-role="page" id="foo"> <div data-role="header"> Page foo <h1>Foo</h1> </div><!-- /header --> <div data-role="content"> <p>Im first in the source order so Im shown as the page.</p> <p>View internal page called <a href="#bar" data-transition="pop">bar</a></p> </div><!-- /content --> slide pop <div data-role="footer"> <h4>Page Footer</h4> </div><!-- /footer --></div><!-- /page --><!-- Start of second page --><div data-role="page" id="bar"> Page bar <div data-role="header"> <h1>Bar</h1> </div><!-- /header --> <div data-role="content"> <p>Im the second in the source order so Im hidden when the page loads. Im just shown if a link that references my ID is beeing clicked.</p> <p><a href="#foo" data-transition="slide">Back to foo</a></p> </div><!-- /content --> <div data-role="footer"> <h4>Page Footer</h4> </div><!-- /footer --></div><!-- /page --></body>
  • 18. Web based WISWYG Editor Codiqa ● GUI editor ThemeRoller Mobile ● Theme editor ThemeRoller Mobile Codiqa (charged)
  • 19. UI 명세서 중간 점검 JQM widget set 구성으로 구현 가능 ● Page 3개, Listview, header/footer with position fixed 고정 화면 전환 화면 전환 및 효과 및 효과 고정
  • 20. HTML5 Data- attribute data-* attribute 추가 ● Custom attribute 정의하여 사용 가능 <li id="appDeveloperInfo"class="user" data-name="sangseok" data-company="SK planet" data-lang="korea" data-food="Noodle"> <span>고맙습니다</span> </li> 저장값 접근 방식 ● JavaScript/DOM API 활용 var appDeveloperInfo = document.getElementById(‘appDeveloperInfo’); var appDeveloperName = appDeveloperInfo.getAttribute(‘data-name’); ● Jquery jQuery.find(‘[data-name="sangseok"]’); ● Jquery Mobile $("li:jqmData(role=’name’")
  • 21. JQM Data- attribute JQM은 HTML 5 Data- attribute를 Widget 마다 정의하여 사용 ● data-role, data-inset, data-position, data-corner, data-dom-cache ● JQM의 data enhance ● 초기화시 해당 data- attribute에 따라 element를 선택후 해당 element를 enhance를 수행함 – Extra markup 추가 – 새로운 CSS class 적용 – Event handler 등록 JQM 1.1.0에서는 data- attribute를 통한 enhance를 막는 기법 을 제공 ● data-enhance=``false’’
  • 22. JQM Event (1/2) Touch event ● tap, taphold, swipe, swipeleft,swiperight Virtual mouse events ● vmouseover, vmousedown, vmousemove, vmouseup ● vclick, vmousecancel Orientation change ● orientationchange Scroll events ● scrollstart, scrollstop
  • 23. JQM Event (2/2) Page load events ● pagebeforeload, pageload, pageloadfailed Page change events ● pagebeforechange, pagechange, pagechangefailed Page transition events ● pagebeforeshow, pagebeforehide, pageshow, pagehide Page initialization evets ● pagebeforecreate, pagecreate, pageinit Layout events ● updatelayout
  • 24. JQM Event Binding jQuery의 live() 또는 bind() 를 사용 ● live(): jQuery selector에 현재 또는 미래에 match되는 모든 ele- ment에 event handler를 attach ● bind():jQuery selector에 현재 match되는 모든 element에 event handler를 attach $( document ).bind( "pagebeforeload", function( event, data ){ // Let the framework know were going to handle the load. event.preventDefault(); // ... load the document then insert it into the DOM ... // at some point, either in this callback, or through // some other async means, call resolve, passing in // the following args, plus a jQuery collection object // containing the DOM element for the page. data.deferred.resolve( data.absUrl, data.options, page ); $( div ).live( pageshow,function(event, ui){ alert( This page was just hidden: + ui.prevPage); }); });
  • 25. JQM Method object를 통해 각종 method를 제공함 ● $.mobile.changePage ● $.mobile.loadPage: external page load ● $.mobile.fixedToolbars.hide ● $.mobile.silentScroll – 주어진 Y위치로 onscroll trigger하지 않고 scroll ● $.mobile.activePage Full list는 아래에서 확인 가능 ● //transition to the "confirm" page with a "pop" transition without tracking it in history $.mobile.changePage( "../alerts/confirm.html", { transition: "pop", reverse: false, changeHash: false });
  • 26. External page handling  현재 html이 아닌 별도의 html에 있는 page를 AJAX load후 DOM에 inject하는 기능 ● <head> 내부 부분 parsing 하지 않음 – JS 파일, <script> block, CSS를 load 하지 않음 ● Page-specific JavaScript 및 CSS는 직접 loading 해야함 <!DOCTYPE html> – Page div 내에 포함 <html> <head> – <body> tag내에 포함 <title>My Page</title> <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1"> 후 pageInit에서 초기화 <link rel="stylesheet" href="" /> <script src=""></script> <script src=""></script> </head><div data-role="content"> <body> <div data-role="page"><a href="external.html" data-transition="pop">bar</a></div><!-- /content --> <div data-role="header"> <h1>I’am header</h1> </div><!-- /header --> <div data-role="content"> </div><!-- /content --> </div><!-- /page --> </body> </html> main.html external.html
  • 27. JQM VS Sencha Touch (1/2) jQuery Mobile Sencha Touch 개발사 jQuery 진영에서 개발 ExtJS 개발사에서 개발 개발자 Pool 125 contributor, 9 company supporter※ 11 Sencha Employer 개발 Script jQuery 기반 ExtJS 기반 개발 방식 마크업 기반 (Web Designer 친화적) 스크립트 기반 (JS Programmer 친화적) 테마 특징 CSS3 활용, 테마롤러 도구 지원 Sass 기반 핵심 라이브러리 jquery-mobile-1.0.js(210KB) (1.1.1 기준) sencha-touch.js (367KB) – 경량화 버전 sencha-touch.css (144KB) – 경량화 버전 sencha-touch-debug.js(746KB) –개발 버전 (2.0.0 기준) sencha-touch.js (92KB) sencha-touch.css (143KB) sencha-touch-debug.js(423KB) –개발 버전 지원 모바일 플랫폼 iOS 3.2-5.0, Android 2.1-2.3/3.0, Window Phone 7-7.5, Black Berry iOS3.0 +, Android 2.1+ ,Black Berry 6.0 + 6.0+ , Palm WebOS (1.4-2.0)/3.0, 공식 Homepage 개발 버전 1.1.0 2.0 개발 난이도 중 상 특이사항 개방성: 순수 Open Source 과제로 운영 Sench Touch Charts 유료버전 제공 Product 개발 지원을 위한 외부 전문 Consulting 업체 운영중 AT&T의 Browser 기반 HTML5 AppStore 라이선스 MIT (jQuery 프로젝트와 동일) Commercial S/W License (현재 무료) GPL (jQuery 프로젝트와 동일) Commercial OEM License(유료) Open Source License (GPL v3)*Saas: Ruby기반의 CSS 생생 library※Mozilla, Palm, BlackBerry, Adobe, Jive, DotMobi, Nokia, DeviceAtalas, filament
  • 28. JQM VS Sench Touch (2/2) jQuery Mobile <head> js파일 include Sencha Touch<head></head> Ext.regModel(Contact, {<body> fields: [Name]<div data-role="page" id="sub" data-add-back- });btn="true" data-fullscreen="true"><div data-role="header" data-position="fixed" > demos.ListStore = new{ <h1>sub page</h1> model: Contact,</div> data: [<div data-role="content"> {Name: Acura}, <ul data-role="listview"> {Name: Audi}, <li><a href="#">Acura</a></li> {Name: BMW}, <li><a href="#">Audi</a></li> {Name: Honda}, <li><a href="#">BMW</a></li> {Name: Hyundai} <li><a href="#">Honda</a></li> ] <li><a href="#">Hyundai</a></li> }); </ul></div><!-- /content --> demos.List = new Ext.TabPanel ({</body> items: [{ title: Simple, layout: ? fit : { type: vbox, align: center, pack: center } }] });
  • 29. UI 명세서 중간 점검29  Native 수준에 뒤 떨어지지 않는 GUI/UX 제공해야함  Cross-platform 지원 해야함 – Android 2.1/2.2/2.3/3.0/4.0 및 Chrome for Android – IOS 3.0/4.0/5.0  CSS position:fixed property 지원 여부 – WebKit version 533미만 미지원 고정 화면 전환 및 효과 고정 position:fixed: window를 기준으로 위치를 고정
  • 30. CSS position:fixed issue CSS position:fixed 정의 ● element의 위치를 containing block이 아닌 window를 기준점으로 위치 를 정함 ● Web page 를 scroll하여도 위치가 고정되어 각종 메뉴구성에 쓰임 CSS position fixed 구현 방식 ● Android 2.3 이상, iOS 5.0이상 정상 동작 ● Android 2.2 이하 오동작 고정 – window기준으로 첫번째 rendering위치에 고정 ● IOS 4.0이하 – Web page의 끝 (마지막 element 다음)에 붙임 ● Android 2.3 삼성 단말 오동작 고정
  • 31. CSS position:fixed 처리 JQM에서 position:fixed 처리 방식 ● Browser 엔진에서 지원시 사용 ● Browser 엔진에서 미지원시 처리 방식 – Scroll 시작시 사라지게하고 종료시 다시 그려줌 – Page 최상단과 하단에 position:static으로 붙임 ● 중간 위치로 scroll 되어있을시 화면에 보이지 않게됨 문제점  첫번째 방식 – scroll시 JavaScript 수행을 중지시키는 경우 화면 update 문제 발생 (삼성 An- droid 2.3 단말 포함) – 지속적으로 깜빡 거려서 UX 저하  두번째 방식 – UX 관점에서 application이라기 보다는 web page의 느낌임
  • 32. Fixed toolbar 지원 대안 1  overflow:scroll을 이용한 우회법 ● Fixed toolbar의 position은 fixed가 아닌 absolute, static, inline을 사용 하여 scroll하는 영역 위 아래에 고정 ● overflow:scroll을 이용하여 content 영역만을 scroll  문제점 ● overflow:scroll Android 2.3이하에서 미지원 ● IOS 4.0이상 지원하나 두손가락 gesture를 사용: UX 일관성 깨짐 ● 지원이되더라도 화면 갱신 속도가 매우느림 position:fixed position:inline contentviewport viewport position:fixed position:inline content overflow:scroll IOS 5.0 부터는 -webkit-overflow-scrolling:touch 지원
  • 33. Fixed toolbar 지원 대안:iScroll  iScroll JavaScript scroller: ● overflow:auto, touch event, -webkit-transform을 활용한 개선 ● -webkit-transfrom 미지원 단말 “top” property를 JS 변경<div data-role="page"> <div data-role="header"> <h1>I’am header</h1> </div><!-- /header --> <div class = scroller> <div data-role="content"> -webkit- <div class="wrapper"> position:absolute transform:translate3d(0,dy,z) <div class="scroller"> <ul data-role="listview"> z-index:1 <li><a href="#">Acura</a></li> <li><a href="#">Audi</a></li> viewport <li><a href="#">BMW</a></li> <li><a href="#">Cadillac</a></li> <li><a href="#">Ferrari</a></li> position:absolute <div class = wrapper> </ul> overflow:hidden </div> position:absolute </div> </div><!-- /content --> z-index:1 <div data-role="footer"> <h1> Footer </h1> touchmove event를 wrapper에 binding </div><!-- /footer --></div><!-- /page -->
  • 34. iScroll 기능 iScroll의 기능 ● Pull to refresh ● Pinch zoom ● Scrollbar customize ● Transition mode – webkit-transform-timing-function: cubic-bezier 사용 ● Touch 미지원시 mouse fallback Public method ● refresh() ● scrollTo(x, y, time, relative) ● destroy
  • 35. JQM내에서 iScroll활용 JQM에서 page는 visible하기 전까지 그것의 height값이 계산되어지지 않음 ● refresh 시점은 해당 page가 load되고 layout이 완료된후 기타 JQM specific한 동작 styling handling이 필요함 JQM widget plugin 활용 가능 ● 제약 사항 ● webkit-transform을 사용하더라도 속도가 느려지는 경우 있음 ● scroller의 style은 CPU사용량이 최소한이 되도록 최적화 해야함
  • 36. JQM 사용 Disclaimer Android 3.0 이하 및 iOS 4.0이하에 적용시에는 단말별 동작 검증 필수 ● 성능 문제 – Style 값에 따른 CPU 과다 사용 – <a> link 포함시 단말별도 반응속도 저하 ● Fixed element 동작 문제 ● Transition 지원 문제 – 1.1.0부터는 target에 따라 문제가 있으면 fade로 fallback – 그러나 문제가 없다고 detect되는 단말에서 실제 구현상의 이슈, 또는 제조사 변경에 따라서 오동작 하는 경우가 다수임
  • 37. Audio 기능 제공 Audio관련 상세 requirement ● cross-platform으로 audio playback 지원 ● LCD off시 연속 재생 지원 ● Background mode 진입시 재생 지원 ● Playlist 지원 <audio> tag 지원 ● Android 2.1 및 2.2 미지원
  • 38. IOS <audio> tag IOS 4.0 > ● Only user action (e.g. onclick, touchevent) action can play sound: <body onLoad=""> will not work <input type="button" value="Play" onClick="> will work ● autoplay is disabled by Apple on purpose Browser in background mode (OEM customization) ● JavaScript timer paused ● Network paused ● Script execution paused ● SetInterval is suspended
  • 39. Sound Manager 2 <audio> tag 와 Flash를 이용한 cross-platform audio playback 지원 ● App developer에게는 단일 API를 제공 Sound Manager 2 API (program template) <!-- include SM2 library --> <script type="text/javascript" src="/path/to/soundmanager2.js"></script> <script type="text/javascript"> soundManager.url = /path/to/sm2-flash-files/; // directory where SM2 .SWFs live . // soundManager.debugMode = false; // The basics: onready() callback soundManager.onready(function(){ // SM2 has loaded - now you can create and play sounds! var mySound = soundManager.createSound({ id: aSound, url: /path/to/an.mp3 // onload: myOnloadHandler, // other options here.. });; }); </script> Not verified for Mobile OS YET!!
  • 40. Playlist 연속 재생 LCD off 및 background 모드에서 연속재생 (Browser) ● <audio> tag의 구현 및 browser의 동작 방식에 따라 연속 재생 기술 적으로 불가 ● 기술 이슈 예 – LCD off mode시 JavaScript timer fire를 suspend – 이미 DOM loading된 음악 재생은 가능하나, network를 통해 신규로 음악 loading 불가 현 시점에서 가장 안전한 방법 ● Hybrid application으로 변경 – Hybrid application내의 WebView에서 HTML app loading시 LCD off 모드에서 연속 재생 가능
  • 41. Native-like GUI: Full screen  iOS의 Web App mode로 full screen 만들기 ● Full screen 만들기 – <meta name=”apple-mobile-web-app-capable” content=”yes> ● Status bar 설정 – <meta name="apple-mobile-web-app-status-bar-style" content="black-translucent"> ● 시작 화면 – <link rel="apple-touch-startup-image" href="loading.png" />  Android에서 Web app mode ● Full screen mode 미지원 ● Bookmark 등록 지원
  • 42. Native-like GUI: Full screen URL bar hiding되는 browser에서 URL bar를 hiding시키는 조건 을 만족시키는 logic 구현 ● Android 및 Web app mode가 아닌 iOS Safari browser 적용 ● Web page의 height를 URL bar height와 window.innerHeight를 더한 값으로 set var setupScroll = window.onload = function() { if (ios) { Disclaimer var height = document.documentElement.clientHeight; if (iphone && !fullscreen) height += 60; = height + px; ● Device 별 URL bar 크기 차이 } else if (android) = (window.innerHeight + 56) + px ● URL bar hiding animation } setTimeout(scrollTo, 0, 0, 1); 도중 window는 계속적으로 resize 됨 }; ● URL bar hiding animation도중 멈추는 현상 발생 (삼성 Galaxy Note/HD)
  • 43. Fast button 제작 browser의 onclick event는 double tap/panning 등의 처리로 지 연 (e.g. 300msec iOS)를 포함하고 이는 game에서와 같이 빠른 response를 필요로 하는 web app 개발시 제약임 onTouchStart는 지연없이 동작  <div ontouchStart=“doSomething()”> 구성 가능하나 누르는 순간 발생  onTouchEnd에서 발생시켜서 onclick을 emulation
  • 44. Fast Button 예제: Matteo 버전 function NoClickDelay(el) { this.element = typeof el == object ? el : document.getElementById(el); if( window.Touch ) this.element.addEventListener(touchstart, this, false); } NoClickDelay.prototype = { handleEvent: function(e) { switch(e.type) { case touchstart: this.onTouchStart(e); break; case touchmove: this.onTouchMove(e); break; case touchend: this.onTouchEnd(e); break; } }, onTouchStart: function(e) { e.preventDefault(); this.moved = false; this.theTarget = document.elementFromPoint(e.targetTouches[0].clientX, e.targetTouches[0].clientY); if(this.theTarget.nodeType == 3) this.theTarget = theTarget.parentNode; this.theTarget.className+= pressed; this.element.addEventListener(touchmove, this, false); this.element.addEventListener(touchend, this, false); }, onTouchMove: function(e) { this.moved = true; this.theTarget.className = this.theTarget.className.replace(/ ?pressed/gi, ); }, onTouchEnd: function(e) { this.element.removeEventListener(touchmove, this, false); this.element.removeEventListener(touchend, this, false); if( !this.moved && this.theTarget ) { this.theTarget.className = this.theTarget.className.replace(/ ?pressed/gi, ); var theEvent = document.createEvent(MouseEvents); theEvent.initEvent(click, true, true); this.theTarget.dispatchEvent(theEvent); } this.theTarget = undefined; } };
  • 45. Fast Button: Google Clickbuster google.ui.FastButton.prototype.onClick = function(event) {google.ui.FastButton = function(element, handler) { event.stopPropagation();this.element = element; this.reset();this.handler = handler; this.handler(event);element.addEventListener(touchstart, this, false); if (event.type == touchend) {element.addEventListener(click, this, false); google.clickbuster.preventGhostClick(this.startX, this.startY);}; } };google.ui.FastButton.prototype.handleEvent = function(event) {switch (event.type) { google.ui.FastButton.prototype.reset = function() {case touchstart: this.onTouchStart(event); break; this.element.removeEventListener(touchend, this, false);case touchmove: this.onTouchMove(event); break; document.body.removeEventListener(touchmove, this, false);case touchend: this.onClick(event); break; };case click: this.onClick(event); break; google.clickbuster.preventGhostClick = function(x, y) {} google.clickbuster.coordinates.push(x, y);}; window.setTimeout(google.clickbuster.pop, 2500);google.ui.FastButton.prototype.onTouchStart = function(event) { };event.stopPropagation(); google.clickbuster.pop = function() {this.element.addEventListener(touchend, this, false); google.clickbuster.coordinates.splice(0, 2);document.body.addEventListener(touchmove, this, false); }; google.clickbuster.onClick = function(event) {this.startX = event.touches[0].clientX; for (var i = 0; i < google.clickbuster.coordinates.length; i += 2) {this.startY = event.touches[0].clientY; var x = google.clickbuster.coordinates[i];}; var y = google.clickbuster.coordinates[i + 1];google.ui.FastButton.prototype.onTouchMove = function(event) { if (Math.abs(event.clientX - x) < 25 && Math.abs(event.clientY - y) < 25) {if (Math.abs(event.touches[0].clientX - this.startX) > 10 || event.stopPropagation();Math.abs(event.touches[0].clientY - this.startY) > 10) { event.preventDefault();this.reset(); }} }}; }; document.addEventListener(click, google.clickbuster.onClick, true); google.clickbuster.coordinates = [];
  • 46. Fragmentation handling Modernizr ● Device 상에서 Run time에 feature detection ● Feature detection scope – CSS features: @font-face, border-image 등 – HTML5 features: application cache, canvas 등 – Plug- in을 추가하여 기능 확장 ●
  • 47. Fragmentation handling 사용 방법 ● 초기화 <!DOCTYPE html> <html> <head> <meta charset="utf-8"> <title>My Beautiful Sample Page</title> <script src="modernizr-1.5.min.js"></script> </head> 초기화 결과 저장 <html class="js canvas canvastext no-geolocation rgba hsla multiplebgs borderimage borderradius boxshadow opacity cssanimations csscolumns cssgradients cssreflections csstransforms csstransforms3d csstransitions video audio localstorage sessionstorage webworkers applicationcache fontface"> ● Modernizr.load Modernizr.load({ test: Modernizr.geolocation, yep : geo.js, nope: geo-polyfill.js });
  • 48. Web Application 구동 환경 WebKit engine 구조 및 동작
  • 49. WebKit Open Source Project Apple, Google 주도의 Open Source Project  Committer/reviewer 분포 Reviewer Committer  Web 분야 투자/Leadership 간접 지표 Apple 39 6 Google 24 32  Committer 자격 삼성전자 2  10-20 good patch 총합 83 60  3명의 reviewer로부터 추천 국내 committer: 4명 삼성전자: 2명 (EFL)  Reviewer 자격 Company100: 1명 (Brew) Collabora: 1명(Gtk)  최소 80 good patch  4명의 reviewer로부터 추천 (최소 한명은 다른 회사) 약 3백만 line으로 분야별로 전문 reviewer 활동
  • 50. WebKit 구조  WebKit은 Browser아닌 Web표준 처리를 위한 LIBRARY 집합  Mozilla Firefox, Google Chrome는 Browser가 Open Source  UI, Graphics, network등은 platform 별 별도 구현  대부분의 성능의 격차는 port 구현에서 발생함  HW 가속, Image Caching, API등은 port 별 구현 Webkit open source 범위  Mac port는 미공개 메모리 Browser GUI DB Network 관리 WebView (Widget, API) HTML, CSS, JavaScript Mac Efl Gtk Qt Android JavaScriptCore Plug WebKit WebCore -in (SFX, V8) Platform Port (HW 가속 포함) Native Native Cairo/Skia OpenGL ESWindowing Widget (2D graphics) (3D graphics) Mac Efl Gtk Qt Android WebKit Graphics back-end 구조 Native Platform Webkit 기반 Browser
  • 51. Chromium Browser WebViewClient RenderProcess WebCoreSupportBrowser Process TabContents URL Bar JS Gtk WebCore RenderViewHost FrontEnd Widge Styl t e RenderProcessHost Graphic Parser V8 Rule DO s Render Web Page Resource s M Gtk Layer Tree DispatcherHost Tree Widge Tree JIT Loader t IPC Channel Glib main loop (Event Queue)GPU Platform HTTP RenderViewProcess File/DB stack Port IPC Channel Resource Dispatcher ResourceLoaderBridgePlugin NPAPI:: IPC PluginHost ChannelProcessUI FW Skia (2D graphics) Gtk X server compositor OpenGL ES / EGLGPU Memory GPU Process Window Buffer Frame Buffer URL bar Webview Indicator
  • 52. Android Browser Multi-threadedBrowser Process WebViewClient WebViewCoreThread WebCoreSupportMain Thread JS FrontEnd WebCore Tool Bar Styl Webview Partially Graphic e Parser Canvas Cached V8 Rule DO s Render DOM s M Layer Tree Node Tree Tree JIT Loader Canvas PictureSet Platform RenderView PortMessage Handler (Event Queue) Message HandlerUI FW Skia (2D graphics) Gtk Surface Manager compositor OpenGL ES / EGLGPU Memory Window Buffer Frame Buffer Indicator
  • 53. DOM과 Render Tree 개괄 DOM Tree HTMLDocument RenderView Render Tree 2. addChild() 6. addChild() 3. rendererIsNeeded? YES 1. Element 생성 HTMLHtmlElement RenderBlock 4. RenderBlock 생성 5. setRender() HTMLHeadElement rendererIsNeeded? NO HTMLTitleElement HTMLStyleElement<html> HTMLScriptElement <head> <title>Google</title> <style>…</style> HTMLBodyElement RenderBlock <script>…</script> </head> HTMLDivElement RenderBlock <body> <div> <nobr> HTMLElement(nobr) RenderInline <span> <a href=“”>News</a> HTMLElement(span) RenderInline </span> <span>…</span> </nobr> HTMLAnchorElement RenderInline </div> </body></html> Text RenderText HTMLElement(span) RenderInline
  • 54. WebKit Rendering Basics(1/4)  내부 Data Structure <html> Document <head> Render- Render- </head> View RootLayer <body> <html> <p> hello</p> 조건별 Layer 생성 <div class=“page” > <p>world</p> <div> </body> parsing DOM node <head> <body> </html> { RenderLayer1 position: absolute; <p> <div> width: 100%; height: 100%;-webkit-transform: translate3d(0, 0, 0); Render- RenderText: } hello <p> Text:”Hello” ”World” world HTML/CSS file DOM Tree Render Tree RenderLayer Tree
  • 55. WebKit Rendering Basics(2/4)  내부 Data Structure RenderLayer 생성 조건 1) root object for the page 2) explicit CSS position properties (relative, absolute or a transform) 3) transparent 4) overflow, an alpha mask, reflection 5) <canvas> element with a 3D (WebGL) context 6) <video> element Render- Render- Hello View RootLayer World RenderBoxModelObject:: requiresLayer() Z ordering RenderLayer GraphicLayer Render- Render- Text:”WorldText:”Hello” ” Render Tree RenderLayer Tree GraphicsLayer Tree (Texture on GPU)
  • 56. WebKit Rendering Basics(3/4) Painting 절차 SW path  하나의 graphic buffer를 할당  Z order에 따라 뒤에서 앞으로 칠함 Hello  Hello를 주어진 buffer에 paint World  World를 Hello를 paint한 buffer에 칠함 GraphicsContext: Graphic Buffer HW accelerated path: Accelerated Compositing by GPU  CPU graphics buffer와 GraphicsLayer 별 GPU buffer 생성  Layer 별로 painting  모든 결과를 sync하여 compositing Hello Hello World World Compositing by GPU (Open GL ES) GraphicsContext: GraphicsContext: Graphic Buffer on CPU Graphic Buffer on GPU
  • 57. WebKit Rendering Basics(4/4) HW accelerated path: Accelerated Compositing by GPU  CSS 2D/3D transformation시 “World”를 animation 각도에 따라 매번 다시 paint 하지 않고 만들어진 texture를 GPU로 회전 후 기타 Layer와 compositing 수행 Hello Hello Wo Wo r ld r ld Compositing by GPU (Open GL ES) GraphicsContext: GraphicsContext: Graphic Buffer on CPU Graphic Buffer on GPU 장점  속도가 CPU 대비 “order of magnitude”로 빠름  3D transformation은 Accelerated Composting이 enable되어 있을때만 사용 가능 단점  메모리 사용량 증가: GPU memory를 별도로 할당 iOS 및 Android 4.0이상에서 지원
  • 58. Silky Smooth Scroll 기술(1/3) “60 frame/sec” rule: 인간의 눈 고려시 최적 값  최소 16 msec 마다 한번씩 화면 갱신 필요 Reflow 연산: 50 msec~(600MHz@ARM Coretex-A8)  주어진 DOM Tree에서 invalidate된 화면을 다시 re-paint Finger touch viewport
  • 59. Silky Smooth Scroll 기술(2/3) BackingStore  한번의 scroll로 이동 가능한 영역에 대해서 pre-rendering된 결과를 image 로 caching  사용자 Scroll시 pre-rendering된 image의 일부를 cut-n-paste를 하여 viewport로 복사 Reflow/Repaint 제거 Single Image Buffer
  • 60. Silky Smooth Scroll 기술(3/3)  BackingStore  한번의 scroll로 이동 가능한 영역에 대해서 pre-rendering된 결과를 image로 caching  사용자 Scroll시 pre-rendering된 image의 일부를 cut-n-paste를 하여 viewport로 복사 Re- flow/Repaint 제거 Render- Render- View RootLayer Z ordering RenderLayer GraphicLayer Render- Viewport보다 큰 영역을 Render-Text:”Hello” Text:”World 미리 rendering해서 image cache를 해둠 ” 사용자 panning시 이미 rendering된 이미지를 복사해주기만 함
  • 61. End-to-End 성능 최적화● 성능 최적화 guideline 및 tip
  • 62. 2D/3D Animation [RULE] CSS 2D/3D transforms를 이용한 2D/3D animation 구현은 HW 가속 Accel- erated Compositing 기능이 제공 되는 Mobile OS 에서만 사용한다 Mobile OS에서 HW 가속 Accelerated Compositing 지원 현황 iOS 3.0 iOS 4.0 iOS 5.0 Android 2.1 Android 2.2 Android 2.3 Android 3.0 Android 4.0 JavaScript를 통한 지원 여부 검사 방법 지원 여부 X O O X§ X§ X§ X O  User agent를 통해 Mobile OS 버전을 알아내서 활용 가능  해당 property는 read/write 가능하여 비추천 var ua = window.navigator.userAgent; Mozilla/5.0 (Linux; U; Android 2.3; en-us) AppleWebKit/999+ (KHTML, like Gecko) Safari/999.9  Modernizr※ JavaScript library 활용 (추천)  csstransforms, csstransforms3d, csstransitions  Android 2.1-2.3은 true이나 제대로 동작하지 않음※ MIT&BSD licensed opens source project for HTML 5 and CSS feature detection§ single property animation 만 적용 가능
  • 63. 2D/3D Animation [RULE] CSS 2D/3D transforms를 이용한 2D/3D animation 구현은 HW 가속 Accel- erated Compositing 기능이 제공 되는 Mobile OS 에서만 사용한다 Mobile OS에서 HW 가속 Accelerated Compositing 지원 현황 iOS 3.0 iOS 4.0 iOS 5.0 Android 2.1 Android 2.2 Android 2.3 Android 3.0 Android 4.0 JavaScript를 통한 지원 여부 검사 방법 지원 여부 X O O X§ X§ X§ X O  User agent를 통해 Mobile OS 버전을 알아내서 활용 가능  해당 property는 read/write 가능하여 비추천 var ua = window.navigator.userAgent; Mozilla/5.0 (Linux; U; Android 2.3; en-us) AppleWebKit/999+ (KHTML, like Gecko) Safari/999.9  Modernizr※ JavaScript library 활용 (추천)  csstransforms, csstransforms3d, csstransitions  Android 2.1-2.3은 true이나 제대로 동작하지 않음※ MIT&BSD licensed opens source project for HTML 5 and CSS feature detection§ single property animation 만 적용 가능
  • 64. 2D/3D Animation [RULE] Animation이 수행되는 layer 수를 최소화 하고 크기를 power of 2로 adjust 하 자. Layer 수의 증가는 animation시 사용하는 GPU메모리 사용량을 증가시킴 Open GL ES Texture 생성 제약 조건※  Texture의 width와 height는 power of 2 이어야 함  2, 4, 8, 16, 32, …, 1024  PowerVR chip의 PVRTC compressed image 사용시 정사각형 이어야 함: iOS device 계열에서 사용  Max size limit 있음  OpenGL ES 1.0 SGX: 1024x1024  OpenGL ES 2.0 SGX: 2048x2048 Layer의 크기가 257x257이면 실질적으로는 512x512 크기의 texture를 생성하게 됨  다수의 layer를 위와 같이 생성시 비효율적인 메모리 사용 증가※ Graphics Chip Vendor 별로 특성 확인 필요
  • 65. 2D/3D Animation [RULE] Animation을 수행하는 영역은 as simple as possible 하 게 유지하자 Animation 대상 block이 painting 비용 관점에서 복잡해질수록 Animation시 사용하는 Texture를 초기 생성하는 지연증가로 An- imation 개시 지연 발생 Not simple 의미: !(painting cost가 높음)  CSS filter, shadow, canvas, SVG, 과도한 DOM node 개수, scaled된 image 등 비용증가 Texture 생성 시간 증가 일반 text animation 개시 시간 증가 Blurred text 이해를 하고 꼭 알고 쓰자
  • 66. 2D/3D Animation [RULE] Animation 시나리오상 animation 대상 block은 그것의 visual change가 발생하지 않도록 작성하자  변경시 마다 texture를 재생성해야하고 texture를 caching 하여 재활용 하 는 mobile OS에서는 cache 효율성이 낮아짐   width, height가 변경되는 경우와 그렇지 않은 경우 비교 Animation 도중 text blurring 시나 리오 이해를 하고 꼭 알고 쓰자
  • 67. HW 가속 Layer 이용 image zoom in/out시 잘 보이기 위해서 그것을 HW composit- ing layer로 mapping 가능 해당 image에 아래 CSS 적용  -webkit-transform:translate3d(0,0,0) 별도 layer에 map- ping resource 사용량이 늘어남
  • 68. CSS overflow property [RULE] CSS의 overflow:scroll 속성의 사용은 신중히하자 Platform 별 대처 방식 div {  iOS에서는 two finger로 scroll 가능 width:150px; height:150px;  -webkit-overflow-scrolling: touch overflow:scroll;  iOS 5 부터 지원: native 수준 성능 제공 }  Android는 one finger scroll 가능  3.0 이후 버전만 scroll 지원 (2.3 이하 미지원) 단점  일반 화면 scroll에 비해 속도가 느림  BackingStore에 cache 되지 않고 매번 Render Tree으로부터 다시 paint  iOS 5와 Firefox는 별도의 Layer로 구성되고 layer별 BackingStore 지원으로 빠르나 메모리 사용 량 증가  poor discoverability: 사용자가 scrollable 여부 인지하기 힘듦  화면 자산때문에 scroll bar를 지원하지 않음
  • 69. Layout 발생 및 비용 분석 [RULE] layout 발생을 최소화 하자 Layout은 전체 또는 부분 DOM traversing을 수행 후결과로 repaint를 수반  Layout은 serialize된 CPU intensive 작업  Repaint는 대량의 data copy 연산 발생 야기  battery 소진 DOM tree가 커지면 layout 비용은 비례하여 증가함  11st (3,370개), mobile 11st (785개), (5,563개), (6,856개) Layout 발생 조건  Browser window resize, Orientation 변경  style information 정보 요청  DOM 변경: Adding, removing, updating nodes  display property, CSS box model 값 변경  Desktop 에서의 zooming 및 scrolling  Mobile 단말에서 layout 없이 zoom factor에 따라 content를 repaint
  • 70. Layout 비용 절감 [RULE] styling 변경은 꼭 필요시, 꼭 필요한 부분만 국소적으로 하라 Text 크기 변경, margin/padding/border 크기 변경, font type 변경등 은 전체 또는 부분 page layout 수행을 야기한다  Layout후 해당 부분은 다시 repaint를 수행 CSS Box Model Repaint 만 발생하는 경우 (layout 미 발생)  Visibility, colors, transforms, backgroud images, transparency
  • 71. CSS 삽입 위치 [RULE] rendering 성능을 위해서 CSS, inline style block은 문서 의 header에 위치 시키자 Stylesheet 위치에 따른 제약 사항  WebKit 엔진은 모든 external stylesheet을 load할 때까지 rendering을 block 함  Inline style block은 reflow를 야기해서 content를 shift 시킬 가능성이 높음 아래 webkit code에서와 같이 모든 style sheet의 적재가 끝나지 않으면 해당 문서의 style 값 계산을 미루어 layout과 그에 따른 rendering까지가 지연이 된다
  • 72. CSS 기능중 신중함이 필요한 기능 [RULE] 하기 CSS 기능은 CPU 사용률이 매우 높기 때문에 신중히 사용하자 Rounded corners Box-shadow, Text-shadow  Shadowing은 static bitmap이미지가 아니고 매번 repaint때 마다 evaluate 됨 Backgroud-position Background-repeat Multiple background images Border-image Gradients
  • 73. Rounded Corners 표현 [RULE] 속도를 위하여 CSS 3 specification의 border-radius, -moz-border-radius, -webkit-border-radius 신중히 사용 div { border:2px solid #a1a1a1; padding:10px 40px; background-image: url(""); width:300px; border-radius:25px; -moz-border-radius:25px; /* Firefox 3.6 and earlier */ } Sample pattern
  • 74. Shadows [RULE] CSS 3 specification의 text/box shadow를 신중히 사용 -webkit-box-shadow, box-shadow Shadowing 영역은 repaint 마다 매번 다시 shadowing 영역에 대한 값들을 evaluation 수행하므 로 매우 비싼 연산  이미지와 같이 once decoded, reuse repeatedly가 아님div{width:300px;height:100px;background-color:yellow;-moz-box-shadow: 10px 10px 5px #888888; /* Firefox 3.6 and earlier */box-shadow: 10px 10px 5px #888888;border-radius:25px;background-image:url("");} Div 영역에 box-shadow시 webkit에서 scroll 성능이 느린 defect 미해결 
  • 75. Gradient [RULE] –webkit-linear-gradient등은 scroll시 CPU를 지속적으로 소비 하여 webkit-transfrom 기반 scroll 성능을 저하시킴으로 mobile에서는 신중히 적용 background-image: -webkit-linear-gradient(linear, left top, left bottom, from (#666), to(#222) from jQuery Mobile의 CSS CSS gradient 소개 
  • 76. CSS property 접근 [RULE] JavaScript를 통한 CSS Property의 접근은 page loading이 완료된 시 점에서 하자.  E.g. onload event후 Page loading 중 CSS property 접근시 문제점  JavaScript를 통한 CSS property의 접근은 WebKit에서 가장 비싼 연산인 layout() 강제함: 수백 msec도 소요 가능성 있음  WebKit 엔진: Pending되어있는 CSS stylesheet를 무시하고 layout후에 해 당 값을 돌려준다  기타 Browser: CSS가 완전히 loading 될때까지 JavaScript를 suspension 시키거나 // FIXME: This is a bad idea and needs to be removed eventually. // Other browsers load stylesheets before they continue parsing the web page. // Since we dont, we can run JavaScript code that needs answers before the // stylesheets are loaded. Doing a layout ignoring the pending stylesheets // lets us get reasonable answers. The long term solution to this problem is // to instead suspend JavaScript execution. void Document::updateLayoutIgnorePendingStylesheets() {
  • 77. JavaScript loading 최적화 [RULE] HTML 문서 적재 시점까지 호출되지 않는 JavaScript function의 loading은 미루자 Script 수행 철칙: 어길 시 수행 결과의 correctness를 깨트림  “Script Execute In Order”  “Script Execute after fully loading all stylesheets” JavaScript loading 방식: <script src =“file.js”> 및 inline JavaScript는 HTML parsing, page ren- dering을 block 시킴  HTML parsing 도중 inline 또는 external JavaScript를 만나면  Inline JavaScript는 parsing후 호출이 되었으면 실행  External JavaScript는 network을 통해 적재, parsing후 호출이 되었으면 실행  Loading,parsing, 실행중 계속적인 HTML parsing은 suspend가 기본 동작  Webkit에서는 속도 향상을 위해 image object는 speculative하게 loading을 수행  (WebKit PreloadScanner)  이는 JavaScript의 수행으로 DOM 변경이 가능하므로 JavaScript의 수행 완료가 보장되어야만 하기 때문임
  • 78. document.write() 사용 제한 [RULE] 필요한 resource는 HTML markup 으로 직접 정의하라 아래와 같이 loading시 document.write를 부른 js와 second.js가 모두 loading 될 때까지 blocking 됨 document.write(<script src="second.js"></script>);
  • 79. CSS @import 제약사항 [RULE] <link> tag를 사용하여 CSS를 load하고 CSS @import를 사용하지 말아라 Browser는 일반적으로 import 된 stylesheet을 병렬 loading을 지원 하지 않음
  • 80. Tool을 사용한 profiling Google의 Page Speed를 활용한 최적화 방식 소개
  • 81. Google Page Speed 동작  Google에서 작성한 Web 성능 best practices들을 기준으로 작성된 site에 적용하여 100점 만 점으로 평가하여 점수를 제공  Best Practice에 위배되는 경우에는 해당 사항을 최적화 하기 위한 guide와 함께 적용한 결과물 들까지 제공함 Best practice 기술 상세 정보  Online 형태로 제공되는 서비스  Google Chrome browser 통한 서비스 (Chrome extension)  사용성  Mobile 또는 desktop 용 Web site 제작시 사용 가능  Local에 설치되는 web app은 다수 적용 가능
  • 82. Page Speed: jQuery mobile82  22점
  • 83. 압축 사용 Web server를 Content-Encoding을 모든 compressible re- source (HTML, CSS, JavaScript)에 gzip 적용 150-100bytes 이상일 경우 compression/decompression overhead를 상쇄 가능
  • 84. JavaScript/CSS minification Space, indent, line break등을 제거  Closure Compiler, JSMin, YUI Compressor 사용 Page speed를 적용하면 하기 directory에 Closure Compiler와 JSMin을 적용한 결과를 저장함  Linux:/tmp/page-speed-[css | javascript | images]/  Windows: C:Documents and SettingsusernameLocal SettingsTemppage-speed-[css | javascript | images]  Mac OS X: /Users/username/Library/Caches/page-speed-[css | javascript | im- ages]/
  • 85. Browser Caching 활용 캐시 가능한 resource 갱신 기간 증가 시키기
  • 86. Character Set 지정
  • 87. Vary: Accept-Encoding Proxy에서 cache 성능 개선
  • 88. 불필요한 Reflow 없애기 Layout (reflow)를 최소로 하는 방식 제공 필요  Web app은 incremental rendering 보다는 all-ready-shot rendering이 더 적합
  • 89. JavaScript 파싱 지연 해당 page에서 사용하지 않는 다수의 JavaScript 파일의 다운으로 인한 rendering 지연 발생
  • 90. 일관된 URL에서 리소스 제공90  두개는 동일한 파일이므로 동일한 URL로 변경
  • 91. 불필요한 reflow 제거91
  • 92. Reference (Article) Google Page Speed 문서 site  Google Web 관련 Tool 모음  Gmail latency 개선 사례  Mobile UI 개선 Tip(by Estelle Weyl)  Page Speed 적용 Web Site 분석 Online Tool (by AOL, open sourced)  QuerySelect와 QuerySelectAll의 WebKit Article 
  • 93. Reference (Article) How Browsers Work : Behind the Scenes of Modern Web Browsers (Tali Garsiel) Google page speed: (tool 및 tool이 적용하는 기술에 대한 article있음) jQuery 성능 최적화 tip: HTML5 polyfills: