현대 웹 애플리케이션은 브라우저뿐 아니라 서버, 모바일, IoT 등 다양한 환경에서 JavaScript를 활용한다. 이처럼 범용 언어로 확장된 JavaScript의 성능은 런타임 엔진의 효율성과 직결된다. 대표적인 JavaScript 런타임으로는 Chrome과 Node.js에 사용되는 V8, Firefox의 SpiderMonkey, React Native에서 사용되는 Hermes가 있다. 이 글에서는 세 엔진의 구조적 차이, 성능 특성, 메모리 관리 방식 등을 비교 분석한다.
JavaScript 런타임이란?
JavaScript 런타임은 JS 코드를 해석하고 실행하는 엔진으로, 단순한 구문 분석을 넘어 최적화, 메모리 관리, 가비지 컬렉션 등을 수행한다. 런타임의 효율성은 애플리케이션 성능, 로딩 속도, 실행 안정성에 직결된다.
V8 엔진: 고성능과 JIT 최적화의 대표 주자
V8은 구글에서 개발한 오픈소스 JavaScript 엔진으로, Chrome, Node.js, Deno 등 다양한 플랫폼에서 사용된다.
주요 특징
- JIT(Just-In-Time) 컴파일러 기반의 고속 실행
- 최신 ECMAScript 기능의 빠른 반영
- WebAssembly 실행 지원
- 대규모 최적화 캐시와 인라인 캐싱 기술 적용
메모리 관리 방식
V8은 마크-스윕(mark-sweep) 및 인크리멘털 가비지 컬렉션을 사용한다. 객체를 ‘young’과 ‘old’ 세대로 나누어 세대별로 관리하며, 스케줄링된 시간에 맞춰 메모리를 점진적으로 회수한다. 이는 애플리케이션 일시 정지를 최소화하는 데 기여한다.
SpiderMonkey: 최초의 JS 엔진이자 확장성 중심 구조
SpiderMonkey는 Mozilla가 개발한 JavaScript 엔진으로, Firefox 브라우저에서 사용된다. ECMAScript의 레퍼런스 구현을 목표로 하며, 표준 준수와 확장성을 중심으로 발전해왔다.
주요 특징
- AOT(앞선 시간 컴파일)와 JIT의 혼합 구조
- Bytecode 기반 인터프리터 실행
- WASM, Debugger API, 메모리 안전성 강화 기술 지속 도입
메모리 관리 방식
SpiderMonkey는 C++로 작성되었으며, 정확한 가비지 컬렉션(Precise GC)을 통해 메모리 누수를 방지한다. GC는 세대 구분 없이 전체 힙을 대상으로 수행되며, 압축(Compacting) 기능을 통해 조각난 메모리를 정리한다. JS 객체 외에도 DOM 객체와 연동된 메모리까지 관리하기 위한 최적화도 존재한다.
Hermes: 모바일 퍼포먼스를 위한 경량 엔진
Hermes는 Facebook(메타)에서 개발한 JavaScript 엔진으로, React Native 앱의 성능 최적화를 위해 설계되었다. 모바일 디바이스에서의 빠른 시작 속도와 낮은 메모리 사용량이 목표다.
주요 특징
- AOT 컴파일 기반으로 JS를 Bytecode로 미리 컴파일
- 런타임 로딩 속도가 빠르고, 번들 사이즈가 작음
- GC 동작 최소화로 배터리 및 리소스 효율 개선
- JavaScriptCore 대비 2~3배 빠른 cold start 성능
메모리 관리 방식
Hermes는 단순한 세대 구분이 없는 컨커런트 마크-스윕 방식의 GC를 사용한다. 모바일 환경 특성상 GC 정지 시간이 짧아야 하므로, 백그라운드에서 처리되는 구조로 설계되었다. 또한 디버깅용 메모리 분석 툴을 내장해 모바일 개발자에게 유리한 환경을 제공한다.
런타임 성능 비교 요약
| 항목 | V8 | SpiderMonkey | Hermes |
|---|---|---|---|
| 주요 플랫폼 | Chrome, Node.js | Firefox | React Native |
| 실행 방식 | JIT + 최적화 캐시 | 인터프리터 + JIT | AOT 컴파일 |
| GC 전략 | 세대별, 인크리멘털 GC | 전체 힙, 정확한 GC | 경량, 병렬 마크-스윕 |
| 강점 | 서버·브라우저 고성능 | 표준 준수, 확장성 | 모바일 최적화, 빠른 로딩 |
선택 기준 및 실무 적용 시 고려사항
1. 대상 플랫폼
- 브라우저 기반 웹앱 → V8, SpiderMonkey
- 서버사이드(Node.js 기반) → V8
- 모바일 앱(React Native) → Hermes
2. 초기 로딩 속도
모바일 환경에서는 앱 초기 실행 속도가 사용자 경험에 큰 영향을 미치므로, Hermes의 AOT 방식이 유리하다.
3. 메모리 사용 최적화
리소스가 제한된 환경(모바일, IoT 등)에서는 GC 일시정지 시간이 짧고 메모리 풋프린트가 작은 런타임을 선택해야 하며, Hermes가 이를 목표로 설계되었다.
4. 디버깅 및 확장성
복잡한 웹 애플리케이션이나 브라우저 확장 기능 개발에는 SpiderMonkey의 디버깅 기능과 확장성이 유리할 수 있다.
결론: 런타임 선택은 목적 중심으로
JavaScript 런타임은 단순한 실행 엔진을 넘어서, 애플리케이션 성능과 개발 생산성을 좌우하는 핵심 요소다. 각 런타임은 목적과 플랫폼에 따라 최적화 방향이 다르므로, 사용 환경과 요구 사항에 맞춰 선택해야 한다.
V8은 범용성과 속도 측면에서 매우 우수하고, SpiderMonkey는 웹 표준에 가까운 구현과 디버깅 편의성이 강점이다. Hermes는 React Native 환경에서 메모리 효율과 성능을 동시에 만족시키는 선택지로 각광받는다.