[iOS - swift] GCD, DispatchQueue, DispatchGroup(enter, leave, notify), DispatchWorkItem (Debounce 구현 방법)

DispatchQueue 개념

• Thread pool을 thread safe하게 관리하는 객체
  • 멀티 스레드에서도 어떤 함수나 변수, 혹은 객체가 여러 스레드로부터 동시에 접근이 이루어져도 프로그램의 실행에 문제가 발생하지 않는 것
• Thread를 다루는 GCD(Grand Central Dispatch) 중 하나

DispatchQueue의 종류 3가지

1) main (serial)

• main thread에서 처리되는 serial queue (모든 UI관련 작업은 해당 큐에서 main queue에서 실행)

2) global (concurrent)

• 전체 시스템에서 공유되는 concurrent queue이고, concurrent이기 queue끼리의 우선순위를 위해서 queue를 사용할 때 QoS 설정 필요
  • userInteractive: 유저가 누르면 즉각 반응 (main queue)
  • userInitiated: 유저가 실행시킨 작업들을 즉각적이지는 않지만, async하도록 처리
  • default
  • utility: I/O, n/w API 호출
  • background: 유저가 인지하지 못할 정도의 뒷단에서 수행하는 작업

3) 커스텀

• 개발자가 임의로 정의한 queue이고 serial / concurrent 모두 정의 가능
  • 기본적으로 주어진 것은 main은 serial, global은 concurrent이므로 main이 아닌 뒷단에서 serial로 수행하고 싶은 경우 사용

DiapatchGroup 개념

• 여러 Thread들을 하나의 Group으로 묶어서 그룹 단위의 작업흐름을 만들기 위함
• 보통 async한 작업들이 있을 때, 특정 group의 작업들이 끝나고서 다른 작업들을 수행할 때 싱크를 맞추기 위해 사용

DiapatchGroup - enter(), leave(), notify()

• group에 넣고싶은 작업 코드 위에 enter()를 선언
• 작업이 끝난 코드 다음에 leave() 선언
• leave()가 불린 경우, 그 다음 작업을 이어서 수행시키고 싶을 때 notify()의 클로저에 작업 선언

ex) print 1, 2, 3은 async하게 하고 싶고, 나머지 4, 5, 6을 1, 2, 3 호출 후 순서에 맞게 그 다음 호출되게 하고싶은 경우

// DispatchGroup 사용하지 않은 경우

override func viewDidLoad() {
    super.viewDidLoad()

    DispatchQueue.main.async {
        print(1)
        print(2)
        print(3)
    }
    print(4)
    print(5)
    print(6)
}

/* 
4
5
6
1
2
3
*/

// DispatchGroup을 사용한 경우

override func viewDidLoad() {
    super.viewDidLoad()

    let waitGroup = DispatchGroup()

    waitGroup.enter()
    DispatchQueue.main.async {
        print(1)
        print(2)
        print(3)
    }
    waitGroup.leave()

    waitGroup.notify(queue: .main) {
        print(4)
        print(5)
        print(6)
    }
}

/*
1
2
3
4
5
6
*/

ex) DispatchGroup와 DispatchQueue를 사용하는 방법

DispatchQueue의 group 파라미터에 DispatchGroup 인스턴스를 전달

// DispatchGroup을 사용하지 않은 경우

override func viewDidLoad() {
    super.viewDidLoad()

    let queue = DispatchQueue.global()

    queue.async {
        print(1)
        print(2)
        print(3)
    }

    queue.async {
        print(4)
        print(5)
        print(6)
    }

    print("마지막에 실행?")

    /*
     1
     마지막에 실행?
     4
     2
     3
     5
     6
     */
}

// DispatchGroup을 사용한 경우

override func viewDidLoad() {
    super.viewDidLoad()

    let waitGroup = DispatchGroup()
    let queue = DispatchQueue.global()

    queue.async(group: waitGroup) {
        print(1)
        print(2)
        print(3)
    }

    queue.async(group: waitGroup) {
        print(4)
        print(5)
        print(6)
    }

    waitGroup.notify(queue: queue) {
        print("마지막에 실행?")
    }
    /*
     1
     4
     2
     3
     5
     6
     마지막에 실행?
     */
}

ex) DispatchGroup을 통해서 세 개의 뷰에 Animation을 순서대로 사용

let waitGroup1 = DispatchGroup()
let waitGroup2 = DispatchGroup()

waitGroup1.enter()
UIView.animate(withDuration: 1.5, delay: 0.0) {
    self.view1.backgroundColor = .red
} completion: { _ in
    waitGroup1.leave()
}

waitGroup2.enter()
waitGroup1.notify(queue: .main) {
    UIView.animate(withDuration: 1.5, delay: 0.0) {
        self.view2.backgroundColor = .green
    } completion: { _ in
        waitGroup2.leave()
    }
}

waitGroup2.notify(queue: .main) {
    UIView.animate(withDuration: 1.5, delay: 0.0) {
        self.view3.backgroundColor = .blue
    }
}

DispatchWorkItem

• DispatchQueue에서 사용하는 completion handler에 들어갈 작업 블록
  • 해당 인스턴스는 perform(), cancel()기능이 존재

let workItem1 = DispatchWorkItem {
    UIView.animate(withDuration: 10.0, delay: 0.0) {
        self.view3.backgroundColor = .black
    }
}
workItem1.cancel()
workItem1.perform() // cancel됐으므로 작업 실행 x

let workItem1 = DispatchWorkItem {
    UIView.animate(withDuration: 10.0, delay: 0.0) {
        self.view3.backgroundColor = .black
    }
}
workItem1.perform() // 작업 실행 o

• DispatchWorkItem이 존재하는 이유는, DispatchQueue의 execute 블록에 DispatchWorkItem 인스턴스를 넣고, 외부에서 이 인스턴스를 cancel하면 DispatchQueue에서 실행되지 않게끔 control이 편하여 사용

ex) 검색창에서 debounce 구현

- 사용자가 검색창에 2초동안 검색을 하지 않고 있으면 자동으로 검색되고, 만약 2초안에 새로운 것을 입력하면 다시 2초 기다리는 로직

class ViewController: UIViewController {
    @IBOutlet weak var label: UILabel!

    private var requestSearchWorkItem: DispatchWorkItem?

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()

        setupSearchBar()
    }

    private func setupSearchBar() {
        let searchController = UISearchController(searchResultsController: nil)
        searchController.searchBar.placeholder = "검색 창"
        searchController.searchResultsUpdater = self
        navigationItem.searchController = searchController
    }

}

extension ViewController: UISearchResultsUpdating {
    func updateSearchResults(for searchController: UISearchController) {
        guard let text = searchController.searchBar.text else { return }

        // 검색어 입력이 들어오면, 검색 호출을 cancel
        requestSearchWorkItem?.cancel()

        let requestSearchWorkItem = DispatchWorkItem { [weak self] in
            // search API call ...
            self?.label.text = "\(text)로 검색 호출"
        }
        self.requestSearchWorkItem = requestSearchWorkItem
        DispatchQueue.main.asyncAfter(deadline: .now() + .seconds(2), execute: requestSearchWorkItem)
    }
}

 

cf) concurrent queue에서 barrier flag를 사용하여, sync하게 사용하는 방법: https://ios-development.tistory.com/588

 

* 참고

https://developer.apple.com/documentation/dispatch/dispatchworkitem

https://devmjun.github.io/archive/2-GCD