들어가기전 ...

📌막연하게 코루틴을 왜 사용할까?

비동기적 프로래밍을 하기 위해서 사용됩니다.

📌동기/비동기라는 의미는 무엇일까?

• 동기 : 현재 작업의 응답이 끝남과 동시에 다음 작업이 요청(❌Wait)
  ( 요청에 따른 결과가 반환되기 전까지 아무것도 못하고 대기해야합니다.)
• 비동기 : 현재 작업의 응답이 끝나지 않은 상태에서 다음 작업이 요청(⭕️ wait)
  (요청에 따른 결과가 반환되는 시간 동안 다른 작업을 수행할 수 있습니다.)
  (동기식보다 설계가 복잡하고 논증적입니다)

📌 왜 비동기적인 프로그래밍을 채택했을까?

결과가 주어지는 시간 동안 다른 일을 할 수 있으므로 자원을 효율적으로 사용함

당신이 낚시를 한다고 예를 들어보자

동기

• 하루종일 물고기 낚일 때까지 하염없이 강을 바라보며 앉아있는 상태랑

비동기

• 물고기가 낚일 때까지 다른 사람과 이야기도 하고 밥도 먹고 잠도 잘 수 있는 상태

둘 중에 어떤 방식을 채택할 것인가? 당연히 비동기식 방식을 채택할 것이다.

• 언제잡힐지 모르는 물고기 때문에 배고파서 죽을수도 있고
• 시간을 다양하게 활용할수 있기 때문이다.

✅ Use Coroutine

코루틴은 함께 쓰는 루틴 이다

코루틴의 "Co"는 with 또는 together를 뜻합니다

🍎 과연 왜 함께 쓰는 루틴 일까요?

• 일반 적인 루틴은 in -> Out으로 나가는 형식입니다
• 하지만 코루틴은 in -> Out나가는 도중에 중단과 재개를 할 수 있습니다
  

📣요약

• Main-Safe 해야한다 ( Main Thread)를 Block 하지 않는다
• Main-Safe 및 여러 Thread를 활용하여 동시성 코드를 사용해야한다
• 동시성 사용할 때 콜백보다 Coroutine을 사용하는것이 가독성에 더 좋다
• 멀티 스레드보다 Coroutine을 활용하는 것이 불필요한 스레드 생성과 blocking을 없애 성능이 더 좋다.

🍎 들어가기전에 질문

우리가 막힘 없는 클린한 앱을 만들기 위해서는 얼마나 빨라야 할까요?

이것을 보시면 연속적인 이미지가 마치 영상처럼 보여서 인식이 됩니다.
이처럼 사람의 눈은 초당 60 프레임인 모션과 그 이상의 모션의 큰 차이를 느끼지 못합니다

🍏 이렇게 빠르게 보일려면

1000ms/ 60 frames = 16.666 ms/ frame

차이를 느끼지 못하게 할려면 16ms 마다 작업을(입력,처리,통신,랜더링) 처리해야합니다

• 하지만 ,앱에 필요한 작업 중에서 16ms 보다 큰 네트워크 통신 / DB작업 /JSON 파싱 등이 있습니다
• 긴 작업을 메인스레드에서 모두 진행하다보면 메인 스레드의 본래 역할에 영향을 줄 수 있고 화면의 버벅힘 현상 / ANR을 발생시켜서 앱이 튕길 수도 있습니다.

그리하여 사용자가 앱을 사용하는 동안은 초당 60 프레임의 업데이트를 유지해야 한다는 의무가 주어지고 , 이를 지키기 위해서 Main-Thread 가 Blocking 하지 않는 것이 매우 중요한 일이 됩니다

Main-Thread에서 네트워킹을 작업을 실행하면 NetworkOnMainThreadException 애플리케이션이 중단하는 등 오류가 생길 수 있습니다.

🍎 Main Safe 하기 위해서

Main 함수에서 Main-Thread가 컴포넌트 생명주기 메소드와 그 안의 메소드 호출 ,UI 작업을 실행한다는 것을 확인 할 수 있습니다 .
그중 UI 작업은 Main-Thread에서만 실행이 될 수 있다는 특징(Single-Thread)이 있습니다.

Single-Thread

특정 작업이 하나의 스레드에서만 사용될 수 있게 하는 제한하는것

Single-Thread의 장점

• 자원 접근에 대한 동기화 신경 x
• 경쟁 상태 / 교착 상태 예방 할 수 있습니다.
• 작업 전환 (Context Switching) 비용을 요구하지 않아서 애플리케이션 응답성의 유지에 도움이 됩니다.

그러므로 UI 작업은 메인스레드에서만 이뤄질 수 있기때문에, 메인스레드가 방해되면 원활한 UI 작업이 어려워지게 된다는 점을 이해 할 수 있습니다

🍎 Android Concurrency

Concurrency을 유지하기 위해서는 Main Threead 말고 별도의 Thread를 두어서 항상성을 유지하는데 도움이 됩니다.

하나의 Process안에는 여러개의 Thread가 있고 Thread는 독립적으로 작업을 수행합니다

그림에 Main Thread JVM 프로세스는

• Main Thread가 종료되면 강제로 종료됩니다, JVM에 속한 Thread도 종료가 됩니다.
• 하지만 Main Thread말고 다른 2개의 Thread는 Main Thread 처럼 수행 할 수 있으며 이 Thread는 종료되어도 다른 Thread에 영향을 미치지 않습니다 .

그리하여 구글에서는 Concurrency 을 유지하기위한 Dream Code에 대한 연구를 해왔습니다

🍎 Callback < Coroutine(가독성 up)

Google 이 가독성이 좋은 코드(Dream Code)를 만들기 위해 했던 과정

🍏 Dream Code

• 서버인 fectchUserData() 호출뒤 그 내용을 texview.text에 대입하는 사진입니다. 하지만 NetworkCall 안에서 MainThread 에서 Network 하기 때문에 Exceptio이 발생합니다.

왜 Exception이 발생했을까? 바로 Main-Safe 규칙을 지키지 않았기 때문이다.

🍏 Dream Code2

• UI를 UI 쓰레드에서 업데이트해야하는데 별도 Thread에서 업데이트하고 있기 때문에 오류가 발생 하였습니다.

CalledFromWrongThreadException

• 메인스레드에서 UI 변경해!!! 메인스레드에서 만들었으니!!! 뜻입니다.

즉 , thread을 UI Thread인 Main Thread 실행되게 변경시켜줘야합니다.

🍏 Dream Code3

그래서 서베에서 데이터롤 가져오는 Thread에서 다시 Main-Thread로 변환해서 콜백을 줘서 업데이트 하는 형식입니다. 이것이 중첩이 되면 콜백 지옥이 됩니다.

일일이 Cancel() 해서 Clear하는 그림

원하는 대로 동작하지만, 콜백이 콜백을 부르는, 콜백 지옥의 위험이 있다. 그리고 Ui 그릴때 user 객체가 수없이 계속 바뀌거나 삭제, 재생성 하거나 하면 메모리 관리에 위험이 따릅니다.

🍎 Dream Code의 완성 및 과정

Coroutines Simplify async code by replacing callbacks

🍏step[1]

다음을 보면

• fecthUser() 함수가Main-Thread에서 데이터를 가져오는 작업을 하면 UI인 Main-Thread가 Blocking 되면서 그릴 수가 없어지기에 앱은 ANR이 일어나게 됩니다.

🍏 step[2]

다음을 보면

• 그림에서 api.fetchUser인 별도의 쓰레드(Network Thread)를 만들어서 다시 Main-Thread로 바꿔서 보내주는 방식을 Switch 방식을 사용하여 성공하지만 아직 Dream Code에는 가깝지 않습니다.

🍏 step[3]

비동기를 순차적 코드로 만들다

• 코루틴의 suspend 함수를 이용하여 서버를 호출하는 코드(fechUser) 와 UI를 업데이트하는 코드(show(user))가 순차적으로 작성된다
• 콜백도 없고 별도의 Thread도 없었지만 실제 실행은 callback형태로 진행이 됩니다.