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Swift에서 코어 데이터를 멀티 스레딩으로 마스터하는 방법 정리

Swift에서 코어 데이터를 멀티 스레딩으로 마스터하는 방법 정리
SeedividendPosted On Aug 13, 20248 min read

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소개

코어 데이터(Core Data)는 iOS에서 데이터를 객체 지향적으로 관리하고 영속성을 유지하는 강력한 프레임워크입니다. 그러나 멀티스레딩을 다룰 때는 조심해야 합니다. 이 기사에서는 여러 스레드에서 안전하게 코어 데이터를 사용하는 방법, 동시성 디버깅을 활성화하는 방법, 데이터 손상이나 크래시 없이 앱이 효율적으로 작동하도록 하는 방법을 탐색해 보겠습니다.

코어 데이터와 멀티스레딩

Core Data 컨텍스트 (NSManagedObjectContext)는 기본적으로 스레드에 안전하지 않습니다. 이는 각 컨텍스트가 한 번에 하나의 스레드에서만 액세스되어야 함을 의미합니다. Core Data를 멀티스레드 환경에서 사용해야 하는 경우, 컨텍스트를 올바르게 관리하여 데이터 손상이나 예기치 않은 충돌과 같은 문제를 피해야 합니다.

Core Data 동시성 디버깅 활성화하기

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여러 스레드에서 Core Data를 올바르게 사용하는지 확인하려면 환경 변수 -com.apple.CoreData.ConcurrencyDebug를 1로 설정하여 Core Data의 동시성 디버깅 어서션을 활성화할 수 있습니다. 이렇게 하면 개발 중에 잠재적인 동시성 위반을 식별하여 문제를 조기에 파악하고 수정하는 데 도움이 됩니다.

어떻게 활성화하나요:

  • Xcode 프로젝트의 scheme 편집기로 이동합니다.
  • "Run" 탭을 선택합니다.
  • "Arguments" 탭을 클릭합니다.
  • "Arguments Passed On Launch" 아래에 -com.apple.CoreData.ConcurrencyDebug 1을 추가합니다.

활성화하면 Core Data가 잘못된 스레드에서 관리 객체 컨텍스트를 사용하려고 시도하는 경우 Assert를 실행합니다.

NSManagedObjectContextConcurrencyType 이해하기

NSManagedObjectContext를 생성할 때는 NSManagedObjectContextConcurrencyType 열거형을 사용하여 해당 동시성 유형을 지정할 수 있습니다. 주요 두 가지 유형이 있습니다:

  • mainQueueConcurrencyType: 이 컨텍스트는 주 스레드에서 실행되며 일반적으로 UI를 업데이트하는 데 사용됩니다. UI에 직접 영향을 미칠 수 있는 가져오기 또는 업데이트 작업을 수행해야 할 때 주로 이 유형을 사용하는 것이 중요합니다.
  • privateQueueConcurrencyType: 이 컨텍스트는 개인 백그라운드 스레드에서 실행되며 원격 서버에서 데이터를 가져오는 것과 같은 시간이 많이 소요되는 작업을 차단하지 않고 수행하기에 이상적입니다.

NSPersistentContainer, viewContext, 및 동시성 유형

NSPersistentContainer를 사용할 때 자동으로 설정된 viewContext를 제공합니다. viewContext는 기본적으로 mainQueueConcurrencyType을 사용하므로 즉시 UI를 업데이트해야 하는 작업에 적합합니다.

그러나 백그라운드에서 작업을 수행해야 할 때는 privateQueueConcurrencyType을 사용하여 새로운 컨텍스트를 생성해야 합니다. 이렇게 하면 백그라운드 작업이 UI에 영향을 미치지 않거나 메인 스레드를 블록하지 않도록 보장할 수 있습니다.

예시:

let backgroundContext = persistentContainer.newBackgroundContext()
backgroundContext.perform {
    // 여기서 백그라운드 작업 실행
}

performAndWait 및 perform 사용하기

NSManagedObjectContext은 context의 큐에서 코드 블록을 실행하는 두 가지 메서드를 제공합니다:

  • performAndWait: 이 메서드는 블록을 context의 큐에서 동기적으로 실행합니다. 결과를 즉시 처리해야 하는 경우 유용합니다. 그러나 주 스레드에서 사용할 때 UI를 차단할 수 있으므로 주의가 필요합니다.
  • perform: 이 메서드는 블록을 context의 큐에서 비동기적으로 실행합니다. 즉각적인 결과가 필요하지 않은 작업에 대해 선호되며, 응용 프로그램의 나머지 부분이 원활하게 실행되도록 합니다.

Concurrency Type Differences:

  • mainQueueConcurrencyType을 사용할 때 perform은 블록을 주 스레드에서 비동기적으로 실행하여 UI의 응답성을 유지합니다.
  • privateQueueConcurrencyType을 사용할 때 perform은 블록을 백그라운드 스레드에서 비동기적으로 실행하여 UI와 관련없는 작업에 적합합니다.

NSManagedObjectContext 병합 정책

병합 정책은 다른 컨텍스트 간의 충돌을 어떻게 해결할지를 정의합니다. Core Data는 여러 가지 병합 정책을 제공합니다:

  • NSOverwriteMergePolicy: 이 정책은 현재 컨텍스트의 변경 사항을 무시하고 영구 저장소의 변경 사항으로 덮어씁니다.
  • NSRollbackMergePolicy: 이 정책은 현재 컨텍스트의 모든 변경 사항을 롤백하여 병합 이전의 상태로 되돌립니다.
  • NSMergeByPropertyObjectTrumpMergePolicy: 이 정책은 현재 컨텍스트의 변경 사항을 영구 저장소보다 우선시합니다. 충돌이 발생할 때 컨텍스트의 값들을 유지합니다.
  • NSMergeByPropertyStoreTrumpMergePolicy: 이 정책은 영구 저장소의 변경 사항을 현재 컨텍스트보다 우선시하며, 컨텍스트의 변경 사항은 무시합니다.
  • NSErrorMergePolicy: 이 정책은 충돌이 발생할 때 오류를 발생시켜 수동으로 병합을 처리할 수 있도록 합니다.

예시:

let context = NSManagedObjectContext(concurrencyType: .privateQueueConcurrencyType)
context.mergePolicy = NSMergeByPropertyObjectTrumpMergePolicy

NSManagedObjectContext 알림

코어 데이터는 여러 알림을 제공하여 컨텍스트에서 발생하는 변경 사항을 추적하고 대응할 수 있도록 도와줍니다:

  • willSaveObjectsNotification: 컨텍스트가 변경 사항을 저장하기 직전에 전송됩니다.
  • didSaveObjectsNotification: 컨텍스트가 성공적으로 변경 사항을 저장한 후에 전송됩니다.
  • didChangeObjectsNotification: 관리 객체가 삽입, 삭제 또는 업데이트될 때마다 전송됩니다.
  • didSaveObjectIDsNotification: 컨텍스트가 성공적으로 변경 사항을 저장한 후에, 영향을 받는 객체들의 개체 식별자가 포함된 알림이 전송됩니다.
  • didMergeChangesObjectIDsNotification: 다른 컨텍스트에서의 변경 사항이 병합된 후에 전송됩니다.

이러한 알림을 사용하면 Core Data 스택에서 변경 사항에 반응하여 UI가 데이터와 동기화되도록 할 수 있습니다.

예시:

영구 저장소에 변경 내용이 저장될 때마다 UI를 업데이트하고 싶다고 가정해 봅시다. NSManagedObjectContext.didSaveObjectsNotification을 관찰하여 언제든지 context가 변경 내용을 저장할 때 알림을 받을 수 있습니다:

NotificationCenter.default.addObserver(self, selector: #selector(contextDidSave(_:)), name: NSManagedObjectContext.didSaveObjectsNotification, object: nil)

@objc func contextDidSave(_ notification: Notification) {
    // 변경 사항을 주 컨텍스트로 병합하여 UI를 최신 상태로 유지
    let context = persistentContainer.viewContext
    context.perform {
        context.mergeChanges(fromContextDidSave: notification)
        // 여기서 UI를 업데이트합니다.
    }
}

이 예시에서는 didSaveObjectsNotification을 관찰하고 주 컨텍스트로 변경 사항을 병합하여 UI가 최신 데이터를 반영하도록합니다. context.perform를 사용하여 UI 업데이트가 주 스레드에서 발생하도록 보장하여 앱이 반응적으로 유지되도록합니다.

결론

다중 스레드 환경에서 Core Data를 관리하는 것은 context 및 작업을 주의 깊게 다루어야합니다. 동시성 유형을 이해하고 context 작업에 적절한 메서드를 사용하며 적절한 병합 정책을 설정하여 Core Data 작업이 안전하고 효율적임을 보장할 수 있습니다. 동시성 디버깅을 활성화하면 문제를 조기에 파악하여 개발 프로세스가 원활하고 응용 프로그램이 더 신뢰할 수 있도록 할 수 있습니다.