[iOS] GCD (Grand Central Dispatch)

GCD (Grand Central Dispatch)

 

GCD란?

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GCD는 멀티 코어 환경에서 최적화된 프로그래밍을 지원하도록 애플이 개발한 기술 이라고 한다.

일반적으로 우리는 GCD를 Dispatch Queue라고 부른다.

Dispatch Queue에 대하여 살펴보기 이전에 Serial Queue, Concurrent Queue, Sync, Async에 대하여 살펴본다.

 

Serial Queue, Concurrent Queue

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큐 자료구조는 우리가 알고있는 FIFO 형태의 자료구조를 의미한다.

Serial & Concurrent Queue 모두 작동방식은 FIFO를 따른다.

그러면 직렬 큐(Serial Queue)와 동시 큐(Concurrent Queue)는 과연 무엇인지 먼저 살펴보자!

직렬 큐는 분산처리된 작업을 다른 하나의 스레드에서 처리하는 큐다. 즉, 스레드에서 이전 작업이 끝나면 다음 작업을 순차적으로 진행한다.

동시 큐는 분산처리시킨 작업을 다른 여러 개의 스레드에서 처리하는 큐다. 즉, 병렬 형태로 실행된다.

• Serial Queue : 한번에 한가지 업무만 실행하는 것을 보장한다. 즉 지금 일을 끝내지 않고서는 다른 일을 하지 않는다.

• Concurrent Queue : 현재 작업중인 일이 끝나지 않더라도 다른 일을 시작할 수 있다. 즉 제일 먼저 시작한 일이 제일 늦게 끝날 수도 있다.

여러 개의 직렬 큐를 만들어 처리한다면 각각의 직렬 큐에는 하나의 스레드에 작업을 할당하지만 해당 큐들은 Concurrent하게 작업을 진행한다.

그리고 위 두개의 큐는 동기(sync), 비동기(async) 방식 중 어떻게 실행하느냐에 따라서 아래와 같이 4개의 조합이 나올 수 있다.

• Serial Queue - Sync
• Serial Queue - Async
• Concurrent Queue - Sync
• Concurrent Queue - Async

Sync는 동기를 의미하며 요청에 대한 결과값이 주어질 때 까지, 큐에 작업이 추가된 이후 추가된 작업이 종료될 떄 까지 대기한다.

Async는 비동기를 의미하며 요청에 대한 결과값이 언제 주어지냐는 상관없이 큐에 작업을 추가하기만 할 뿐 작업 완료 여부는 보장하지 않는다.

앞서 설명한 대표적인 Queue 두 개는 main 과 global로 구분할 수 있다.

 

DispatchQueue.main

• DispatchQueue.main 은 시스템 작동시 자동으로 생성되는 메인 큐 이다.
• 기본적으로 Serial Queue, 직렬 큐로 작동한다.
• UI 변경과 같은 작업을 맡는다.

DispatchQueue.global

• DispatchQueue.global 은 메인 큐와 반대되는 개념으로 백그라운드에서 동작한다.
• 기본적으로 Concurrent Queue, 병렬 큐로 작동한다.
• 서버와의 통신같은 경우, 시간이 얼마나 걸릴지 모르므로 백그라운드로 실행하여 후처리를 메인 큐에서 진행하는 경우가 있다.
• Qos(Quality Of Service) 값을 활용하여 우선순위를 지정할 수 있다.

정리

• Main 큐는 메인 스레드에서 작동하고 Serial Queue 방식이다. 따라서 한 번에 한가지만 실행한다.
• Main 스레드는 UI를 위한 스레드로 사용되기 때문에 되도록 UI 업데이트시에만 사용한다.
• 무거운 작업 혹은 UI 업데이트가 없는 경우, Concurrent Queue인 Global을 사용하면 된다.
• Global queue는 전체 시스템이 공유하는 concurrent Queue다.

 

간단한 예시로 직접 살펴보도록 하자!

import Foundation

DispatchQueue.global().sync { print("num: 1") }
print("num: 2")
DispatchQueue.global().sync { print("num: 3") }
print("num: 4")

/*
num: 1
num: 2
num: 3
num: 4
*/

sync는 동기이므로 큐에 추가한 작업이 끝날때까지 기다렸다가 다음 코드를 실행하므로 동일한 순서를 보장한다.

 

import Foundation

DispatchQueue.global().async { print("num: 1") }
print("num: 2")
DispatchQueue.global().async { print("num: 3") }
print("num: 4")

/*
num: 1
num: 2
num: 4
num: 3
*/

async는 비동기이므로 큐에 추가한 작업이 랜덤하게 출력된다.

 

결론

• UI 업데이트는 메인스레드(DispatchQueue.main)에서, 무거운 작업은 background(DispatchQueue.global)에서

• 순서가 중요치 않은 작업은 async를, 순서가 중요한 경우 sync를 사용한다.