[Swift] Run Loop

오늘은 Run loop에 대해서 공부해 볼 것이다.

 

이전 플젝에서 combine을 사용했었는데,

서버에서 가져온 데이터를 ui에 반영해 주기 위해 receive(on: Runloop.main) 메서드를 썼던 경험이 있다.

그때는 뭣도 모르고 ui 관련 동작이니 main 스레드에서 돌릴 때 쓰는 거구나 했는데 이번 기회에 자세히 알아볼 생각이다.

 

Run Loop?

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우선 Run loop가 뭔지부터 알고 가자

apple document를 토대로 정리해 보면

 

• Run loop는 파일, 키보드, 마우스 등의 입력 소스를 처리하는 이벤트 처리 루프이다.
• Run loop의 관점에서는 특수한 케이스지만 Timer의 이벤트 또한 처리한다.
• 특정 이벤트가 왔을 때 Thread가 일해야 할 때는 일하고, 일이 없으면 쉬도록 하기 위해 애플에서 만든 스레드 관리 loop

 

Thread와 Run loop

스레드는 모두 각각의 Run loop를 가지며, 스레드가 생성될 때 Run loop가 자동으로 생성된다.

but, Run loop의 실행은 자동으로 되지 않고 직접 실행시켜 줘야 함 (단, Main Run loop만은 예외로 밑에서 다룰 예정)

 

그렇다면 Run loop는 언제, 어떻게 실행시킬까?

 

실행 방법에 대해 얘기하기 전에 작동 원리부터 알아보자

 

Run Loop의 작동 원리

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Run loop는 루프를 수행할 때, 총 두 가지 Event source를 수신한다.

 

Input source

다른 스레드나 다른 응용 프로그램으로부터 온 비동기 이벤트를 전달한다.

 

Timer source

예정된 시간 또는 반복되는 간격으로 발생하는 동기 이벤트를 전달한다.

 

Thread에서 노란색 Run loop를 한 바퀴 도는 작업이 한 번의 실행이라고 생각했을 때

루프는 한 바퀴를 돌면서 Event들을 모아놨다가, 한꺼번에 처리하는 방식으로 작동한다.

 

이 Run loop는 한 번 event source를 읽고 전달하는 과정이 끝나면 그대로 대기한다.

 

즉, 내부적으로 반복 실행이 되지 않기 때문에

스레드 내에서 프로그래머가 while, for문을 통해 명시적으로 반복 실행시켜줘야 한다.

 

Run Loop 실행 방법

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앞전에서

"스레드는 모두 각각의 Run loop를 가지며, 스레드가 생성될 때 Run loop가 자동으로 생성된다." 라고 했다.

 

스레드가 생성될 때 Run loop는 자동으로 생성되지만,

생성 후 실행은 프로그래머의 몫이 된다.

 

하지만 예외적으로 메인 스레드는 애플리케이션이 실행될 때 프레임워크 차원에서 Run loop를 자동으로 설정하고 실행한다.

이를 Main Run Loop라고 한다.

 

이제 런 루프를 직접 실행하는 방법에 대해 알아보자

 

런 루프를 실행하기 위해선 먼저 런 루프 객체에 접근해야 하는데, 이 경우 RunLoop의 프로퍼티인 current를 사용한다. 

공식 문서를 보면

current의 반환 값은 현재 스레드에 대한 NSRunLoop 개체 라고 명시되어 있다.

또 스레드에 대한 런 루프가 아직 존재하지 않는다면 하나가 생성되어 반환된다고 한다.

 

다음은 현재 스레드에 대한 런 루프를 참조하는 방식이다.

let runLoop = RunLoop.current

 

런 루프를 실행시키기 위한 메서드로는 총 네 가지가 있다.

 

각각 간단하게 설명해 보자면

• run(): 실행할 당시, 루프에 들어와 있는 Input source와 Timer source를 영구적으로 처리한다.

DispatchQueue.global().async {
    let runLoop = RunLoop.current
    
    Timer.scheduledTimer(withTimeInterval: 0.3, repeats: true) { _ in
        print("Running run loop")
    }
    runLoop.run()
}

 

주의: 영구적으로 처리되기 때문에 실행 이후에 들어오는 이벤트는 이전 이벤트가 반환되기 전까지 처리되지 않으므로 유의한다. 

DispatchQueue.global().async {
    let runLoop = RunLoop.current
    
    Timer.scheduledTimer(withTimeInterval: 3, repeats: true) { _ in
        print("Running timer1")
    }
    runLoop.run()
    
    Timer.scheduledTimer(withTimeInterval: 3, repeats: true) { _ in
        print("Running timer2") // 실행 X
    }
}

 

• run(until:): 가장 대표적으로 사용되는 메서드이다. 지정된 date까지 루프를 실행하고, 그 시간 동안 연결된 모든 input 데이터를 처리한다.

이전에 부착된 이벤트만 영구적으로 실행되는 run()과 달리,

이 메서드는 루프의 실행 시간을 지정해줄 수 있다.

 

실행 시간 동안 부착된 모든 이벤트를 처리해 주는 방식으로 작동한다.

 

보통 while, for문 등의 반복문을 써서 연속적으로 실행시킨다.

 

Run loop의 Mode와 관련된 실행 메서드

• run(mode:before:): 루프를 한 번 실행하고, 특정 모드에서 주어진 date까지 input을 blocking 한다.
• acceptInput(forMode:before:): 루프를 한 번 또는 주어진 date까지 실행하고, 특정 모드에 대한 input만 수락한다.

mode에 관한 내용은 Run loop 심화편에서 좀 더 자세히 다룰 예정이다.

 

언제 Run loop를 사용하는가

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런 루프를 직접 사용하는 경우는 다음과 같은 작업을 할 때이다.

• Input source를 통해 다른 스레드와 통신하는 경우
• 타이머를 사용하는 경우
• performSelector를 사용하는 경우
• 주기적인 작업을 계속 수행해야 하는 경우

 

 

 

 

 

 

 

 

참고

https://developer.apple.com/documentation/foundation/runloop

https://developer.apple.com/library/archive/documentation/Cocoa/Conceptual/Multithreading/RunLoopManagement/RunLoopManagement.html#//apple_ref/doc/uid/10000057i-CH16-SW5

https://babbab2.tistory.com/68

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