[Android][비동기 프로그래밍] Android 프로그래밍에서 비동기 프로그래밍의 필요성

참고

안드로이드 비동기 프로그래밍 책

http://acornpub.co.kr/book/async-android

안드로이드 비동기 프로그래밍

 

 

안드로이드에서 각 애플리케이션은 매우 짧게 교대하면서 CPU를 사용한다. 운영체제가 CPU의 시간량을 빈번하게 스케쥴링해서, 시간 분할 방식으로 사용한다. 단일 프로세서 디바이스도 하나 이상의 애플리케이션을 동시에 동작하는 것처럼 보이게 한다.

프로세스 안에서는 하나 이상의 실행 중인 스래드들이 존재할 수 있고, 운영체제는 스레드에 CPU 시간량을 할당한다.

 

앱에서 메인 스레드가 사용자 상호작용(입력, 출력) 기능을 맡고 있다. 메인 스레드가 너무 무거운 계산이나 네트워크 작업 등으로 바쁘다면 사용자 상호작용이 늦어지게 되면서 사용자 경험에 치명적이다. 메인 스레드는 봉쇄하면 안된다.

 

메인 스레드에서 오래 걸리는 작업을 없애기 위해, 백그라운드에서 작업을 처리하게 하면 된다. 메인 스레드는 사용자 인터페이스를 부드럽게 갱신하고 사용자 상호작용을 위해 적절한 시간에 응답하면 된다. 그렇게하기 위해 협업하는 스레드 사이에서 데이터를 안전하게 전달해야 한다. 독립적인 코드들을 동시에 실행하는 것을 동시성이라 부른다. 

 

새로운 스레드를 생성하는 것은 쉽지만, 동시성이 잘 돌아가게 하는 것은 어렵다.

 

동시성 소프트웨어의 이슈

 

1) 정확성correctness : 일관된 정확한 결과를 만듦

여러 스레드가 본인들 세계에서는 올바르게 동작한 것이나, 전체 프로그램 측면에서 정확성 이슈가 생기는 것.

* 해결 방법 : 특정 자원에 동시 접근을 막는 것. > 상호 배재mutual exclusion라고 부른다.

 

2) 활동성liveness : 완료를 향한 전진

정확성 이슈를 다루다가 생긴다.

여러 스레드의 자원 접근을 봉쇄하다 보니 병목현상, 데드락deadlock 등이 생기는 것이다.

 

+ 안드로이드에서 생기는 이슈

3)  생명주기

문제 1] 생명주기를 가진 인스턴스(액티비티, 프래그먼트 등)는 가비지 컬렉션 대상이 되어야 하는데, 이 인스턴스와 관련된 백그라운드 스레드는 가비지 컬렉션을 피하거나 메모리 누수가 일어날 수 있음.

문제 2] 생명주기를 가진 인스턴스가 종료할 수 없어서 백그라운드 작업이 계속되는 경우 CPU, 배터리 낭비 발생이 가능하다.  

문제 3] 안드로이드 시스템이 종료하려고 하는 프로세스에서 아직 작업중인 백그라운드 작업이 있다면, 프로세스를 아직 종료하지 않았음을 시스템에 알려줘야 함.

> 백그라운드 작업을 적절하게 취소하거나 생명주기로부터 적절한 곳으로 분리시켜야 한다.

 

4) 사용자 인터페이스의 조작

오직 메인 스레드만이 사용자 인터페이스를 조작할 수 있다.

 

결과

메인 스레드가 백그라운드 작업 결과와 함께 사용자 인터페이스를 갱신하도록 백그라운드 스레드를 메인 스레드와 함께 안전하게 동기화해야 한다.