Meet async/await in Swift(1)

안녕하세요!

오늘은 WWDC21의 Meet async/await in Swift 영상 내용을 정리해볼게요. 영상 내용이 길지는 않지만, 새로운 기술을 접하는만큼 숨을 나눠가며 정리하는 것이 좋을것 같아서 제 나름의 기준으로 내용을 나누어 포스팅 해볼게요 :)

Meet async/await in Swift(WWDC21) 링크 : https://developer.apple.com/videos/play/wwdc2021/10132/

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비동기 프로그래밍

이제는 비동기 프로그래밍은 많은 사람들에게 일상적인 작업이에요. 하지만, 이에 따라 장황하고, 복잡하며, 심지어는 부정확한 비동기 코드를 작성하게 되는 것이 너무 쉬워졌다고 다들 인지하고 있어요.

Example

영상에서 들고 있는 예를 통해 정리해볼게요. UIKit 프레임워크에는 UIImage가 썸네일을 형성하는 기능을 제공하고 있어요.

// sync
func preparingThumbnail(of size: CGSize) -> UIImage?

// async
func prepareThumbnail(of size: CGSize, completionHandler: @escaping (UIImage?) -> Void)

혹시 sync/async에 대해 알고 계신가요? 부족하지만 아래 포스팅을 참고해주세요 :) https://textobey.github.io/ios/sync_async_serial_concurrent/

위 2개의 메서드에서 중점적으로 살펴볼 메서드는 async 메서드인 prepareThumbnail(_:) 이에요. async 메서드는 호출되면 Task가 실행되는 동안 스레드가 자유롭게 다른 작업을 수행할 수 있어요. 그리고, Task가 완료되는 시점은 completionHandler를 호출하여 알려주고 있죠.

Fetching a thumbnail

위의 prepareThumbnail(_:) 메서드를 활용하여 아래의 화면을 구성한다고 해볼게요.

썸네일을 UITableViewCell에 표시해줄 준비가 되면 ViewModel에서는 아래의 작업이 수행돼요. 아래에서 수행되는 작업들은 모두 이전에 수행된 작업의 결과에 따라 결과가 달라지기 때문에, 순서가 보장되어야 해요.

1. thumbnailURLReqeust, UIImage(data:) : 메서드는 값을 빠르게 반환하기에 동기식 호출이 되도록 하는것이 좋아요.
2. dataTask(with:completion:) : 메서드는 이미지를 구성하는 모든 데이터를 다운로드하는 데 시간이 걸리기 때문에, 비동기식 호출이 되도록 하는것이 좋아요.
3. prepareThumbnail(of:completionHandler:) : 메서드는 멋진 썸네일을 렌더링 하기 위해서는 비용이 많이 드는(비싼) 작업을 수행하는 장치가 필요해요. 그렇기 때문에, 이 메서드 또한 비동기식 호출이 되도록 하는것이 좋아요.

위의 작업을 비동기식 함수와 completionHandler를 통해 구현해볼게요. 아래 코드는 모든게 잘 이루어진다는 가정하에 충분히 썸네일 이미지를 준비해오기 위한 의도와 결과를 충족 시킬 수 있어요.

func fetchThumbnail(for id: String, completion: @escaping (UIImage?, Error?) -> Void) {
    let request = thumbnailURLRequest(for: id)
    let task = URLSession.shared.dataTask(with: request) { data, response, error in
        if let error = error {
            completion(nil, error)
        } else if (response as? HTTPURLResponse)?.statusCode != 200 {
            completion(nil, FetchError.badID)
        } else {
            guard let image = UIImage(data: data!) else {
                // completionHandler 누락
                return
            }
            image.prepareThumbnail(of: CGSize(width: 40, height: 40)) { thumbnail in
                guard let thumbnail = thumbnail else {
                    // completionHandler 누락
                    return
                }
                completion(thumbnail, nil)
            }
        }
    }
    task.resume()
}

문제점

그러나!!! 이것은 모든게 순조롭다는 가정하에 얘기하는 것이고, 또, 모든게 순조롭다고 하여 위의 코드에 문제가 없는 것은 아니에요.

위 코드의 문제점을 짚어볼게요.

guard else return 을 쓰는데에 너무 익숙해있어서 completionHandler를 호출하는 것을 2번씩이나 잊어버렸어요. 이는, fetchThumbnail 메서드를 호출하는 caller를 빠뜨려요.

따라서, 데이터에서 UIImage를 생성하거나 썸네일을 준비하는 데 실패하면 누락된 completionHandler 호출로 인해 caller에게 알림이 전송되지 않고 UITableViewCell은 업데이트 되지 않을거예요.

이 메서드의 작성자인 우리는 무슨일이 있어도 caller에게 알려야하는 것이 매우 중요하지만 이를 지키지 못한것이죠.

따라서, 이 문제를 개선하고, 충족시키기 위해서는 무엇이 되었든 모든 경로는 이를 알려야해요. 아래는 누락된 completionHandler 호출을 추가하여 이를 개선, 충족시킨 모습이에요.

completionHandler (비동기) 메서드의 문제점

이것이 Async/await 이전의 completionHandler 호출을 통한 비동기식 메서드를 작성하는 방법이었어요. 하지만, 작성된 코드는 동작을 하지만 completionHandler 호출을 사용하는 구조는

1. completionHandler 호출 시점에 버그 발생을 야기해요.
2. 코드를 제대로 이해하기 어렵게 만들고, 우리의 의도를 불분명하게 만들어요.
3. completionHandler를 호출하지 않는다고 해서 Swift는 에러를 발생시키 않아요. (Swift 입장에서 completionHandler는 그저 클로저일 뿐이기 때문에)

그렇기 때문에, Swift는 우리가 하는 작업을 학인할 수 없다는 것을 의미하고 completionHandler를 항상 호출하도록 하고 싶어도, Swift는 이를 강제할 방법이 없어요.

사람들은 이것을 개선하기 위해서 사람들은 표준 라이브러리은 Result 타입을 사용하거나, Future 같은 기술을 사용하여 다른 방식으로 비동기 코드를 개선했어요.

func fetchThumbnail(for id: String, completion: @escaping (Result<UIImage, Error>) -> Void) {
    let request = thumbnailURLRequest(for: id)
    let task = URLSession.shared.dataTask(with: request) { data, response, error in
        if let error = error {
            completion(.failure(error))
        } else if (response as? HTTPURLResponse)?.statusCode != 200 {
            completion(.failure(FetchError.badID))
        } else {
            guard let image = UIImage(data: data!) else {
                completion(.failure(FetchError.badImage))
                return
            }
            image.prepareThumbnail(of: CGSize(width: 40, height: 40)) { thumbnail in
                guard let thumbnail = thumbnail else {
                    completion(.failure(FetchError.badImage))
                    return
                }
                completion(.success(thumbnail))
            }
        }
    }
    task.resume()
}

이런 개선 방법은 조금 더 안전한 코드를 작성하게 해주지만 코드를 좀 더 못생기게 만들고, 더 길게 만드는 아쉬운 점이 있어요.

그렇다면, 안전하고 간단하고 쉽게 코드를 작성하는 법은 없을까? 이런 부분을 시원하게 긁어줄 수 있는 방법이 Swift Async/await 이라고 하네요.

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