JSON Decoing with Codable

이전에 작성한 포스팅에서 간단한 JSON을 Codable과 JSONDecoder를 이용해 파싱하였다.

https://wlgusdn700.tistory.com/50?category=913317

 

[Swift] Codable-CodingKey 을 이용해 JSON 파싱하기

Codable이란? A type that can convert itself into and out of an external representation. 자신을 변환하거나 외부 표현(JSON 같은 데이터를 주고 받는 형식)으로 변환할 수 있는 타입이다. 또한 Codable은 De..

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하지만, 프로젝트를 진행하다보면 서버에서 내려준 JSON(Key:Value) 중에 굳이 없어도 되는 값들이 존재한다.

"""
{
	id: 10,
    name: "tree",
    nation: "대한민국"
    ....
}
"""

해당 JSON을 불러오고 여기서 id와 name만 사용한다고 가정하자.

필요없는 Key&Value는 선언하지 않고 Decodable을 채택/준수하면 된다.

 

struct Person: Decodable{
	let id: Int
    let name: String
  
//property 명과 key가 같기 때문에 CodingKeys를 작성하지 않아도 된다.  
//    enum CodingKeys: String, CodingKey{
//    
//    }
}

struct Person2: Decodable{
	let identifier: Int
    let nickname: String
    
    enum CodingKeys: String, CodingKey{
    	case identifier = "id"
        case nickname = "name"
    }
}

 


Nested Decodable

"""
{
	"id": 11,
    "name": "tree",
    "nation": "대한민국",
    "company": {
    	"name": "네카라쿠",
        "industry": "IT",
        ....
    }
    ....
}
"""

위의 JSON이 있다고 가정하자.

만약 내가 필요한 Key&Value가 name, companyIndustry 2가지가 필요하다고 가정하자.

기존의 방식을 사용하면 Person이라는 struct안에 Company라는 struct를 하나 더 두어서 구현하는 방식이 있다.

(물론 해당 방식도 틀리다고 생각하지는 않는다.)

 

struct Person: Decodable{

    let name: String
	let company: Company
    
    struct Company: Decodable{
    	let industry: String
    }
    
}

이렇게 구현 시, industry라는 property에 접근하기 위해서는 

person.company.industry 로 접근해야 한다. 사실 2-depth밖에 되지 않기 때문에, 불편해 보이지는 않는다.

더 심한 예를 들어보자.

 

"""
{
	"httpDomain": "www......",
    "response": {
    	...
        "person":{
        	"id": 29,
            "name": "tree",
            "company": {
                "industry": "IT",
                .....
            }
        }
        .....
    }
}
"""

depth를 한단계 더 추가하였다. (실제 프로젝트에서는 더 깊고, 배열 등의 자료구조까지 들어간다면 훨씬 복잡해진다.)

(나는 name과 industry만 필요한데, 굳이 Response, Person, Company라는 struct를 만들어야하네...? 코드가 너무 길어지는데..?)

 


사실 response.person.company.industry 를 짧게 줄이는 방법은 여러가지가 있을 것이다.

 

1. computed Property

읽기 전용 computedProperty를 선언한다.

struct Response: Decodable{
	....
    var industry: String{
	person.company.industry
    }
    ....
}

 

2. Subcript

배열인 경우에는 서브스크립트를 사용해서 가져올 수 있다.

 

3. init(from decoder: Decoder)

struct Response: Decodable{
.....
	let name: String
    let industry: String

    enum CodingKeys: String, CodingKey{
    	case name
        case response
        case person
        case company
        case industry
    }

    init(from decoder: Decoder) throws{
    //가장 큰 {}가 있는 영역 -> {}를 컨테이너라고 생각하는 것이 이해하기 쉬웠다.
        let values = try decoder.container(keyedBy: CodingKeys.self)
        //response가 차지하고 있는 {}가 있는 영역
        let response = try values.nestedContainer(keyedBy: CodingKeys.self, forKey: .response)
        //response 영역 내에 있는 name을 파싱
        self.name = try response.decode(String.self, forKey: .name)
        //response 영역 내에 있는 person 영역
        let person = try response.nestedContainer(keyedBy: CodingKeys.self, forKey: .person)
        //person 영역 내에 있는 company 영역
        let company = try person.nestedContainer(keyedBy: CodingKeys.self, forKey: .company)
        //company 영역 내에 있는 industry를 파싱
        self.industry = try company.decode(String.self, forKey: .industry)
        
        //물론 한번에 작성해도 된다.
        
        self.industry = try response.nestedContainer(keyedBy: CodingKeys.self, forKey: .person)
        						.nestedContainer(keyedBy: CodingKeys.self, forKey: .company)
                                .decode(String.self, forKey: .industry)
    }
.....
}

이렇게 작성하게 되면 여러개의 struct를 굳이 만들지 않고도 industry를 최상단 struct에서 사용할 수 있다.

 

또한, String이나 Int 그리고 모든 Key&Value에서 struct에 저장할 때! 변경/조작하고 싶다면 init(from:)에서 조작도 가능하므로

더 폭넓게 사용할 수 있다.

 

BackButton

기본 형태는 위처럼 생겼다.

 

BackButton이 생기는 ViewController를 CalleeVC

CalleeVC를 호출하는 ViewController를 CallerVC 라고 부르겠다.

 

BackButton 색상 변경

CalleeVC의 viewDidLoad()에

self.navigationController?.navigationBar.tintColor = .green

색상이 변경된다.

 

BackButton Text 변경

"Back"이라는 Text는 Default값이다.

 

If) CallerVC의 title이 "CallerVC" 일때, CalleeVC의 BackButton의 Text는 "CallerVC"로 변경된다.

 

기본적으로 CallerVC의 title이 없으면 "Back", title이 있으면 해당 title이 적용된다.

 

* 직접 Text를 변경하고 싶다면

CalleeVC의 viewDidLoad()에서 

self.navigationController?.navigationBar.topItem?.title = ""

를 선언하면 

 

Text가 없는 BackButton이 생성된다.

 

UIBarButtonItem 사용

앞의 방법들은 BackButton을 사용하는 calleeVC의 viewDidLoad()에서 설정하는 방법이었다.

 

지금 방법은 calleeVC가 아닌 callerVC에 코드를 삽입하여 calleeVC의 BackButton을 변경하는 방법이다.

 

let backButton = UIBarButtonItem(title: "", style: .default, target: self, action: nil)
backButton.tintColor = .green
self.navigationItem.backBarButtonItem = backButton

위의 코드를 calleeVC가 아닌 callerVC에 삽입해주면 적용된다.

 

 

 


NavigationBar vs NavigationItem

사실 네비게이션을 조작하고 변경하고 커스텀하기 위해 self.navigationController. 까지 치면

XCode가 이 2가지를 알려준다.

그리고!! self.navigationItem도 존재한다.

그럼 대체 언제는 뭘 쓰고 언제는 뭘 써야해?

 

calleeVC에서는 

self.navigationController?.navigationBar 를 사용하여 text와 Color를 변경했다.

 

callerVC에서 변경할 때는

self.navigationItem 을 사용하여 변경했다.

 

그렇다면 뭐가 다를까?

 

NavigationItem

The navigation item used to represent the view controller in a parent's navigation bar.

NavigationController에 push될 때, ViewController를 나타내기 위해 생성된 고유한 인스턴스 입니다.

속성에 접근하면 개체가 생성된다.(지연 방식인 듯?)

따라서, NavigationController를 사용하지 않는 경우에는 접근하면 안된다.

 

NavigationBar

The navigation bar managed by the navigation controller.

method와 property 를 사용하여 navigationBar의 외형을 customize할 수 있다.(title, backButton 등)

하지만 frame, bounds, alpha를 변경하면 안된다!!

navigtionBar를 hidden하기 위해서는

1. navigationBarHidden 프로퍼티를 사용하거나

2. setNavigationBarHidden:animated: 메소드를 사용하라

 

(+ navigationController?.navigationItem 은 잘 사용하지도 않을 뿐더러 동작하지 않는 것 같다.

-> 더 자세한건 직접 해봐야겠지만, 위에서 적용한 backButton 속성을 변경하는 예제도 돌아가지 않는다.)

 

 

동시성

객체는 처리의 추상화다. 스레드는 일정의 추상화다.
- 제임스 O. 코플리엔

동시성과 깔끔한 코드는 양립하기 어렵다.

동시성이 필요한 이유

동시성은 결합을 없애는 전략이다.
무엇언제를 분리하는 전략이다.
스레드가 하나인 프로그램은 무엇과 언제가 밀접하다.

하나의 예로 한번에 한 사용자를 처리하는 시스템이 있다고 가정하자.
사용자를 처리하는 시간은 1초다.
사용자가 늘어날수록 시스템의 응답속도도 늦춰진다.
1000명 뒤에 줄 서고 싶은 사용자는 없다.

미신과 오해

이렇듯 동시성이 필요한 상황이 존재한다. 하지만 동시성은 어렵다. 정말 어렵다.

일반적인 미신과 오해
  • 동시성은 항상 성능을 높인다.
    -> 대기 시간이 아주 길어 여러 스레드가 프로세서를 공유할 수 있거나, 여러 프로세서가 동시에 처리한 독립적인 계산이 충분히 많은 경우에만 성능이 향상된다.

  • 동시성을 구현해도 설계는 변하지 않는다.
    -> 단일 스레드 vs 다중 스레드 시스템은 설계가 다르다.

  • 웹 또는 EJB 컨테이너를 사용하면 동시성을 이해할 필요가 없다.
    -> 실제로는 컨테이너가 어떻게 동작하고, 어떻게 동시 수정, 데드락 등과 같은 문제를 피할 수 있는지를 알아야 한다.

타당한 생각
  • 동시성은 다소 부하를 유발한다.
    -> 실제로 성능에서도 약간의 부하가 걸리며, 코드도 더 길어진다.

  • 동시성은 복잡하다

  • 동시성 버그는 재현하기 어렵다.

난관

동시성이 구현하기 어려운 이유는 무엇일까?

public class X{
    private int lastIdUsed;

    public int getNextId(){
        return ++lastIdUsed;
    }
}

X를 생성하고 lastIdUsed를 42로 설정한 후, 두 스레드가 해당 인스턴스를 공유한다.
두 쓰레드가 getNextId();를 호출한다고 가정하자

결과

1) 한 스레드는 43, 다른 스레드는 44
2) 한 스레드는 44, 다른 스레드는 43
3) 한 스레드는 43, 다른 스레드는 43

정확하게 이해하기 위해서는 JIT 컴파일러가 바이트 코드를 처리하는 방식, 자바 메모리 무델이 Atomic으로 간주하는 최소 단위를 알아야 한다.

동시성 방어 원칙

동시성 코드가 일으키는 문제로부터 시스템을 방어하는 원칙과 기술을 소개한다.

SRP

SRP는 주어진 메서드/클래스/컴포넌트를 변경할 이유가 하나여야 한다는 원칙이다.
동시성은 복잡성 하나만으로도 따로 분리할 이유가 충분하다.
즉, 동시성 관련 코드는 다른 코드와 분리해야 한다는 뜻이다.

고려사항

  • 동시성 코드는 독자적인 개발, 변경, 조율 주기가 있다.
  • 동시성 코드에는 독자적인 난관이 있다.
  • 잘못 구현한 동시성 코드는 별의별 방식으로 실패한다.

권장사항

  • 동시성 코드는 다른 코드와 분리하라
자료 범위를 제한하라

앞서 봤듯이, 객체 하나를 공유한 후 동일 필드를 수정하던 두 스레드가 서로 간섭하므로 예상치 못한 결과를 내놓을 수 있다.
이런 문제를 해결하기 위해 임계 영역(C.S)을 synchronized 키워드로 보호하라 권장한다.
이러한 CS 수를 줄이는 기술이 중요하다
공유 자료를 수정하는 위치가 많을 수록 다음 가능성도 커진다.

  • 보호할 임계영역을 빼먹는다.
  • 모든 임계영역을 올바로 보호했는지 확인하느라 시간이 더 든다.
  • 그렇지 않아도 찾아내기 어려운 버그가 더 찾기 어려워진다.

권장사항

  • 자료를 캡슐화하라. 공유 자료를 최대한 줄여라.

자료 사본을 사용하라

공유 자료를 줄이려면 처음부터 공유하지 않는 방법이 좋다.
어떤 경우에는 객체를 복사해 읽기 전용으로 사용하는 방법이 가능하다.
어떤 경우에는 각 스레드가 객체를 복사해 사용한 후, 한 스레드가 해당 사본에서 결과를 가져오는 방법도 가능하다.

물론 객체를 복사하는 데 걸리는 시간, 부하가 부담스러울 수 있다.
하지만 사본을 사용해서 얻는 이점이 더 클 것이다.

스레드는 가능한 독립적으로 구현하라

자신만의 세상에 존재하는 스레드를 구현한다.
즉, 다른 스레드와 자료를 공유하지 않는다. 각 스레드는 클라이언트 요청 하나를 처리한다.
모든 정보는 로컬 변수에 저장한다.
그렇게 되면 스레드는 자신만 있는 것처럼 돌아갈 수 있다 -> 다른 스레드와 동기화가 필요없으므로

예) HTTPServlet 클래스에서 파생된 클래스는 모든 정보를 doGet과 doPost 매개변수를 받는다.
각 서블릿은 마치 자신이 독자적인 시스템에서 동작하는 것처럼 요청을 처리한다.
각자의 로컬 변수만 사용한다면 동기화 문제를 일으킬 가능성을 전무하다.

권장사항

  • 독자적인 스레드로, 가능하면 다른 프로세서에서, 돌려도 괜찮도록 자료를 독립적으로 분리하라

라이브러리를 이해하라

자바 5는 동시성 측면에서 이전보다 나아졌다. (그 이후의 나온 자바 버전들도 계속해서 나아졌겠지...)

예) Thread-Safe Collection 사용
ConcurrentHashMap은 거의 모든 상황에서 HashMap보다 빠르다. 또한 다중 스레드 환경에서의 문제도 발생하지 않는다.

권장사항

  • 언어가 제공하는 프레임워크와 클래스를 검토하라

실행모델을 이해하라

다중 스레드 App을 분류하는 방식은 여러가지다

용어

  1. 한정된 자원(Bound Resource)
    다중 스레드 환경에서 사용하는 자원으로 크기나 숫자가 제한적
    DB Connection, 길이가 일정한 버퍼 등

  2. 상호 배제(Mutual Exclusion)
    한번에 한 스레드만 공유 자료나 자원을 사용할 수 있는 경우

  3. 기아(Starvation)
    한 스레드나 여러 스레드가 오랫동안 자원을 기다리는 상황

  4. 데드락(Deadlock)
    여러 스레드가 서로 필요한 자원을 갖고 상대가 끝나기를 기다린다.

  5. 라이브락(Livelock)
    락을 거는 단계에서 각 스레드가 서로를 방해한다.

예시

  1. 생산자-소비자
    하나 이상의 생산자가 버퍼/큐에 정보를 생성하여 넣는다.
    하나 이상의 소비자가 대기열에서 정보를 가져와 사용한다.
    대기열은 한정된 자원이다.

생산자는 대기열에 빈공간이 있어야 새 정보를 넣는다.
소비자는 대기열에 정보가 있어야 가져와 사용한다.

생산자는 정보를 넣고 소비자에게 알린다.
소비자는 정보를 빼고 생산자에게 알린다.

If) 동시성 문제를 해결하지 않으면, 생산자와 소비자 서로 기다리는 상황 발생 가능

  1. 읽기-쓰기
    읽기 쓰레드를 위한 주된 정보원으로 공유 자원을 사용하지만, 쓰기 쓰레드가 공유 자원을 가끔 갱신한다고 하자
    이런 경우에는 처리율(throughput)이 핵심이다.
    처리율이 너무 높거나 낮으면 기아 현상이 생기거나 오래된 정보가 쌓인다.

따라서 읽기/쓰기 스레드를 만족시킬 적당한 처리율이 필요하다.

전략

  • 읽기 스레드가 없을 때까지 갱신을 원하는 쓰기 스레드가 버퍼(차례)를 기다린다.
    BUT, 읽기 스레드가 계속 이어진다면 쓰기 스레드는 기아 상태에 빠진다.
  • 쓰기 스레드가 없을 때까지 읽기를 원하는 읽기 스레드가 버퍼(차례)를 기다린다.
    반대 상황
  1. 식사하는 철학자들
    양손에 포크를 쥐었을 때만, 식사가 가능하다.

권장사항

  • 위의 기본 알고리즘과 각 해법을 이해하라.

동기화

동기화하는 메서드 사이에 의존성이 존재하면 동시성 코드에 찾아내기 어려운 버그가 생긴다.
자바 언어는 synchronized 개념을 지원한다.
BUT, 공유 클래스 하나에 동기화된 메서드가 여럿이라면 다시 한번 확인해봐야 한다.

동기화하는 부분을 작게 만들어라

올바른 종료 코드는 구현하기 어렵다

스레드 코드 테스트하기

  • 그때그때의 설정, 시스템 설정, 부하에 따라 결과가 다르면 안된다. 어떤 상황에서라도 테스트를 통과할 때까지 추적하라.

결론

다중 스레드 코드는 올바로 구현하기 어렵다.
간단한 코드도 여러 스레드와 공유 자료를 추가하면서 어려워진다.
잠글 코드만 잠그고 이외의 코드는 잠그지 말아라.

어떻게든 문제는 생긴다. 해당 문제들을 잡아내기 위해 TDD를 따르고
가능한 많은 상황에서 테스트를 진행해 통과시켜라.

창발성

창발적 설계로 깔끔한 코드를 구현하자

착실하게 따르기만 하면 우수한 설계가 나오는 4가지 규칙이 있다면 따르겠는가?
SRP나 DIP와 같은 원칙을 적용하기 쉬워진다면 따르겠는가?

4가지(중요도 순)

  1. 모든 테스트를 실행한다.
  2. 중복을 없앤다.
  3. 프로그래머 의도를 표현한다.
  4. 클래스와 메서드 수를 최소로 줄인다.

모든 테스트를 실행하라

무엇보다 설계는 의도한 대로 돌아가는 시스템을 내놓아야 한다.
문서로는 시스템을 완벽히 설계했지만, 의도대로 돌아가는지 검증할 수 없다면 가치를 인정받기는 힘들다.

테스트를 철저히 거쳐 모든 테스트 케이스를 항상 통과하는 시스템은 '테스트가 가능한 시스템' 이다.

SRP를 준수하는 클래스는 테스트가 훨씬 더 쉽다.
TC가 많은수록 개발자는 테스트가 쉽게 코드를 작성한다.

결합도가 높으면 TC를 작성하기 어렵다.

-> 'TC를 만들고 계속 돌려라'라는 규칙을 따르면 시스템은 낮은 결합도, 높은 응집도의 결과를 얻을 수 있다.


리팩터링

TC를 모두 작성했다면 코드와 클래스를 정리해도 괜찮다.
코드를 정리하며 TC를 돌려 시스템의 기존 기능을 망가뜨리지 않았는지 확인한다.

중복을 없애라

중복은 추가작업, 추가위험, 불필요한 복잡도를 뜻한다.

똑같은 코드

-> 비슷한 코드는 더 비슷하게 고쳐주면 리팩터링이 쉽다.

ex) 미국과 유럽연합 각각에 근무하는 직원들의 휴가 일수를 계산하는 코드 작성

  1. 지금까지 근무한 시간을 바탕으로 휴가 일수 계산
  2. 휴가 일수가 직원이 속한 지역의 법정 일수를 만족하는지 확인
  3. 휴가 일수를 적용

이때, 미국과 유럽연합 각각의 직원들은 2번이 달라야 한다.
미국 - 미국 최소 법정 일수
유럽연합 - 유럽연합 최소 법정 일수

템플릿 메소드 패턴

이처럼 하위 클래스는 중복되지 않는 정보만 제공한다.

표현하라

대다수는 엉망인 코드를 접하거나 만든 경험이 있을 것이다.
자신이 이해하는 코드를 만들기는 쉽다.
코드를 짜면서 구석구석을 이해하며 짜니깐
BUT, 다른 사람이 해당 코드를 이해하기는 어렵다.

  1. 좋은 이름을 선택하라
  2. 함수와 클래스 크기를 가능한 줄인다.
  3. 표준 명칭을 사용한다.
    커맨드/방문자 패턴을 사용한다면 클래스 이름에 COMMAND/VISITOR를 넣어준다.
  4. 단위 테스트 케이스를 꼼꼼히 작성한다.
  5. 노력하라
    코드만 돌린 후에 다음 문제로 직행하는 사례가 너무 흔하다.
    나중 사람을 위해 조금이라도 노력하자.

클래스와 메서드 수를 최소로 줄여라

SRP를 준수하기 위해 극단으로 치달으면, 클래스와 메서드 수가 너무 많아진다.
따라서 가능한 작게 유지하면서 시스템 크기도 작게 유지하라.

결론

경험을 대신할 개발 기법은 없다.

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