[iOS] 앱의 생명주기 (LifeCycle)

생명주기 ( LifeCycle )

생명주기라는 것은 앱의 최초 실행부터 앱이 완전히 종료되기까지 앱이 가지는 상태와 그 상태들 사이의 전이를 말한다.

앱의 상태는 앱이 현재 어떠한 것을 할 수 있는가를 결정한다.

 

앱의 생명주기 ( App's Life Cycle )

App의 생명주기는 APP의 실행/종료 및 App이 Foreground/Background 상태에 있을 때, 시스템이 발생시키는 event에 의해 App의 상태가 전환되는 과정을 말한다.

 

카카오톡 앱으로 카톡을 하고 있는 도중에 전화가 왔을 때 앱이 화면상에서 보여지지 않는 상태인 Background 상태와

앱이 화면에 올라와있는 상태인 Foreground 등과 같은 상태들을 정의한 것이다.

 

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iOS에서 앱을 실행하면 무슨 일이 벌어질까 ?

 

iOS앱은 Objective - C 기반으로 작동하기 때문에 앱은 main 함수에서 시작한다. 다만, iOS의 핵심 라이브러리인 UIKit Framework가 main 함수를 관리하기 때문에 앱 개발자들이 직접 main 함수에 코드를 작성하지는 않는다. 

UIKit은 main 함수를 다루는 과정에서 UIApplicationMain 함수를 실행한다. 이 함수를 통해 UIApplication 객체가 생성되는데, 이 객체를 통해 앱 개발자는 앱의 실행에 부분적으로 관여할 수 있다. 

 

앱이 실행되면 발생되는 이벤트 정리

 

1. UIApplication 객체가 생성됨

2. @UIApplicationMain 또는 @Main 어노테이션이 있는 클래스를 찾아 AppDelegate 객체 생성

3. Main Event Loop를 실행 ( touch, text input 등 사용자의 액션을 받는 루프 )

 

 

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Main Run Loop

그림으로 확인해보자

Main Run Loop라는 것은 유저가 일으키는 이벤트들을 처리하는 프로세스이다. UIApplication객체는 앱이 실행될 때, Main Run Loop를 실행하고 이 Main Run Loop를 View와 관련된 이벤트나 View의 업데이트에 활용한다. 또한, Main Run Loop는 View와 관련되어 있기 때문에 Main 쓰레드에서 실행된다.

유저가 일으키는 이벤트의 처리 과정을 순서로 정리하자면,

 

1. 유저가 이벤트를 발생시킨다. ( 버튼 터치, 화면 스와이프 등 )

2. 시스템을 통해 이벤트가 생성된다. 

3. UIKit 프레임워크를 통해 생성된 port로 해당 이벤트가 앱으로 전달된다. 

4. 이벤트는 앱 내부적으로 Queue의 형태로 정리되고 Event Queue에 쌓인다.

5. Event Queue에 있는 이벤트들이 Main Run Loop에 하나씩 매핑된다.

6. UIApplication 객체는 이 때 가장 먼저 이벤트를 객체로 어떤 것이 실행되어야 하는지 결정한다. 

 

 

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앞의 내용까지 사용자가 앱에 이벤트를 전달한 후 

앱의 실행까지 어떤 과정을 통해 이뤄지는지 알아보았다.

 

여기서부터는 iOS앱의 실행전 상태, 실행 후 상태 등을 자세히 알아보겠다.

 

 

앱 상태 ( App State )

앱의 상태는 총 3가지로 구분된다.

 

1. Not Running

앱이 실행되지 않았거나, 완전히 종료되어 작동하지 않는 상태

 

2. Inactive ( Foreground )

앱이 실행되면서 Foreground에 진입하지만, 어떤 이벤트도 발생되지 않은 상태이다.

앱의 상태 전환과정에서 잠깐 머무는 단계

 

3. active ( Foreground )

앱이 실행중이며, Foreground에 있고, 이벤트를 받고 있는 상태이다.

 

4. Background 

앱이 백그라운드에 있으며, 다른 앱으로 전환되었거나 홈버튼을 눌러 밖으로 나갔을 때의 상태이다.

예를 들어, 멜론 App을 켜놓고 다른 App을 사용해도 재생한 음악이 계속 실행되는 경우이다.

일정 시간이 지나 앱은 Suspened 상태로 바뀌게 된다.

 

5. Suspened

앱이 백그라운드 상태에 있지만, 아무 코드도 실행하지 않은 상태이다. 

백그라운드에서 특별한 작업이 없을 경우 Suspened상태가 된다. 

이 상태에서 앱은 메모리상에 올라가있지만 아무 일도 하지 않았기 때문에 배터리를 사용하지 않는다. 

또한 OS에 의해 메모리 부족현상이 발생하면 이 상태의 앱은 메모리에서 없어질 수 있으며,

이는 따로 알람을 하거나 하진 않는다.

 

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App Delegate 객체의 메소드 호출

앱의 생명주기 상태에 따라서 

AppDelegate 객체의 SceneDelegate에서 특정 메소드를 호출하게 된다.

 

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1. Not Running 상태일 때

application(_:willFinishLaunchingWithOptions:)

위 메소드 안에는 앱을 실행할 때 최초로 실행할 코드를 작성하면 좋다.

필요한 주요 객체들을 생성하고 앱 실행 준비가 끝나기 직전에 호출된다.

 

applicationDidFinishLaungching(_:)

앱 실행을 위한 모든 준비가 끝난 후 화면이 사용자에게 보여지기 직전에 호출된다. 

주로 초기화 코드를 이곳에다 작성한다.

 

applicationWillTrerminate(_:)

앱이 종료되기 직전에 호출된다.

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2. In - Active 상태일 때

 

sceneWillEnterForeground(_:)

앱이 background나 not running에서 foreground로 들어가기 직전에 호출된다.

비활성화 상태를 거쳐 활성화 상태가 된다.

 

sceneWillResignActive(_:)

App Swithcer 모드 ( 홈 바 쓸어 올렸을 경우 또는 홈 버튼 모델 홈버튼 두번 눌렀을 경우 )

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3. Active 상태 일 때

sceneDidBecomeActive(_:)

앱이 비활성화 상태에서 활성상태로 진입하고 난 직후 호출된다.

앱이 실제로 사용되기 전에, 마지막으로 준비할 수 있는 코드를 작성할 수 있다.

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4. Background 상태 일 때

sceneDidEnterBackground(_:)

앱이 background 상태로 들어갔을 때 호출된다.

suspened 상태가 되기 전에 중요한 데이터를 저장하는 등 종료하기 전 필요한 작업을 한다.

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5. Suspened 상태일 때

따로 호출되는 메소드는 없으며 background 상태에서 특별한 작업이 없을 때 이 상태가 된다.

 

 

 

 

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iOS 12와 iOS 13이상부터 동작의 차이가 있는데, 먼저 iOS 12 까지의 동작을 살펴보면,

 ~ iOS 12 : SceneDelegate 없음

iOS 13 ~ : SceneDelegate 있음

 

 

iOS 12까지의 동작 ( Scene을 지원 하지 않는 경우 )

 

iOS 12까지는 SceneDelegate가 없다. ( iOS 13부터 존재 )

Scene를 지원하지 않는 경우, 모든 생명주기 관련 이벤트들은 appDelegate에 전달된다.

각각의 상태에 접근하기 위해 사용되는 파일이 AppDelegate.swift 이다. 

iOS앱 프로젝트를 생성하면 AppDelegate.swift 파일이 자동으로 생성되어 있다.

 

AppDelegate는 이름 그대로 앱과 시스템의 연결을 위해 필요한 delegate 메소드를 담고 있다.

 

 

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iOS 13부터의 동작 ( Scene를 지원하는 경우 )

SceneDelegate는 iOS13부터 추가된 클래스이다.

SceneDelegate는 UI 생명주기를 관리하는 클래스이다. 

iOS12 까지는 하나의 앱이 하나의 윈도우(Window)만 가지기 때문에

AppDelegate 클래스가 UI 생명주기 관리까지 했다.

 

하지만 iOS13부터 하나의 앱에 여러 개의 윈도우(Window)를 동시에 사용할 수 있게 되었기 때문에

UI생명주기를 전담 관리해줄 클래스가 필요해졌다. 

이를 위해 추가된 클래스가 SceneDelegate이다.

 

즉, Scene를 지원하는 경우 Scene별로 별도의 생명주기를 가지게 된다.

scene 하나는 디바이스에서 돌아가는 앱의 UI인스턴스 하나를 나타낸다.

하나의 앱은 여러개의 scene을 가질 수 있으며, 이를 개별적으로 띄우거나 숨길 수 있다.

 

사용자나 시스템이 새로운 scene를 만들어달라고 요청하면, UIKit은 이를 만들어 unattahced 상태로 만든다.

사용자가 요청한 scene은 곧장 foreground inactive 상태를 거쳐 active상태가 되고,

시스템이 요청한 scene은 보통 background 상태가 되어 

이벤트 처리한 뒤에 foreground로 올라온다.

 

 

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정리

 

[ 앱의 상태 5가지 ]

• Not Running : 앱이 실행되지 않는 상태
• Inactive         : 앱이 실행 중인 상태, 그러나 아무런 이벤트를 받지 않는 상태
• Active            : 앱이 실행중이며 이벤트가 발생한 상태
• Background  : 앱이 백그라운드에 있는 상태, 그러나 실행되는 코드가 있는 상태
• Suspened      : 앱이 백그라운드에 있고 실행되는 코드가 없는 상태

 

 

[ delegate 함수를 통해, 앱이 특정 상태에서 동작하는 로직 구현 ]

// 앱이 처음 시작될 때 실행
application (_: didFinishLaunching:)

// 앱이 active에서 inactive로 이동될 때 실행 
applicationWillResignActive :

// 앱이 background 상태일 때 실행
applicationDidEnterBackground:

// 앱이 background에서 foreground로 이동될 때 실행
// (아직 foreground에서 실행중이진 않음 )
applicationWillEnterForeground:

// 앱이 active상태가 되어 실행중일 때
applicationDidBecomeActive:

// 앱이 종료될 때 실행
applicationWillTerminate: