iOS 면접을 위한 문답 정리 - 7 (Dispatch Queue, Dispatch Source, Operation Queue, GCD와 OperationQueue의 차이점, Main Queue와 Global Queue, Dispatch Queue의 sync와 async 메소드)

이 포스트는 iOS 개발 면접을 위한 문답을 정리한 포스트 입니다.

Grand Central Dispatch (GCD)는 멀티코어와 프로세싱 환경에서 최적화된 프로그래밍을 할 수 있도록 애플이 개발한 기술.
- 기본적으로 스레드 풀의 관리를 프로그래머가 아닌 운영체제에서 관리하기 때문에 프로그래머가 태스크(작업)을 비동기적으로 쉽게 사용할 수 있다.
- 프로그래머가 실행할 태스크(작업)을 생성하고 Dispatch Queue에 추가하면 GCD는 태스크(작업)에 맞는 스레드를 자동으로 생성해서 실행하고 작업이 종료되면 해당 스레드를 제거한다.
- 쉽고 편한 멀티 스레딩 처리를 위해 애플이 제공하는 API
  - GCD는 C기반의 저수준 API

Dispatch Queue는 작업을 연속적 혹은 동시에 진행하기는 하지만, FIFO(First-In, First-Out)로 언제나 먼저 들어오면 먼저 나가는 순서로 실행된다.
실제로 해야할 Task(작업)을 담아두면 선택된 스레드에서 실행을 해주는 역활을 한다.

serialImage-1

Serial Dispatch Queue는 한 번에 하나의 작업만 실행하며, 해당 작업이 대기열에서 제외되고 새로운 작업이 시작되기 전까지 기다린다.

concurrentImage-1

앱 실행시 시스템에서 기본적으로 2개의 Queue를 만들어 준다.
- Main Queue와 Global Queue
Main Queue
- 메인 스레드(UI 스레드)에서 사용되는 Serial Queue이다.
- 모든 UI 처리는 메인 스레드에서 처리를 해야한다.
Global Queue
- 편의상 사용할 수 있게 만들어 놓은 Concurrent Queue이다.
- Global Queue는 처리 우선 순위를 위한 qos(Quality of service) 파라미터를 제공한다.
- 병렬적으로 동시에 처리를 하기 때문에 작업 완료의 순서는 정할 수 없지만 우선적으로 일을 처리하게 할 수 있다.
- qos의 우선순위는 아래와 같다.
  - 1) userInteractive
  - 2) userInitiated
  - 3) default
  - 4) utillity
  - 5) background
  - 6) unspecified

sync는 동기 처리 메소드이다.
- 해당 작업을 처리하는 동안 다음으로 진행되지 않고 계속 머물러 있다.
async는 비동기 처리 메소드이다.
- sync와는 다르게 처리를 하라고 지시 후 다음으로 넘어간다.
보통 스레드 처리를 하는 작업들은 시간이 꽤나 걸리는 큰 작업이거나 언제 끝날지 모르는 알 수 없는 작업에 사용된다. 예를 들어 네트워크, 파일로딩 등.
- 작업이 처리되는 동안에 아무것도 하지 못하고 멈춰있으면 앱이 렉이 걸리거나 아무 반응이 없는것처럼 보인다.
- 그래서 보통 동기 처리 메소드인 sync는 잘 사용하지 않는다.
Serial / Concurrent와 sync / async 는 별개이다.
- 직렬인데 비동기 일 수도 있고, 병렬인데 동기 일 수도 있다.
- 직렬과 병렬은 한 번에 하나만 처리하느냐 동시에 여러 개 처리하느냐에 따라 구분지어지는 것이다.
- 동기와 비동기는 처리가 끝날 때까지 기다리느냐 지시만 하고 다른 처리를 하느냐에 따라 구분 지어지는 것이다.

Dispatch Source는 특정 유형의 시스템 이벤트를 비동기적으로 처리하기 위한 C 기반 메커니즘.
특정 유형의 시스템 이벤트에 대해 정보를 캡슐화하고, 해당 이벤트가 발생할 때마다 특정 클로저(블록) 객체 혹은 기능을 DispatchQueue(디스패치 대기열)에 전달한다.
Dispatch Source는 GCD 기술 일부이다.

Operation Queue(연산 대기열)은 Concurrent Dispatch Queue와 동일하게 동작하며, Operation Queue 클래스에 의해 구현된다.
Dispatch Queue(디스패치 대기열)와 동일하게 동작하며, Operation Queue 클래스에 의해 구현된다.
Dispatch Queue(디스패치 대기열)은 항상 먼저 들어오면 먼저 나가는 순서(FIFO)로 작업을 실행하지만, Operation Queue(연산 대기열)은 작업의 순서를 결정할 때에 다른 요인들을 고려한다.
Operation Queue(연산 대기열)은 Dispatch Queue(디스패치 대기열)과 매우 유사한 클래스이다.

Process
- 하나의 프로그램이 메모리에서 실행되는 작업단위.
- 컴퓨터에서 연속적으로 실행되고 있는 컴퓨터 프로그램을 말한다.
- 종종 스케줄링의 대상이 되는 작업(task)이라는 용어와 거의 같은 의미로 쓰인다.
멀티 코어(Multi-Core)
- 멀티 코어 또는 멀티 코어 프로세서(Multi-core processor) CPU는 두 개 이상의 독립 코어를 단일 직접 회로로 이루어진 하나의 패키지로 통합한 것이다.
Task(작업)
- 스케줄링의 대상이 되는 작업.
멀티 프로세싱(Multi-Processing), 다중 처리
- 컴퓨터 시스템 한 대에 둘 이상의 CPU(중앙 처리 장치)를 이용하여 병렬로 처리하는 것을 가리킨다.
- 이 용어는 하나 이상의 프로세서를 지원하는 시스템의 능력, 또는 이들 사이의 태스크를 할당하는 능력을 가리키기도 한다.
다중 처리 시스템(Multiprocessing System)
- 다중 처리가 적용된 시스템을 뜻한다.
- 다중 처리 시스템에서는 여러 개의 프로세서가 하나의 메모리를 공유하여 사용하는 시스템이며, 일반적으로 하나의 운영 체제가 모든 프로세서들을 제어한다.