subscription의 이해

 

A protocol representing the connection of a subscriber to a publisher.

구독자와 퍼블리셔의 연결을 나타내는 프로토콜입니다.

오~

---

Subscription이란?

Subscription은 Publisher와 Subscriber 사이의 연결을 관리하는 프로토콜입니다. 퍼블리셔가 데이터를 발행하고, 서브스크라이버가 이를 수신하는 과정에서 두 객체 간의 관계를 중재하고 제어하는 역할을 합니다.

Subscription은 단순히 데이터를 전달하는것을 넘어 데이터를 요청하고, 전달하고, 구독을 취소하는 메커니즘을 제공하여 메모리 관리와 리소스 효율성을 보장합니다.

---

Subscription은 Cancellable을 채택했네요.

Cancellable은 나중에 다시 살펴보고!

 

Subscription에는 특정 Subscriber가 Publisher를 subscribe 할 때 정의되는 ID가 있어서 Class로만 정의해야 한다. 또한 Subscription을 cancel 하는 작업은 스레드로부터 안전해야 한다고 하며 cancel은 한 번만 할 수 있다고 한다. Subscription을 cancel 하면 Subscriber를 연결해서 할당된 모든 리소스도 해제된다고 한다.

 

 

음~?

좀더 생각해봐요

Subscription 프로토콜 뜯어먹기

Subscription은 Combine 프레임워크에서 프로토콜로 정의되어 있습니다. 주요 메서드는 다음과 같습니다:

public protocol Subscription: Cancellable {
    func request(_ demand: Subscribers.Demand)
}

주요 메서드 설명

• request(_:): 서브스크라이버가 퍼블리셔에게 데이터를 요청할 때 사용합니다. Subscribers.Demand는 서브스크라이버가 얼마나 많은 데이터를 요청할지를 결정합니다.
• cancel(): 구독을 취소하여 퍼블리셔와의 연결을 끊습니다. 이 메서드는 Cancellable 프로토콜에서 상속됩니다.

→ 이거는 cancellable 할때 자세히~

왜쓰는데ㅋㅋ

1. 데이터 흐름 제어: Subscription을 통해 서브스크라이버가 퍼블리셔에게 얼마나 많은 데이터를 요청할지 결정할 수 있습니다. 이를 통해 과도한 데이터 스트림으로 인한 리소스 낭비를 방지할 수 있습니다.
2. 구독 관리: 서브스크라이버는 필요에 따라 Subscription을 통해 언제든지 구독을 취소할 수 있습니다. 이를 통해 비동기 작업이 끝났거나 더 이상 필요하지 않은 경우 리소스를 해제할 수 있습니다.
3. 수명 관리: 퍼블리셔와 서브스크라이버 간의 연결을 관리하여 메모리 누수를 방지하고, 시스템 성능을 최적화합니다.

---

Subscription의 작동 원리

Subscription은 퍼블리셔와 서브스크라이버 간에 다음과 같은 단계로 작동합니다:

1. 퍼블리셔가 서브스크라이버와 연결합니다.
2. 서브스크라이버는 데이터를 요청합니다(request(_:)).
3. 퍼블리셔는 요청된 양만큼의 데이터를 발행하고, 이를 서브스크라이버에 전달합니다.
4. 필요 시 서브스크라이버는 구독을 취소할 수 있습니다(cancel()).

이 흐름을 통해 Subscription은 퍼블리셔와 서브스크라이버 간의 데이터 스트림을 효율적으로 제어합니다.

---

조금 더 정확히는 publisher와 subscriber 사이에 subscription이 생성되고 나면 이것을 매개체로 해서 이후의 동작들이 일어난다고 보면

Subscription의 생명주기

Subscription의 생명주기는 크게 4단계로 나눌 수 있으며, 각 단계는 Publisher와 Subscriber 간의 상호작용을 정의합니다.

1. 구독 시작 (Subscription Establishment)

let publisher = ["Hello", "World"].publisher
let subscriber = CustomSubscriber()
publisher.subscribe(subscriber)

이 단계에서는:

• Publisher가 receive(subscriber:) 메서드를 통해 Subscriber를 받습니다.
• Publisher는 새로운 Subscription 인스턴스를 생성합니다.
• subscriber.receive(subscription:)을 호출하여 Subscription을 Subscriber에게 전달합니다.

2. 데이터 요청 (Demand Request)

func receive(subscription: Subscription) {
    subscription.request(.max(2)) // 최대 2개의 값을 요청
}

이 단계에서는:

• Subscriber가 request(_:) 메서드를 통해 처리하고 싶은 데이터의 양을 지정합니다.
• Subscribers.Demand를 사용하여 요청할 항목 수를 지정합니다.
• .unlimited, .max(n), .none 등의 옵션을 사용할 수 있습니다.

3. 데이터 전송 (Data Transmission)

func receive(_ input: String) -> Subscribers.Demand {
    print("받은 데이터: \\\\(input)")
    return .none // 추가 데이터 요청 없음
    // 또는 return .max(1) // 추가로 1개 더 요청
}

이 단계에서는:

• Publisher가 요청받은 데이터를 Subscriber에게 전송합니다.
• Subscriber는 각 값을 받을 때마다 추가 demand를 요청할 수 있습니다.
• 데이터 전송은 요청된 demand를 초과하지 않습니다.

4. 구독 종료 (Subscription Termination)

구독은 정상적인 완료 / 오류 발생 / 명시적인 취소 세가지로 나누어집니다!

a. 정상 완료

func receive(completion: Subscribers.Completion<Failure>) {
    switch completion {
    case .finished:
        print("모든 데이터 수신 완료")
    case .failure(let error):
        print("에러 발생: \\\\(error)")
    }
}

b. 오류 발생

publisher
    .sink(
        receiveCompletion: { completion in
            if case .failure(let error) = completion {
                // 에러 처리
            }
        },
        receiveValue: { value in
            // 값 처리
        }
    )

c. 명시적 취소

subscription.cancel()
// 또는
cancellables.removeAll()

생명주기 디버깅

Combine은 구독 생명주기의 각 단계를 추적하는 print() 도 있다네요!

let subscription = publisher
    .print("Lifecycle")
    .sink(
        receiveCompletion: { print("Completed: \\\\($0)") },
        receiveValue: { print("Received: \\\\($0)") }
    )

출력 예시:

Lifecycle: receive subscription: (PublisherSequence)
Lifecycle: request unlimited
Lifecycle: receive value: (1)
Lifecycle: receive value: (2)
Lifecycle: receive finished

---

Subscription의 예제 코드

import Combine

// 1. Publisher 정의
final class NumberPublisher: Publisher {
    typealias Output = Int
    typealias Failure = Never
    
    func receive<S: Subscriber>(subscriber: S) where S.Input == Int, S.Failure == Never {
        let subscription = NumberSubscription(subscriber: subscriber)
        subscriber.receive(subscription: subscription)
    }
}

// 2. Subscription 정의
final class NumberSubscription<S: Subscriber>: Subscription where S.Input == Int, S.Failure == Never {
    private var subscriber: S?
    private var currentNumber = 0
    
    init(subscriber: S) {
        self.subscriber = subscriber
    }
    
    func request(_ demand: Subscribers.Demand) {
        // 요청받은 만큼 숫자 전달
        currentNumber += 1
        _ = subscriber?.receive(currentNumber)
    }
    
    func cancel() {
        subscriber = nil
    }
}

// 3. 사용
let publisher = NumberPublisher()
let cancellable = publisher.sink { number in
    print("받은 숫자:", number)
}

코드 설명

1. Publisher (발행자)
   • Output과 Failure 타입 정의
   • 구독자가 구독을 시작하면 해당 구독자를 위한 Subscription 생성
2. Subscription (구독)
   • Publisher와 Subscriber 사이의 연결 관리
   • request 메서드에서 실제 데이터 전달
   • cancel 메서드에서 구독 정리
3. 사용
   • sink를 통해 간단하게 구독 설정
   • 숫자를 받을 때마다 출력

실행하면 "받은 숫자: 1" 이 출력됩니다.

결론

sink나 assign을 사용하자

---

 

오늘의 질문

왜 Subscription 의 구현은 calss에서만 될까요?

 

• • Subscription은 Publisher와 Subscriber 간의 고유한 연결을 나타냅니다
  • 이 연결은 참조로 유지되어야 합니다 (메모리상의 동일한 객체를 가리켜야 함)
  • struct는 값 타입이라 복사되므로 동일한 연결을 유지할 수 없습니다
  예시:2. "cancel 작업은 스레드로부터 안전해야 한다"
  • Subscription의 cancel은 어떤 스레드에서든 호출될 수 있습니다
  • 여러 스레드에서 동시에 cancel을 호출할 수 있습니다
  • 데이터 경쟁 상태를 피하기 위해 동기화가 필요합니다
  예시:3. "cancel은 한 번만 할 수 있다"
  • 리소스 해제는 한 번만 일어나야 합니다
  • 중복 해제는 크래시나 메모리 문제를 일으킬 수 있습니다
  • 한 번 취소된 구독은 다시 활성화할 수 없습니다
  예시:4. "리소스 해제"
  • 메모리 누수 방지
  • 불필요한 작업 중단
  • 시스템 리소스 반환