[Swift] lazy 키워드

안녕하세요 제인입니다 :)

요즘은 새로운 것들을 공부하기 보다 부족한 것들을 꼼꼼하게 채워보자는 생각으로 그동안 정확히 모르고 넘어갔던 구멍난 부분들을 채워보려고 노력하고 있는데요! 그러다보니 Swift, iOS 기본기를 더 탄탄히, 자세하게 공부해야겠다는 생각이 들더라구요..(사실 기본지식이 제일 중요하니까요) 그래서 생각날 때마다 정리하는 것들을 티스토리에도 기록해보려고 합니다. 오늘은 lazy 키워드, 지연 저장 프로퍼티에 대해서 정리해보려고 하는데요, lazy 키워드를 왜 사용하는지에 초점을 맞춰서 정리해보도록 하겠습니다!

Lazy Stored Properties (지연 저장 프로퍼티)

The Swift Language Guide에 따르면, 지연 저장 프로퍼티는 다음과 같습니다.

지연 저장 프로퍼티는 값이 처음으로 사용 되기 전에는 계산되지 않는 프로퍼티입니다. 지연 저장 프로퍼티로 선언하기 위해서는 프로퍼티의 선언 앞에 lazy 키워드를 붙이면 됩니다. 

lazy 왜 사용하나요?

지연 저장 프로퍼티는 왜 사용하는 것일까요?

위 질문에 대한 답변은 메모리를 효율적으로 관리하기 위해서! 라고 간단하게 할 수 있을 것 같은데요,

좀 더 풀어서 설명해보자면, iOS는 App의 사용량이 너무 높아지면 앱을 강제로 종료시키기 때문에 개발자는 처음부터 메모리 관리를 신경쓰며 코드를 짜는게 매우 중요합니다. 복잡한 앱일수록 뷰가 로드될 때 모든 인스턴스를 생성하여 메모리에 올리면 과부하로 앱이 종료될 가능성이 높습니다. 이러한 상황을 방지하기 위해 lazy 키워드를 사용해서 각 인스턴스들이 실제로 사용될 때 생성되도록 하여 메모리를 효율적으로 관리하는 것입니다!

lazy 키워드를 붙여서 지연 저장 프로퍼티로 선언하면, 해당 프로퍼티가 처음 사용되기 전까지는 메모리에 올라가지 않습니다. (해당 변수가 처음 요청되었을 때 사용자 지정함수를 통해 생성됨)

 

실제로 어떻게 사용되는지 The Swift Language Guide에 나와있는 예시 코드로 살펴보겠습니다.

 

class DataImporter {
    /*
        DataImporter는 외부 파일에서 데이터를 가져오는 클래스입니다.
         이 클래스는 초기화 하는데 매우 많은 시간이 소요된다고 가정하겠습니다.
     */
    var filename = "data.txt"
    // 데이터를 가져오는 기능의 구현이 이 부분에 구현돼 있다고 가정
}

class DataManager {
    lazy var importer = DataImporter() // lazy를 사용해 지연 저장 프로퍼티로 선언
    var data = [String]()
    // 데이터를 관리하는 기능이 이 부분에 구현돼 있다고 가정
}

let manager = DataManager()
manager.data.append("Some data")
manager.data.append("Some more data")
// DataImporter 인스턴스는 이 시점에 생성돼 있지 않습니다.

 

DataImporter라는 클래스는 실제 디스크 파일에서 데이터를 가져오기 때문에 초기화시 많은 시간이 소요되어 이 클래스를 지연 프로퍼티(lazy var importer = DataImporter()) 로 선언해둔 것을 확인할 수 있습니다. 그런데, 위의 코드에서 지연 저장 프로퍼티로 선언해둔 impoter라는 변수는 사용되지 않고 있죠? 그러면 해당 인스턴스는 생성되지 않습니다! 

 

print(manager.importer.filename)
// the DataImporter 인스턴스가 생성되었습니다.
// "data.txt" 파일을 출력합니다.

 

뒤에 위의 코드를 작성해준다면, 이제서야(= 실제 importer 프로퍼티에 처음 접근하게 될 때) importer 인스턴스는 생성됩니다.

 

이렇게 처음부터 사용되지 않는 프로퍼티라면, 혹은 잘 사용되지 않거나 상황에 따라 아예 사용되지 않을 수도 있는 프로퍼티라면 lazy 키워드를 통해 불필요한 할당과 실행을 방지하여 불필요한 성능 저하나 메모리 공간 낭비를 줄일 수 있습니다.

lazy 키워드 사용 시 주의할 점

lazy 키워드를 사용할 때 몇 가지 주의해야할 점들이 있습니다.

 

1. 변수(var)에만 붙일 수 있습니다.

지연 프로퍼티는 반드시 변수(var)로 선언해야 합니다. 왜냐하면 상수는 초기화가 되기전에 항상 값을 같는 프로퍼티인데, 지연 프로퍼티는 처음 사용되기 전에는 값을 갖지 않는 프로퍼티이기 때문에 상수는 lazy로 선언될 수 없습니다.

 

2. struct, class

lazy는 struct와 class에서만 사용할 수 있습니다.

 

3. 연산 프로퍼티(Computed Property)에는 사용할 수 없습니다.

연산 프로퍼티에는 lazy 키워드를 사용할 수 없습니다.

lazy는 처음 사용될 때 메모리에 값을 올리고 그 이후에 계속 메모리에 올라온 값을 사용(처음 값이 계속 유지됨)합니다. 때문에 사용할 때마다 값을 연산하는 computed property에는 사용할 수 없습니다.

 

3. lazy 변수는 thread safe하지 않습니다.

지연 프로퍼티가 여러 스레드에서 사용될 때, 지연 프로퍼티가 한 번만 실행되는 걸 보장하지 않습니다.

그렇기 때문에 다중 스레드 환경에서 생성되지 않은 지연 저장 프로퍼티에 많은 스레드가 비슷한 시점에 접근한다면, 여러 번 초기화될 수 있습니다.

 

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[참고 자료]

프로퍼티 (Properties) - The Swift Language Guide (한국어)

lazy var in ios swift