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IOS Layout Cycle, Drawing Cycle
Application에서 UI화면에 어떤것을 보여줄것인지 어떻게 업데이트 되는지 이해하기 위해서는 MainRunLoop, Update cycle 에대해 이해하고 있어야한다.
MainRunLoop
어플리케이션이 실행되면 iOS의 UIApplication이 매인 스레드에서 main run loop를 실행시킨다.
main run loop는 돌아가면서 터치 이벤트, 위치의 변화, 디바이스의 회전 등의 각종 이벤트들을 처리하게 된다.
이러한 처리 과정은 각 이벤트들에 알맞는 핸들러를 찾아 그들에게 권한을 처리 권한을 위임하며 진행된다.이렇게 발생한 이벤트들을 모두 처리하고 권한이 다시 main run loop로 돌아오게 되고 이 시점을 update cycle이라고 한다.
Update cycle
main run loop에서 이벤트가 처리되는 과정에서 버튼을 누르면 크기나 위치가 이동하는 애니메이션과 같이 layout이나 position 값을 바꾸는 핸들러가 실행될 때도 있다.
이러한 변화는 즉각적으로 반영되는 것이 아니다.시스템은 이러한 layout이나 position이 변화되는 View를 체크한다.
그리고 모든 핸들러가 종료되고 main run loop로 권한이 다시 돌아오는 시점인 update cycle에서 이런 View들의 값을 바꿔주어 position이나 layout의 변화를 적용시킨다.즉 postion이나 layout 값을 변경하는 코드와 실제로 변경된 값이 반영되는 시점에는 시간차가 존재한다는 뜻이다.
자 그럼 이제 LayoutCycle 을 보자..!
LayoutCycle
앱의 컨텐츠들이 화면에 어떻게 보여지는지를 나타내는 과정이다.
레이아웃 사이클은 세가지 단계로 이루어진다.
1. 제약조건(Constraints)
- 오토레이아웃의 제약 조건을 업데이트한다.
- 제약 조건은 뷰를 실제로 배치하는데에 영향을 주지 않는다.
- 제약 조건의 갱신은 뷰 계층구조에서 하위뷰에서 상위뷰의 순서로 이루어진다.
2. 레이아웃(Layout)
- 제약조건의 값을 이용해 View가 위치해야할 수치값을 업데이트한다.
- 레이아웃은 구체적인 뷰의 frame값 이다.
- 해당 단계에서 뷰의 Center와 Bounds를 결정한다.
- 레이아웃의 갱신은 뷰계층구조에서 상위뷰에서 하위뷰의 순서로 이루어진다.
- 제약조건을 가지고 화면에 보여주기위해(그리기위해) 각 컨텐츠들을 배치하는 단계.
3. 그리기(Draw)
- 레이아웃 단계에서 구한 frame을 CoreGraphics를 사용하여 화면에 그린다. UIView의 draw(_:) 메서드가 이에 해당한다.
아래의 이미지는 ViewController와 ViewController의 View의 각 메서드 호출 순서다.
(ViewLifeCycle, LayoutCycle)
아래의 사진 순서로 ViewController와 ViewController의 View의 각 메서드가 호출된다.
UIView
1. 제약 조건(Constraints)
updateConstraints
View의 제약조건을 갱신한다.
해당 메서드를 재정의 하면 제약 조건의 변경사항을 최적화 할 수 있다.
효율적인 앱을 만들기위해서는 변경이 필요한 항목만 변경해야 한다.View에 영향을 미치는 변화가 발생한 후 즉시 제약조건을 갱신하는 것이 일반적으로 더 깔끔하고 쉽다.
예를들면 버튼을 눌러 제약조건을 변경하려면 버튼을 눌렀을때 호출되는 함수에서 직접 변경하는게 낫다.
제약조건을 변경하는것이 느리거나 여러변의 쓸모없는 변화가 발생하는 경우에만 해당 함수를 재정의 해야한다.제약 조건의 갱신은 뷰 계층구조에서 하위뷰에서 상위뷰의 순서로 이루어지기 때문에 상위뷰의 updateConstraints 메서드는 가장 마지막에 호출해야 한다.이 함수는 직접 호출하면 안된다.
시스템이 적당한 타이밍에 호출해준다.
시스템에 제약 조건의 갱신을 요청하기 위해서는setNeedsUpdateConstraints메서드를 호출해야한다.setNeedsUpdateConstraints 메서드를 호출하면 View의 제약조건을 갱신해야한다는 플래그를 표시하게 되며 시스템은 실행루프가 끝나고 다음 실행루프를 실행할때 뷰의 플래그를 보고 한번에 모든 제약조건을 갱신한다.
따라서 호출하는 순간에 제약 조건이 바로 갱신되는것이 아니라 다음 실행루프에 한번만 갱신하게된다.
한번의 실행루프에서 갱신이 여러번 일어난다면 비효울적이기 때문이다.setNeedsUpdateConstraints메서드를 호출하여 플래그를 표시하지않아도 시스템이 플래그를 표시하는경우도 존재한다!
updateConstraintsPermalink 호출해주는 트리거
- View의 frame이 변경된 경우
- 뷰에 하위뷰가 추가되는 경우
- 디바이스의 orientation이 변경되는 경우(디바이스 회전한경우)
- Constraint Constant가 변경된 경우
updateConstraintsIfNeeded
시스템은 제약의 갱신이 필요할 때 이 메서드를 호출하여 뷰와 하위뷰의 제약조건이 갱신되도록 한다.
새로운 제약조건을 바로 적용해야할 경우 개발자가 수동으로 호출할수있다.
해당 메서드는 다음 실행 루프가 아닌 호출된 순간에 제약조건을 갱신한다.2. Layout(레이아웃)
layoutSubviews
하위 뷰를 배치한다.
하위 클래스는 하위 뷰의 더 정확한 레이아웃을 조정하기 위해 필요한 경우 이 메서드를 재정의할수 있다.
하위뷰의 오토리사이징 및 오토레이아웃이 원하는 동작을 제공하지 않는 경우에만 이 방법을 재정의해야 한다.
이 메서드에서 하위 뷰의 frame을 직접 설정할 수 있다.레이아웃의 갱신은 뷰 계층구조에서 상위뷰에서 하위뷰의 순서로 이루어지기 때문에 상위뷰의 layoutSubviews 메서드는 가장 먼저 호출해야한다.이 함수는 직접 호출하면 안된다. updateConstraints 메서드와 같이 강제로 레이아웃을 갱신하고 싶을 경우 setNeedsLayouyt메서드를 호출하면 다음 실행루프에서 레이아웃이 갱신된다.
즉시 레이아웃을 갱신하고 싶을때는 layoutIfNeeded 메서드를 호출할 수 있다.오토레이아웃을 사용할 때, 레이아웃 엔진은 제약 조건의 변화를 만족시키기 위해 필요에 따라 뷰의 위치를 갱신합니다.
requiresConstraintBasedLayoutPermalink
뷰의 레이아웃이 제약 조건에 의존하는지 여부를 나타내는 Bool타입 연산 프로퍼티입니다.
뷰가 제약 조건 기반 레이아웃을 사용하고 제대로 작동할 경우 true를 반환합니다.커스텀 뷰이고, 오토리사이징을 사용하여 올바른 레이아웃을 조정할 수 없는 경우 이 프로퍼티를 true로 재정의해야 합니다.3. Draw
draw(_:)
전달된 사각형 안에 수신자의 이미지를 그립니다..?
전달된 사각형?은 파라미터로 받은 CGRect 타입을 의미한다.Core Graphics 및 UIKit 같은 기술을 사용하여 뷰의 내용을 그리는 하위 클래스는 이 메서드를 재정의하고 해당 드로잉 코드를 구현해야 합니다.
이 외의는 메서드를 재정의 할 필요가 없습니다.
예를들어, 뷰가 배경색만 표시하거나, 기본 레이어를 사용하여 직접 컨텐츠를 설정하는 경우에는 재정의 할 필요가 없습니다.
이 메서드는 뷰를 다시 그리는데만 사용되어야 하며, 레이아웃을 조정하거나 데이터를 조작하면 안됩니다.이 메서드는 뷰가 처음 표시될 때, 또는 뷰의 보이는 부분을 무효화하는 이벤트가 발생될 때 호출됩니다.
직접 이 메서드를 호출하면 안됩니다.
뷰의 일부분을 무효화하고 다시 그려지게 하려기 위해서는setNeedsDisplay 메서드를 호출할 수 있습니다.Drawing and Updating the View
func setNeedsDisplay():
- 수신기의 전체 경계 사각형을 다시 그려야 하는 것으로 표시합니다.
func setNeedsDisplay(CGRect)
- 수신기의 지정된 사각형을 다시 그려야 하는 것으로 표시합니다.
var contentScaleFactor: CGFloat
- 뷰에 적용된 축척 비율입니다.
func tintColorDidChange()
- tintColor 속성이 변경 될 때 시스템에서 호출됩니다.
Related Documentation
var contentMode: UIView.ContentMode
- 경계가 변경될 때 뷰가 콘텐츠를 배치하는 방법을 결정하는 데 사용되는 플래그입니다.
UIViewController
1. Constraints(제약조건)
updateViewConstraints
뷰컨트롤러의 뷰가 제약 조건 갱신이 필요할 때 호출된다.
UIView의 updateConstraints와 같다.2. Layout(레이아웃)
viewWillLayoutSubviews
뷰 컨트롤러의 뷰가 하위뷰의 레이아웃을 조정하려고 함을 알리기 위해 호출됩니다. 뷰의 bounds가 변경될 때, 하위 뷰의 위치를 조정합니다.
하위뷰의 레이아웃을 조정하기 전에 무언가 변경하기위해 뷰컨트롤러에 이 메서드를 재정의할 수 있습니다.
기본적으로 이 메서드에는 아무런 구현이 되어있지 않기 때문에 호출해도 어떤 일도 발생하지 않습니다.viewDidLayoutSubviews
뷰 컨트롤러의 뷰가 방금 하위뷰의 레이아웃을 조정했음을 알리기 위해 호출됩니다. 뷰의 bounds가 변경될 때, 하위뷰의 위치를 조정합니다.
하지만 이 메서드는 하위뷰의 개별 레이아웃이 완벽하게 조정되었을 때 호출되지는 않습니다.
따라서 각 하위뷰는 자신의 레이아웃을 조정할 책임이 있습니다.하위 뷰의 레이아웃이 모두 조정된 후에 무언가 변경하기위해 뷰컨트롤러에 이 메서드를 재정의할 수 있습니다.
기본적으로 이 메서드에는 아무런 구현이 되어있지 않기 때문에 호출해도 어떤 일도 발생하지 않습니다.
UIView의 레이아웃 사이클 메서드
사이클 업데이트 플래그 트리거 Constraints updateConstraints setNeedUpdateConstraints updateConstraintsIfNeeded Layout layoutSubviews setNeedsLayout layoutIfNeeded Draw draw setNeedDisplay, setNeedDisplayInRect 없음 Drawing Cycle
UIView The View Drawing Cycle
View drawing 은 필요할때 발생된다.
뷰가 처음 보여질때 혹은 레이아웃 변경으로 인해 뷰의 전체 또는 일부가 화면에 보여지게되면 시스템에서 뷰의 내용을 그리도록 요청하게된다.
(시스템:? 뷰 레이아웃 바꼇어 뷰 그려줘!)뷰의 값이 변경되면 뷰를 다시 그려야한다고 시스템에 알리는것은 개발자의 역할이다.
뷰의 setNeedsDisplay() 또는 setNeedsDisplay(_:) 메서드를 호출하여 이를 수행할수있다.이러한 메서드들은 시스템에게 다음 드로잉 사이클에 뷰를 업데이트 해야한다고 알린다.
뷰를 업데이트하기 위해 다음 드로잉 주기까지 기다리기 때문에 여러 뷰에서 이러한 메서드를 호출하여 동시에 업데이트할 수 있다.
setNeedsDisplay() 메서드는 시스템 한테 다음 드로잉 사이클때 View 업데이트 해줘!! 라고 하는것 같다.
LayoutCycle의 순서대로 시스템이 호출해주는 메서드들을 확인해보자.
Drawing Cycle 이란?
뷰가 로드 되거나 변경이 있을때 화면에 시각적으로 표현되어 그려지는 사이클이다.
View를 처음 표시하거나 View의 일부를 다시 그려야 하는경우 View의 draw(_:)메서드를 호출하여 View에 컨텐츠를 그려달라고 요청한다.
View의 스냅샷을 캡쳐하여 UIView에 전달한다.
View의 컨텐츠 변경시 관련 메서드(SetNeedsDisplay, setNeedsLayout 등등)를 호출하여 시스템에 업데이트하라고 요청한다.
Next Drawing Cycle 에서 업데이트 요청 받은 뷰를 업데이트 한다.
Drawing Cycle 이란 뷰의 스냅샷을 캡쳐하고 뿌려주는 프로세스를 반복하는 과정이다!
View 컨텐츠 변경 관련한 업데이트 트리거의 종류(얘내 안됨)
- View를 부분적으로 가리고 있던 다른 View이동 또는 제거
- hidden 프로퍼티를 No로 설정하여, 이전에 숨겨진 View를 다시 볼 수 있게 만들기
- View를 화면밖으로 스크롤한다음, 화면으로 다시 이동하기
- View의 setNeedsDisplay 또는 setNeedsDisplayInRect: 메서드를 명시적으로 호출하기
위의 상황들이 발생할경우 시스템이 현재 View의 스냅샷을 캡쳐 -> 컨텐츠가 변경되면 시스템에게 View를 업데이트하라고 요청 -> 현재 실행루프를 끝날때까지 대기하고 다음 드로잉 사이클에서 View 업데이트를 요청 받은 View 를 전부 업데이트 한다.
이때 View를 업데이트 할때 draw(_:) 메서드를 호출하여 View를 업데이트한다.
위의 트리거들은 developer.apple.com/archive 에서 확인할수있는데 실험해보니...안된다.
아카이브 마지막 업데이트 년도가 12년도다..
적용되는 트리거가 변경되었으나 업데이트가 안된것같다!
이부분에대해 언급한 문서는 아직까지는 못찾았다..View를 업데이트 하기위해서는 setNeedsDisplay, setNeedsDisplayInRect 등의 메서드를 호출해주어야 한다!
View Drawing Cycle 관련 메서드
View Drawing Cycle 관련 메서드
- setNeedsDisplay() :
- 뷰 내 요소들을 드로잉 해줌
- 호출시점: 다음번 드로잉 사이클 시 (draw() 자동 호출)
- setNeedsLayout() :
- 뷰 자체의 크기 및 위치를 레이아웃 시킴
- 호출시점: 다음번 드로잉 사이클 시 (layoutSubviews() 자동 호출 )
- layoutSubviews를 예약하는 행위 중 가장 비용이 적게 드는 방법이다
- displayIfNeeded() :
- setNeedsDisplay와 같음 (layer의 내용을 강제로 업데이트)
- 호출시점: Cycle을 기다리지 않고 즉시 실행
- layoutIfNeeded() :
- setNeedsLayout()과 같은 기능 (호출 시점만 다르다)
- 호출시점: Cycle을 기다리지 않고 즉시 실행
setNeedsLayout과 layoutIfNeeded 의 차이점
setNeedsLayout과 layoutIfNeeded의 차이점은 동기적으로 동작하느냐 비동기적으로 동작하느냐의 차이 이다.
참고한 문서 및 자료
UIView 공식문서
draw
Drawing and Printing Guide for iOS
View Programming Guide for iOS
WWDC 2018 - High Performance Auto Layout
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