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Core Data를 사용하여 북마크를 저장 및 백업하는 iOS 앱

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설계 및 구현
트러블슈팅

기능

둘러보기

북마크 브라우저를 스와이프하거나 특정 태그를 선택하면 해당하는 북마크를 표시한다.

추가

필요에 따라 태그를 달고 메모를 입력해 북마크를 추가할 수 있다.

공유 시트를 사용해 외부에서 앱으로 북마크를 공유할 수 있다.

디테일

링크에 해당하는 페이지를 표시한다.

검색

제목, 링크 및 메모로 검색이 가능하고, 검색 결과가 존재하면 최근 검색어가 추가된다.

즐겨찾기

즐겨 찾는 북마크를 즐겨찾기에 추가하거나 제거할 수 있다.

설계 및 구현

구조

첫 번째 앱을 출시하기 위해 기획을 구상하는데 앱의 구조가 쉽게 그려지지 않았다. 아키텍처를 활용하면 도움이 될까 싶어 알아보던 중 RIBs를 발견했다. RIBs를 사용하면 뷰가 아닌 비즈니스 로직을 중심으로 구조화할 수 있다기에 직관적으로 설계할 수 있을 것 같아 선택하게 되었다.

RIBs는 Uber에서 만든 모바일 크로스 플랫폼 아키텍처 프레임워크로, 해당 이름은 아키텍처의 핵심 요소인 Router, Interactor, Builder를 의미한다. 각각의 클래스는 라우팅, 비즈니스 로직, RIB 생성, 뷰 로직과 같은 고유한 책임을 가지므로 비즈니스 로직과 뷰 로직의 결합도를 낮출 수 있다.

하나의 RIB은 다음과 같은 요소로 구성된다.

인터랙터(interactor): RIB의 두뇌와 같은 역할로, 비즈니스 로직을 포함한다. Rx 스트림 구독, 상태 변경, 데이터 저장, 자식 RIB 연결 등 모든 결정을 내린다.
라우터(router): 자식 RIB을 연결 및 분리(attach/detach)한다. 인터랙터에서 라우팅 로직을 제외함으로써 인터랙터를 작게 유지할 수 있다.
빌더(builder): RIB의 모든 클래스와 자식 RIB의 빌더를 인스턴스화한다. 빌더는 의존성을 인식해야 하는 유일한 요소다.
프레젠터(presenter): 비즈니스 모델과 뷰 모델 간의 변환을 담당한다. 변환이 간단한 경우 생략이 가능하다.
뷰(view): UI 인스턴스화, 레이아웃, 사용자 인터랙션 처리, 애니메이션 등을 담당한다. 뷰는 단지 UI와 정보를 표시하는 용도이며, 생략이 가능하다.
컴포넌트(component): RIB을 구축하는 데 필요한 외부 의존성과 자체적으로 생성한 의존성을 소유하고 다른 RIB에 주입할 수 있도록 한다.

RIB 트리는 기능 또는 상태를 노드로 가지며, 이 트리를 기반으로 앱의 구조를 결정하는 것이 RIBs의 핵심이다.

먼저, 앱이 런칭되면 AppDelegate에서 Root 빌더를 생성하고 라우터를 실행한다. Root 인터랙터가 활성화되면 라우터에 자식 RIB을 연결하도록 지시하고, 라우터는 자식 RIB으로 Browse, Search, Favorites, Settings를 연결하고 뷰를 구성한다. 나머지 하위 RIB들도 이러한 패턴으로 빌더를 생성하고, 필요에 따라 의존성을 주입하고, 라우터를 연결하며, 뷰를 구성한다.

RIB 트리에서 Bookmark 및 Tag와 같이 선으로만 표현된 RIB은 뷰를 포함하지 않는 Viewless RIB을 의미한다. Viewless RIB은 자식 RIB 간의 전환이 목적이며, Bookmark 및 Tag 역시 자식 RIB을 관리하고 Browse를 작게 유지하기 위해 존재한다.

RIB 간의 통신

인터랙터가 로직에 대한 결정을 내릴 때, completion과 같은 이벤트를 다른 RIB에 알리거나 데이터를 전달해야 할 수 있다. 이러한 경우 통신을 용이하게 하는 RIBs의 몇 가지 패턴을 활용한다.

통신이 부모 RIB에서 자식 RIB으로 향하는 경우, Rx 스트림(stream) 또는 build(withListener:) 메서드를 통해 데이터를 전달한다. Rx 스트림은 정적 의존성(static dependency)으로써 빌더 생성 시 주입 받으며, 해당 RIB이 연결된 후 데이터가 변하는 경우에 사용한다. 반면 build(withListener:) 메서드는 빌더 생성 이후에 동적 의존성(dynamic dependency)을 주입 받으며, 데이터가 불변인 경우에 사용한다.

둘 이상의 RIB이 서로 알지 못하지만 부모 RIB이 동일한 경우에도 Rx 스트림이 쓰이는데, 부모 RIB이 Rx 스트림을 생성하고 자식 RIB 모두에게 의존성으로 주입하는 방식이다. 앱의 사례를 보면 부모 RIB인 Browse가 현재 선택된 태그를 나타내는 currentTagStream을 생성하고, 자식 RIB인 Bookmark 및 Tag의 빌더 생성 시 해당 스트림을 포함한 의존성을 주입한다.

final class BrowseComponent: Component<BrowseDependency>, BookmarkDependency, TagDependency {
    let currentTagStream = MutableStream<Tag>(initialValue: Tag(name: ""))
}

final class BrowseBuilder: Builder<BrowseDependency>, BrowseBuildable {
    func build(withListener listener: BrowseListener) -> BrowseRouting {
        // ...
        let component = BrowseComponent(dependency: dependency, baseViewController: viewController)
        let bookmark = BookmarkBuilder(dependency: component)
        let tag = TagBuilder(dependency: component)
        return BrowseRouter(interactor: interactor,
                            viewController: viewController,
                            bookmark: bookmark,
                            tag: tag)
    }
}

EnterBookmark는 북마크 입력에 대한 RIB으로, 부모 RIB에 연결될 때 build(withListener:) 메서드를 통해 추가 또는 편집과 같은 입력 모드를 나타내는 EnterBookmarkMode 타입의 의존성을 주입 받는다.

final class EnterBookmarkBuilder: Builder<EnterBookmarkDependency>, EnterBookmarkBuildable {
    func build(withListener listener: EnterBookmarkListener, mode: EnterBookmarkMode, forNavigation isForNavigation: Bool) -> EnterBookmarkRouting {
        // ...
    }
}

final class BookmarkRouter: Router<BookmarkInteractable>, BookmarkRouting {
    func attachEnterBookmark(mode: EnterBookmarkMode, forNavigation isForNavigation: Bool) {
        let router = enterBookmark.build(withListener: interactor, mode: mode, forNavigation: isForNavigation)
        // ...
    }
}

통신이 자식 RIB에서 부모 RIB으로 향하는 경우, 리스너(listener)를 통해 통신한다. 부모 RIB은 리스너 프로토콜을 준수하고, 자식 RIB이 호출할 수 있도록 자식 RIB의 리스너로 자신을 지정한다. 부모 RIB이 자식 RIB의 Rx 스트림을 직접 구독하도록 하는 대신 이 패턴을 사용하면, 메모리 릭(memory leak)을 방지할 수 있고 자식 RIB을 연결 및 분리할 때 스트림을 관리할 필요가 없다는 이점이 있다.

// MARK: - BookmarkBrowser

protocol BookmarkBrowserListener: AnyObject {
    func bookmarkBrowserBookmarkDidTap(bookmark: Bookmark)
}

final class BookmarkBrowserInteractor: PresentableInteractor<BookmarkBrowserPresentable>, BookmarkBrowserInteractable, BookmarkBrowserPresentableListener, BookmarkListCollectionViewListener {
    weak var listener: BookmarkBrowserListener?
    
    func bookmarkDidTap(bookmark: Bookmark) {
        listener?.bookmarkBrowserBookmarkDidTap(bookmark: bookmark)
    }
}

// MARK: - Bookmark
protocol BookmarkInteractable: Interactable, BookmarkBrowserListener, EnterBookmarkListener, BookmarkDetailListener {
    // ...
}

final class BookmarkRouter: Router<BookmarkInteractable>, BookmarkRouting {
    func attachBookmarkBrowser() {
        let router = bookmarkBrowser.build(withListener: interactor)
        // ...
    }
}

final class BookmarkInteractor: Interactor, BookmarkInteractable, AdaptivePresentationControllerDelegate {
    func bookmarkBrowserBookmarkDidTap(bookmark: Bookmark) {
        // ...
    }
}

데이터 저장 및 백업

홀더 앱에서는 데이터를 저장하고 백업하기 위해 Core Data를 사용한다. 디바이스의 Core Data 스토어에 데이터가 저장되면, Core Data가 CloudKit 개인 데이터베이스(private database)에 자동으로 미러링해 백업하는 방식이다. 따라서 iOS에 로그인한 iCloud 계정이 동일하다면, 앱 재설치 시 로컬 스토어가 자동으로 동기화된다.

클래스	개요
NSPersistentCloudKitContainer	Core Data Stack으로 불리는 `NSManagedObjectModel`, `NSManagedObjectContext`, `NSPersistentStoreCoordinator`를 캡슐화하고, CloudKit 개인 데이터베이스에 스토어를 미러링한다.
NSManagedObjectModel	.xcdatamodeld 파일의 프로그래밍 방식 표현이다. 스키마의 엔티티를 나타내는 `NSEntityDescription`을 포함하며, Core Data는 `NSEntityDescription`을 사용해 오브젝트와 스키마 간의 매핑을 수행한다.
NSManagedObjectContext	`NSManagedObject`의 변경 사항을 추적하는 역할로, 스토어에서 오브젝트를 검색하거나 가져오고 해당 오브젝트의 변경 사항을 스토어에 커밋하거나 취소할 수 있다. 또한 새 오브젝트를 추가하거나 가져온 오브젝트를 삭제할 수 있다.
NSPersistentStoreCoordinator	스토어에 대한 액세스를 제공하며, 컨텍스트가 오브젝트를 스토어에 저장하고 검색할 수 있도록 한다.
NSManagedObject	모델의 동작을 구현하는 기본 클래스로, 연관된 컨텍스트를 포함한다. 서브클래스를 정의하고 로직을 구현할 수 있다.
NSFetchRequest	스토어에서 데이터를 검색하는 데 사용하며, 필터링 및 정렬 기준을 지정할 수 있다.
NSFetchedResultsController	스토어에서 가져온 결과를 관리하고 데이터를 표시하는 데 사용한다. 델리게이트를 설정하면 컨텍스트로부터 변경 알림을 수신하고 테이블 뷰 또는 컬렉션 뷰를 업데이트할 수 있다.

구현 과정은 다음과 같다.

프로젝트의 Signing & Capabilities 탭에서 iCloud Capability를 추가한 후 CloudKit을 선택하고 컨테이너를 설정한다. 다음으로 Background Modes Capability를 추가하고 Remote notifications를 선택해 새로운 컨텐츠를 사용할 수 있을 때 자동으로 알림을 받도록 한다.
데이터 모델 에디터(data model editor)를 통해 엔티티의 속성(attribute) 및 관계(relationship)를 정의하고 NSManagedObject 서브클래스를 생성한다.
PersistentContainer를 통해 NSPersistentCloudKitContainer 타입의 컨테이너를 생성하고 스토어를 로드한다. PersistentContainer는 NSManagedObjectContext 타입의 두 가지 컨텍스트를 제공하는데, 동기화 시 UI를 자동으로 업데이트할 수 있도록 하는 메인 큐(main queue) 관련 viewContext와 프라이빗 큐(private queue)에서 실행되는 backgroundContext를 반환한다.
BookmarkRepository 및 TagRepository에서 PersistentContainer의 컨텍스트를 사용해 데이터 작업을 수행한다. 데이터 가져오기의 경우, NSFetchedResultsController를 반환해 테이블 뷰 또는 컬렉션 뷰를 데이터와 동기화된 상태로 유지할 수 있도록 한다.

북마크 브라우저

BookmarkBrowser 빌더 생성 시 의존성으로 MutableStream<Tag> 타입의 currentTagStream을 주입 받는다. MutableStream은 ReadOnlyStream을 상속하는 제네릭 클래스로, 읽기 전용인 ReadOnlyStream과 달리 이벤트를 방출할 수 있다. currentTagStream이 mutable인 이유는 북마크 브라우저 스와이프 시 스트림을 업데이트해 태그 바가 현재 태그를 선택하도록 하기 위해서다.

북마크 브라우저의 뷰 계층은 다음과 같이 구성된다.

클래스	개요
BookmarkBrowserViewController	`BookmarkBrowserCollectionView` 타입의 컬렉션 뷰를 포함한다. `collectionView(_:cellForItemAt:)` 메서드에서 셀의 `listener`로 인터랙터를 전달한다.
BookmarkBrowserCollectionView	`BookmarkBrowserCollectionViewCell` 타입의 셀을 포함한다.
BookmarkBrowserCollectionViewCell	`BookmarkListCollectionView` 타입의 컬렉션 뷰와 `BookmarkListCollectionViewManager` 타입의 매니저를 포함한다. `configure(listener:tag:)` 메서드에서 매니저를 생성하고 컬렉션 뷰의 `dataSource`, `prefetchDataSource`, `delegate`로 지정한다.
BookmarkListCollectionView	`BookmarkListCollectionViewCell` 타입의 셀을 포함한다.
BookmarkListCollectionViewCell	셀을 구성하는 `configure(with:)` 메서드에서 BookmarkViewModel 타입의 뷰 모델에 썸네일 관련 클로저를 바인딩하는데, 이는 셀 재사용 시 URL에 해당하지 않는 썸네일이 표시되는 것을 방지하기 위해서다. 메서드가 호출될 때마다 새로운 뷰 모델을 전달 받아 바인딩하기 때문에, 이전 뷰 모델이 더이상 참조되지 않으므로 이전 클로저가 실행되지 않는다.
BookmarkListCollectionViewManager	`NSFetchedResultsController`를 사용해 컬렉션 뷰를 구성하고, `collectionView(_:prefetchItemsAt:)` 메서드에서 ThumbnailLoader를 통해 썸네일을 미리 로드하는 작업을 수행한다.
ThumbnailLoader	Cache 타입의 캐시를 포함한다. URL에 해당하는 이미지가 캐시에 존재하면 바로 클로저에 전달하고, 그렇지 않으면 `LPMetadataProvider`를 통해 해당 URL에 대한 이미지를 가져온 후 캐시에 저장하고 클로저에 전달한다.
Cache	생성 비용이 많이 드는 데이터를 임시로 저장한다. 키와 값(key-value)의 타입으로 클래스만 사용할 수 있는 `NSCache`와 달리, `Cache`는 키와 값을 자동으로 래핑하므로 클래스가 아닌 타입도 사용이 가능하다. 내부적으로 `NSCache`에 저장하기 때문에 메모리가 부족한 경우 일부 항목이 제거된다.

Share Extension

Share Extension은 현재 컨텍스트의 정보를 앱 및 기타 서비스와 공유할 수 있는 편리한 기능을 제공한다. 사용자가 쉽고 빠르게 원하는 정보를 공유할 수 있다는 점이 앱의 취지에 맞아 해당 기능을 구현했다.

구현 과정으로는 먼저 프로젝트에 Share Extension 타겟을 추가한다. 이때 기본적으로 생성되는 스토리보드와 뷰 컨트롤러는 Share Extension을 실행하면 표시할 UI를 구성하는 용도로 사용된다. 이 뷰 컨트롤러의 viewDidLoad() 메서드가 호출되면, Share RIB을 활성화하고 현재 공유하려는 URL을 로드한다. Share는 SelectTags 및 SearchTags를 자식 RIB으로 포함하는데, Holder 타겟의 RIB을 재사용함으로써 앱에서의 북마크 추가 기능을 추가적인 구현 없이 Share Extension에서도 활용할 수 있다.

다음으로 뷰 컨트롤러의 extensionContext를 통해 URL을 로드한다. extensionContext는 NSExtensionContext? 타입으로, 뷰 컨트롤러가 Extension에 사용되면 값을 갖는다. 이렇게 URL을 로드하면 BookmarkRepository를 통해 중복 여부를 확인한 후, 결과에 따라 북마크 입력 화면 또는 중복 안내 화면을 표시하게 된다.

트러블슈팅

모달을 끌어내려서 닫는 경우의 RIB 분리

모달을 끌어내려서 닫으면 뷰는 정상적으로 해제되지만 RIB이 존재하는 문제가 발생했다. 이 문제는 뷰 dismiss 시 알림을 받아 해당 시점에 RIB을 분리하는 방식으로 해결이 가능한데, 트랜지션 관련 알림 수신은 UIAdaptivePresentationControllerDelegate 프로토콜을 활용해 구현할 수 있다. UIAdaptivePresentationControllerDelegate는 프레젠테이션 스타일 및 트랜지션과 같은 특성 변경에 응답하는 메서드를 제공하는 프로토콜이다.

구현 과정은 다음과 같다.

UIAdaptivePresentationControllerDelegate를 채택하는 AdaptivePresentationControllerDelegateProxy 클래스를 정의하고, 인터랙터의 presentationProxy 프로퍼티에 AdaptivePresentationControllerDelegateProxy 인스턴스를 할당한다. 인터랙터 자체가 UIAdaptivePresentationControllerDelegate를 채택하지 않도록 하는 이유는 UIKit을 알지 못하게 하기 위해서다.
인터랙터가 AdaptivePresentationControllerDelegate 프로토콜을 준수하도록 하고 presentationControllerDidDismiss() 메서드를 구현한 후, 초기화 시 presentationProxy.delegate에 self를 할당한다.
라우터에서 RIB 연결 시 뷰의 presentationController?.delegate에 인터랙터의 presentationProxy를 할당한다.

// MARK: - Interactor

final class BookmarkInteractor: Interactor, BookmarkInteractable, AdaptivePresentationControllerDelegate {
    let presentationProxy = AdaptivePresentationControllerDelegateProxy()
    
    override init() {
        super.init()
        self.presentationProxy.delegate = self
    }
    
    func presentationControllerDidDismiss() {
        router?.detachEnterBookmark(includingView: false, forNavigation: false)
    }
}

// MARK: - Router

protocol BookmarkInteractable: Interactable, BookmarkBrowserListener, EnterBookmarkListener, BookmarkDetailListener {
    var presentationProxy: AdaptivePresentationControllerDelegateProxy { get }
}

final class BookmarkRouter: Router<BookmarkInteractable>, BookmarkRouting {
    func attachEnterBookmark(mode: EnterBookmarkMode, forNavigation isForNavigation: Bool) {
        // ...
        viewController.uiviewController.presentationController?.delegate = interactor.presentationProxy
        baseViewController.present(viewController, modalPresentationStyle: .pageSheet, animated: true)
    }
}

내비게이션 스와이프를 통해 뒤로 이동하는 경우의 RIB 분리

스와이프를 통해 뒤로 이동하면 뷰는 정상적으로 해제되지만 RIB이 존재하는 문제가 발생했다. 이를 해결하기 위해 뷰 컨트롤러가 내비게이션 컨트롤러에서 제거되는 시점에 호출되는 didMove(toParent:) 메서드를 재정의해 리스너에 알리도록 구현했다.

final class BookmarkDetailViewController: UIViewController, BookmarkDetailPresentable, BookmarkDetailViewControllable {
    override func didMove(toParent parent: UIViewController?) {
        super.didMove(toParent: parent)
        if parent == nil { listener?.didRemove() }
    }
}

앱과 Share Extension 간의 데이터 공유

외부의 공유 시트에서 북마크를 저장하는 경우, 기존의 태그를 가져오지 못하는 문제가 발생했다. Holder 및 Share Extension이 서로 다른 타겟이기 때문에 Core Data 스토어를 공유하지 못하는 것이 원인이었다. Extension 번들이 앱 번들 내에 중첩되더라도, 실행 중인 앱과 Extension은 서로의 컨테이너에 직접 접근할 수 없다.

출처: App Extension Programming Guide

해당 문제는 앱과 Extension 간에 공유 컨테이너를 생성함으로써 해결이 가능하다. 먼저 각 타겟의 Signing & Capabilities 탭에서 App Groups Capability를 추가한다. 다음으로 App Group 식별자를 사용해 공유 컨테이너의 URL을 가져오고, Core Data 스토어에 해당 URL을 지정하도록 개선한다.

final class PersistentContainer: PersistentContainerType {
    private let dataModelName = "PersistenceModel"
    private let appGroupIdentifier = "group.com.yeojin-yoon.holder"
    
    private lazy var container: NSPersistentCloudKitContainer = {
        let container = NSPersistentCloudKitContainer(name: dataModelName)
        let storeDescription = NSPersistentStoreDescription(url: containerURL())
        container.persistentStoreDescriptions = [storeDescription]
        // ...
        return container
    }()
    
    private func containerURL() -> URL {
        guard let url = FileManager.default.containerURL(forSecurityApplicationGroupIdentifier: appGroupIdentifier) else { return URL(fileURLWithPath: "") }
        return url.appendingPathComponent("\(dataModelName).sqlite")
    }
}

앱 실행 중 외부에서 공유한 경우의 뷰 업데이트

앱 실행 중 외부에서 공유 시, 저장된 데이터를 앱의 화면에 표시해야 한다. 저장이 발생한 것을 알리기 위해 앱과 Extension 간에 노티피케이션을 전달하고자 했지만 해당 방법은 불가했다. 앱과 Extension이 별도의 프로세스로 실행되고, NotificationCenter는 단일 프로세스 내에서만 노티피케이션을 전달할 수 있는 것이 원인이었다.

결과적으로 공유 일자를 저장하고 관찰하는 방식으로 해결했는데, 이를 구현하기 위해 UserDefaults를 사용했다. UserDefaults 인스턴스 생성 시 suiteName으로 App Group 식별자를 전달하면, 지정된 App Group에 해당하는 앱과 Extension이 데이터를 공유할 수 있다.

구현 과정은 다음과 같다.

Share Extension을 통해 북마크 저장 시, Share RIB에서 UserDefaults에 공유 일자를 저장한다.

final class ShareInteractor: Interactor, ShareInteractable, ShareViewControllerListener {
    func saveButtonDidTap(bookmark: Bookmark) {
        // ...
        updateLastShareDate()
    }
    
    private func updateLastShareDate() {
        guard let userDefaults = UserDefaults(suiteName: UserDefaults.suiteName) else { return }
        userDefaults.set(Date(), forKey: UserDefaults.suiteKey)
    }
}

Root RIB에서 lastShareDate를 관찰하고, 값이 저장되면 노티피케이션을 발송한다.

final class RootInteractor: PresentableInteractor<RootPresentable>, RootInteractable, RootPresentableListener {
    private let userDefaults = UserDefaults(suiteName: UserDefaults.suiteName)
    private var observation: NSKeyValueObservation?
    
    override func didBecomeActive() {
        // ...
        observeLastShareDate()
    }
    
    private func observeLastShareDate() {
        observation = userDefaults?.observe(\.lastShareDate, options: [.new]) { _, _ in
            NotificationCenter.post(named: NotificationName.lastShareDateDidChange)
        }
    }
}

북마크 및 태그 관련 RIB에서 노티피케이션을 수신하고 뷰를 업데이트한다.

final class BookmarkListInteractor: PresentableInteractor<BookmarkListPresentable>, BookmarkListInteractable, BookmarkListPresentableListener, BookmarkListCollectionViewListener {
    override func didBecomeActive() {
        // ...
        registerToReceiveNotification()
    }
    
    private func registerToReceiveNotification() {
        NotificationCenter.addObserver(self,
                                       selector: #selector(lastShareDateDidChange),
                                       name: NotificationName.lastShareDateDidChange)
    }
}

ibcylon / holder

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