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Q41) RecyclerView

RecyclerView는 내부적으로 어떻게 작동하나요?

RecyclerView는 새 뷰를 반복적으로 인플레이션하는 대신 항목 뷰를 재활용하여 대규모 데이터셋을 효율적으로 표시하도록 설계된 유용하고 유연한 Android 컴포넌트입니다. 이는 ViewHolder 패턴으로 알려진 Object Pool과 유사한 메커니즘을 사용하여 뷰를 관리함으로써 이러한 효율성을 달성합니다.

RecyclerView 내부 메커니즘의 핵심 개념

  1. 뷰 재활용: RecyclerView는 데이터셋의 모든 항목에 대해 새 뷰를 생성하는 대신 기존 뷰를 재사용합니다. 뷰가 가시 영역 밖으로 스크롤될 때, 해당 뷰는 파괴되지 않고 뷰 풀(RecyclerView.RecycledViewPool로 알려짐)에 추가됩니다. 새 항목이 시야에 들어올 때, RecyclerView는 가능한 경우 이 풀에서 기존 뷰를 검색하여 인플레이션 오버헤드를 방지합니다.

  2. ViewHolder 패턴: RecyclerView는 ViewHolder를 사용하여 항목 레이아웃 내 뷰에 대한 참조를 저장합니다. 이는 바인딩 중 findViewById() 호출을 반복적으로 방지하여 레이아웃 순회 및 뷰 조회 횟수를 줄여 성능을 향상시킵니다.

  3. Adapter의 역할: RecyclerView.Adapter는 데이터 소스와 RecyclerView를 연결합니다. Adapter의 onBindViewHolder() 메서드는 뷰가 재사용될 때 데이터를 뷰에 바인딩하여, 가시적인 항목만 업데이트되도록 합니다.

  4. RecycledViewPool: RecycledViewPool은 사용되지 않는 뷰가 저장되는 Object Pool 역할을 합니다. 이는 RecyclerView가 유사한 뷰 유형을 가진 여러 목록 또는 섹션에서 뷰를 재사용할 수 있도록 하여 메모리 사용량을 더욱 최적화합니다.

재활용 메커니즘 작동 방식

  1. 스크롤 및 항목 가시성: 사용자가 스크롤함에 따라 시야에서 벗어나는 항목은 RecyclerView에서 분리되지만 파괴되지는 않습니다. 대신 RecycledViewPool에 추가됩니다.

  2. 재활용 뷰에 데이터 다시 바인딩: 새 항목이 시야에 들어올 때, RecyclerView는 먼저 RecycledViewPool에서 필요한 유형의 사용 가능한 뷰를 확인합니다. 일치하는 항목을 찾으면 onBindViewHolder()를 사용하여 새 데이터로 뷰를 다시 바인딩하여 재사용합니다.

  3. 사용 가능한 뷰가 없는 경우 인플레이션: 풀에 적합한 뷰가 없으면 RecyclerView는 onCreateViewHolder()를 사용하여 새 뷰를 인플레이션합니다.

  4. 효율적인 메모리 사용량: 뷰를 재활용함으로써 RecyclerView는 메모리 할당 및 가비지 컬렉션을 최소화하여 대규모 데이터셋 또는 빈번한 스크롤이 포함된 시나리오에서 성능 문제를 일으킬 수 있는 요소를 줄입니다.

다음은 기본적인 RecyclerView 구현 예시입니다:

class MyAdapter(private val dataList: List<String>) : RecyclerView.Adapter<MyAdapter.MyViewHolder>() { class MyViewHolder(itemView: View) : RecyclerView.ViewHolder(itemView) { val textView: TextView = itemView.findViewById(R.id.textView) } override fun onCreateViewHolder(parent: ViewGroup, viewType: Int): MyViewHolder { val view = LayoutInflater.from(parent.context).inflate(R.layout.item_layout, parent, false) return MyViewHolder(view) } override fun onBindViewHolder(holder: MyViewHolder, position: Int) { holder.textView.text = dataList[position] } override fun getItemCount(): Int = dataList.size }

RecyclerView의 Object Pool 접근 방식의 장점

  1. 향상된 성능: 뷰를 재사용하면 새 레이아웃을 인플레이션하는 오버헤드가 줄어들어 스크롤이 더 부드러워지고 성능이 향상됩니다.

  2. 효율적인 메모리 관리: Object Pool은 뷰를 재활용하여 메모리 할당을 최소화하고 빈번한 가비지 컬렉션을 방지합니다.

  3. 맞춤 설정: RecycledViewPool은 각 유형의 최대 뷰 수를 관리하도록 맞춤 설정할 수 있어, 개발자가 특정 사용 사례에 맞게 동작을 최적화할 수 있습니다.

요약

RecyclerView는 사용되지 않는 뷰가 RecycledViewPool에 저장되고 필요할 때 재사용되는 효율적인 Object Pool 메커니즘을 사용합니다. 이 디자인은 ViewHolder 패턴과 결합되어 메모리 사용량을 최소화하고 레이아웃 인플레이션 오버헤드를 줄이며 성능을 향상시켜 RecyclerView를 Android 애플리케이션에서 대규모 데이터셋을 표시하는 데 필수적인 도구로 만듭니다.

RecyclerView의 ViewHolder 패턴은 ListView와 비교하여 성능을 어떻게 향상시키나요?

RecyclerView가 ListView에 비해 성능상 우위를 점하는 핵심은 ViewHolder 패턴을 강제하여 findViewById() 호출 비용을 획기적으로 줄이기 때문입니다.

1. findViewById() 호출 최소화

가장 큰 차이점은 뷰 객체 탐색의 빈도입니다.

  • ListView (기본 구현 시): getView()가 호출될 때마다 findViewById()를 수행하여 아이템 내부의 텍스트뷰나 이미지뷰를 찾습니다. findViewById()는 뷰 계층 구조를 순회하며 ID를 찾는 과정으로, 비용이 꽤 높은 연산입니다. 스크롤 할 때마다 이 연산이 반복되면 프레임 드랍이 발생할 수 있습니다.

  • RecyclerView: ViewHolder 객체 생성 시점에 findViewById()를 단 한 번만 수행하고, 찾아낸 뷰의 참조를 ViewHolder 필드에 저장(캐싱)해 둡니다. 이후 스크롤이 발생하여 데이터를 다시 바인딩할 때는 저장된 참조를 그대로 사용하므로 탐색 비용이 0에 수렴합니다.

2. 생성과 바인딩의 명확한 분리

RecyclerView는 아키텍처 레벨에서 뷰의 생성(onCreateViewHolder )과 데이터 연결(onBindViewHolder )을 분리합니다.

  • ListView: getView()메서드 하나에서 뷰의 생성(또는 재사용)과 데이터 바인딩을 모두 처리해야 하므로, 개발자가 실수로 최적화 코드를 누락할 가능성이 높습니다.

  • RecyclerView: 무거운 작업인 '뷰 생성 및 뷰 홀더 생성'은 필요할 때만 수행하고, 스크롤 시 빈번하게 일어나는 '데이터 바인딩'만 가볍게 처리하도록 강제합니다.

RecyclerView에서 ViewHolder의 생성부터 재활용까지의 수명 주기를 설명하세요.

전체 과정은 크게 생성(Creation) -> 바인딩(Binding) -> 사용(Active) -> 재활용(Recycling) 의 단계로 나뉩니다.

1. 생성 단계

스크롤 등으로 인해 새로운 아이템을 보여줘야 하는데, 재사용할 수 있는 ViewHolder가 없을 때 발생합니다. 가장 비용이 많이 드는 단계입니다.

  • onCreateViewHolder()호출

    • xml 레이아웃을 객체화(inflate)합니다.

    • ViewHolder 객체를 생성하고, 내부적으로 findViewById()를 수행하여 뷰 참조를 캐싱합니다.

    • 이 단계는 화면에 보이는 아이템 개수 + 여유분만큼만 실행되며, 이후에는 거의 호출되지 않습니다.

2. 바인딩 단계

생성된 ViewHolder(또는 재활용된 ViewHolder)에 실제 데이터를 입히는 과정입니다.

  • onBindViewHolder()호출

    • ViewHolder가 가진 뷰(TextView, ImageView 등)에 현재 위치(Position)에 맞는 데이터를 설정합니다.

    • 스크롤 할 때마다 빈번하게 호출되므로, 이곳에서 복잡한 연산이나 객체 생성을 하면 스크롤 끊김이 발생할 수 있습니다.

3. 활성 상태

  • onViewAttachedToWindow(): 뷰가 윈도우에 연결되어 화면에 보이기 직전에 호출됩니다. 애니메이션 시작 등의 작업에 유용합니다.

  • 화면 표시: 사용자가 실제로 보고 조작하는 상태입니다.

4. 스크롤 및 재활용 단계

아이템이 화면 밖으로 스크롤 되면 ViewHolder는 즉시 삭제되지 않고 캐시(Cache) 또는 풀(Pool)로 이동합니다.

  • 1차: Scrap Heap & Cache (재사용 우선)

    • 화면에서 살짝 벗어난 뷰는 스크랩(Scrap)또는 캐시(Cache)에 저장됩니다.

    • 특징: 데이터가 그대로 유지되어 있습니다. 사용자가 다시 반대 방향으로 스크롤하여 돌아오면, onBindViewHolder() 호출 없이 즉시 다시 보여집니다.

  • 2차: RecycledViewPool

    • 캐시가 꽉 차면, 가장 오래된 뷰는 RecycledViewPool로 이동합니다.

    • onViewRecycled()뷰가 풀로 이동하기 전 호출됩니다. 여기서 리소스 해제를 할 수 있습니다.

    • 뷰의 레이아웃만 남고 데이터는 Dirty 상태로 간주됩니다.

    • 다른 위치의 아이템이 필요할 때 이 풀에서 뷰를 꺼내오며, 이 때는 데이터가 맞지 않으므로 반드시 onBindViewHolder()를 다시 실행하여 새 데이터를 입힙니다.

RecycledViewPool은 무엇이며, 뷰 항목 렌더링을 최적화하는 데 어떻게 사용될 수 있나요?

RecycledViewPool은 RecyclerView에서 스크롤로 인해 화면에서 사라진 ViewHolder 객체를 보관하고 관리하는 저장소입니다.

기본적으로 RecyclerView 내부에서 동작하지만, 개발자가 명시적으로 개입하여 여러 RecyclerView 간에 이 풀을 공유할 때 성능 최적화가 극대화 됩니다.

1. RecycledViewPool의 기능

  • 분류 저장: 뷰를 itemType별로 구분하여 저장합니다.

  • 데이터 초기화: 이곳에 들어온 ViewHolder는 데이터가 더럽혀진(dirty) 상태로 간주됩니다. 따라서 여기서 꺼내 쓸 때는 반드시 onBindViewHolder()가 실행됩니다.

  • 생성 억제: onCreateViewHolder() (레이아웃 인플레이션) 호출을 막아 메모리 할당과 CPU 연산을 줄입니다.

2. 최적화 활용 방법: 중첩된 RecyclerView

수직 리스트 안에 수평 리스트가 있는 구조에서 RecycledViewPool을 사용해 성능을 최적화 할 수 있습니다.

최적화 전

  • 사용자가 아래로 스크롤하여 새로운 '수평 리스트(Row B)'가 화면에 나타날 때, Row B는 자신만의 뷰 풀을 새로 만듭니다.

  • 이미 화면 밖으로 나간 '수평 리스트(Row A)'가 가지고 있던 뷰들은 재사용되지 못하고 메모리에서 낭비되거나 GC 대상이 됩니다.

  • 스크롤 할 때마다 수평 아이템들을 새로 생성하느라 버벅거림이 발생합니다.

최적화 후 (공유 풀 사용)

모든 수평 RecyclerView가 하나의 RecycledViewPool을 공유하도록 설정합니다.

  • 설정: 부모(수직) RecyclerView의 어댑터에서 자식(수평) RecyclerView를 생성할 때, 미리 만들어둔 단일 Pool 객체를 setRecycledViewPool()로 주입합니다.

  • 동작

    • Row A가 화면 밖으로 나가면, 그 안의 카드 뷰들이 공유 풀로 반환됩니다.

    • Row B가 화면에 들어올 때, 뷰를 새로 만들지 않고 공유 풀에서 Row A가 쓰던 뷰를 꺼내와 데이터만 바인딩합니다.

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