Android Jetpack을 이용한 MVVM 아키텍처 디자인

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오늘은 안드로이드 앱 개발에 있어 중요한 주제인 아키텍처 디자인 패턴에 대해 이야기하려 합니다. 특히, 본 글에서는 Android Jetpack을 사용한 MVVM(Model-View-ViewModel) 아키텍처에 초점을 맞추어 알아보고자 합니다. 아키텍처 디자인 패턴은 개발자가 코드를 조직하고 관리하는 방식을 정의해주며, 이를 통해 유지 보수성, 가독성, 재사용성 등의 이점을 얻을 수 있습니다. 그 중에서도 MVVM 아키텍처는 데이터와 사용자 인터페이스 사이의 의존성을 최소화하면서 효율적인 코드 작성을 가능하게 해줍니다. 이 포스트를 통해 Android Jetpack과 MVVM 아키텍처의 조합이 왜 효율적인지, 그리고 이를 어떻게 활용할 수 있는지에 대한 개념을 알아보도록 하겠습니다.

MVVM 아키텍처

MVVM(Model-View-ViewModel)은 안드로이드 앱 개발에서 널리 사용되는 아키텍처 디자인 패턴 중 하나입니다. MVVM의 핵심 구성 요소는 세 가지입니다: Model, View, ViewModel입니다.

  • Model은 앱의 데이터 처리 부분을 담당하며, 주로 데이터베이스 액세스 및 네트워크 호출 등을 포함합니다.
  • View는 사용자가 보고 상호 작용하는 UI 부분입니다. 이는 사용자의 입력을 받고, 사용자에게 정보를 표시하는 역할을 합니다.
  • ViewModel은 View와 Model 사이의 다리 역할을 합니다. ViewModel은 View로부터 입력을 받아 Model을 통해 데이터를 처리하고, 그 결과를 다시 View에 반영합니다.

MVVM 아키텍처의 주요 장점은 View와 Model 간의 결합도를 낮추는 것입니다. 이는 UI 코드와 비즈니스 로직을 분리함으로써 코드의 재사용성과 가독성을 향상시키고, 유닛 테스트를 쉽게 만듭니다. 따라서 코드의 유지 관리가 더욱 용이해지며, 실제 앱의 성능 개선에도 도움을 줍니다.

Android Jetpack

Android Jetpack은 Android 앱 개발을 위한 통합 도구 모음입니다. 이는 표준 Java 라이브러리 외에도 Android 앱 개발에 필요한 다양한 라이브러리와 도구들을 제공하여 개발 과정을 더욱 효율적으로 만들어 줍니다. Jetpack의 주요 목표 중 하나는 공통적으로 발생하는 앱 개발의 문제를 해결하여 개발자들이 좀 더 집중해서 핵심 기능을 구현할 수 있게 돕는 것입니다.

Android Jetpack은 크게 네 가지 카테고리로 구분됩니다: ‘Foundation’, ‘Architecture’, ‘Behavior’ 그리고 ‘UI’.

  • Foundation 컴포넌트는 기본적인 기능들을 포함하며, 이에는 테스트, 코틀린 확장 등이 포함됩니다.
  • Architecture 컴포넌트는 데이터 관리, 생명주기 관리, 백그라운드 작업 등의 일반적인 앱 구조 문제를 해결하는 데 사용됩니다. MVVM을 지원하는 ViewModel, LiveData, Room 등이 여기에 속합니다.
  • Behavior 컴포넌트는 앱의 동작과 관련된 기능을 지원합니다. 이에는 알림, 권한, 캡처, 공유 등이 포함됩니다.
  • UI 컴포넌트는 사용자 인터페이스와 관련된 기능을 지원하며, 애니메이션, 프래그먼트, 레이아웃 등을 포함합니다.

Android Jetpack의 사용은 더 나은 아키텍처를 구현하는 데 큰 도움을 주며, MVVM 디자인 패턴과 함께 사용되면서 각각의 장점을 최대한 활용할 수 있게 해줍니다.

Jetpack과 MVVM 아키텍처의 조합

Android Jetpack은 MVVM 아키텍처 디자인 패턴을 구현하기 위한 여러 가지 도구들을 제공합니다. 특히, Jetpack의 Architecture 컴포넌트는 이러한 디자인 패턴을 실현하는 데 필수적인 요소들을 포함하고 있습니다.

  • ViewModel: Jetpack의 ViewModel 컴포넌트는 화면 회전 같은 구성 변경으로 인해 파괴되고 다시 생성되는 것으로부터 UI 데이터를 보존하게 해줍니다. 이는 View와 Model 사이에서 데이터를 관리하고 준비하는 역할을 담당하게 됩니다. 그 결과, View는 UI와 사용자 상호작용에 집중할 수 있습니다.
  • LiveData: LiveData는 데이터 변경을 관찰하고 UI를 업데이트하는데 사용되는 컴포넌트입니다. LiveData는 생명주기를 인식하며, 액티비티, 프래그먼트, 서비스 등의 생명주기 상태에 따라 업데이트를 멈추거나 재개할 수 있습니다. 이는 불필요한 업데이트를 피하고 메모리 누수를 방지하는데 도움이 됩니다.
  • Room: Room은 SQLite의 추상 레이어로서, 원활한 데이터베이스 액세스를 제공하면서 SQLite의 모든 기능을 완전히 활용할 수 있게 합니다. 이는 MVVM 아키텍처의 Model 부분에 해당하는 데이터 액세스 및 관리를 담당합니다.

이러한 컴포넌트들이 결합되면, Jetpack은 MVVM 아키텍처를 안드로이드 앱 개발에 쉽게 적용할 수 있는 강력한 도구로 작용합니다. 이를 통해 앱의 데이터 관리, UI 업데이트, 생명주기 관리 등을 쉽고 효과적으로 처리할 수 있습니다.

MVVM 아키텍처 구현 예제

간단한 예제를 통해 Jetpack을 이용해 MVVM 아키텍처를 어떻게 구현하는지 살펴보겠습니다. 여기서는 기본적인 사용자 목록을 로드하고 표시하는 예제를 살펴볼 것입니다.

  • Model (User.kt)
data class User(
    val id: Int,
    val name: String,
    val email: String
)
  • ViewModel (UserViewModel.kt)
import androidx.lifecycle.MutableLiveData
import androidx.lifecycle.ViewModel
import androidx.lifecycle.viewModelScope
import kotlinx.coroutines.launch

class UserViewModel : ViewModel() {
    val userList: MutableLiveData<List<User>> = MutableLiveData()

    fun fetchUsers() {
        viewModelScope.launch {
            // 가정: UserRepository에서는 API를 통해 사용자 정보를 가져옴
            val users = UserRepository.getUsers()
            userList.value = users
        }
    }
}
  • View (MainActivity.kt)
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity
import android.os.Bundle
import androidx.lifecycle.Observer
import androidx.lifecycle.ViewModelProvider
import androidx.recyclerview.widget.LinearLayoutManager
import androidx.recyclerview.widget.RecyclerView

class MainActivity : AppCompatActivity() {
    private lateinit var viewModel: UserViewModel

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)

        val recyclerView: RecyclerView = findViewById(R.id.recyclerView)
        recyclerView.layoutManager = LinearLayoutManager(this)
        val adapter = UserAdapter()
        recyclerView.adapter = adapter

        viewModel = ViewModelProvider(this).get(UserViewModel::class.java)
        viewModel.userList.observe(this, Observer { users ->
            // 사용자 목록이 변경될 때마다 어댑터에 데이터를 전달하여 UI 업데이트
            adapter.submitList(users)
        })

        viewModel.fetchUsers()
    }
}

위 코드에서 UserViewModel은 User 객체의 목록을 관리하며, fetchUsers() 메소드를 통해 데이터를 가져옵니다. MainActivity에서는 UserViewModel의 userList 객체를 관찰하고, 변경사항이 발생하면 UI를 갱신합니다. 이렇게 MVVM 아키텍처를 적용하면, View는 ViewModel에 정의된 비즈니스 로직에 의존하지 않고, 오직 사용자 인터페이스와 데이터 표시에만 집중할 수 있게 됩니다.

좀 더 구체적인 예제를 통해 MVVM을 살펴보겠습니다. 코로나19 전 세계 확진자, 완치자, 사망자의 수를 API를 통해 가져와서 화면에 표시하는 앱을 만든다고 가정해볼게요.

  • Model (CovidData.kt)
data class CovidData(
    val confirmed: Int,
    val recovered: Int,
    val deaths: Int
)

Model은 간단하게 세 가지의 데이터를 저장할 수 있는 데이터 클래스를 정의합니다.

  • Repository (CovidRepository.kt)
object CovidRepository {

    private val apiService = ApiService.create()

    suspend fun getCovidData(): CovidData {
        return apiService.getCovidData()
    }
}

Repository는 API를 통해 데이터를 가져오는 부분을 담당합니다.

  • ViewModel (CovidViewModel.kt)
class CovidViewModel : ViewModel() {

    val covidData = MutableLiveData<CovidData>()

    init {
        fetchCovidData()
    }

    private fun fetchCovidData() {
        viewModelScope.launch {
            val data = CovidRepository.getCovidData()
            covidData.value = data
        }
    }
}

ViewModel에서는 Repository로부터 데이터를 가져오는 작업을 실행하고 그 결과를 MutableLiveData에 저장합니다. 여기서 viewModelScope.launch는 코루틴을 사용하여 비동기적으로 네트워크 요청을 수행합니다.

  • View (MainActivity.kt)
class MainActivity : AppCompatActivity() {
    private lateinit var viewModel: CovidViewModel

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)

        viewModel = ViewModelProvider(this).get(CovidViewModel::class.java)

        viewModel.covidData.observe(this, Observer { data ->
            // 데이터가 변경될 때마다 화면을 업데이트
            confirmedTextView.text = "Confirmed: ${data.confirmed}"
            recoveredTextView.text = "Recovered: ${data.recovered}"
            deathsTextView.text = "Deaths: ${data.deaths}"
        })
    }
}

View에서는 ViewModel의 covidData 객체를 관찰하고, 데이터가 변경될 때마다 화면에 그 데이터를 업데이트합니다.

이 예제를 통해 MVVM 아키텍처의 중요한 특징을 이해할 수 있습니다. 즉, Model, View, ViewModel 각각이 명확하게 분리되어 있어서 각자의 역할에 집중할 수 있으며, 이를 통해 앱의 유지보수성과 가독성이 크게 향상됩니다. 또한, ViewModel을 통해 데이터를 관리함으로써 화면 회전 등으로 인한 액티비티의 재생성이 발생해도 데이터를 안전하게 보존하고 관리할 수 있습니다.

장단점

MVVM 아키텍처와 Jetpack을 사용하면 여러가지 이점을 얻을 수 있지만, 동시에 주의해야할 몇 가지 점들도 존재합니다.

장점

  1. 모듈성 및 재사용성: MVVM 아키텍처는 앱의 각 부분을 독립적으로 개발하고 테스트할 수 있게 해줍니다. 이로 인해 코드의 재사용성이 높아지며, 필요에 따라 앱의 다른 부분에 쉽게 동일한 로직을 적용할 수 있습니다.
  2. 유지보수성: 각 컴포넌트가 독립적으로 운영되므로, 한 부분의 변경이 다른 부분에 미치는 영향이 적습니다. 이는 유지보수를 쉽게 만들고, 앱의 확장성을 향상시킵니다.
  3. 바인딩 지원: 데이터 바인딩을 통해 UI 컴포넌트와 데이터 사이의 일관성을 유지할 수 있습니다. 이는 UI 코드를 깔끔하게 유지하는 데 도움이 됩니다.
  4. 라이프사이클 관리: ViewModel은 라이프사이클을 인식하기 때문에, 데이터의 라이프사이클을 안드로이드 프레임워크의 라이프사이클에서 분리할 수 있습니다. 이를 통해 화면 회전이나 다른 구성 변경 사항에 의해 데이터가 손실되는 것을 방지할 수 있습니다.

단점

  1. 학습 곡선: MVVM 아키텍처와 Jetpack 도구들을 처음 사용하는 경우, 초기 학습 곡선이 있을 수 있습니다. 각 컴포넌트와 그들 사이의 상호작용을 이해하는 데 시간이 필요할 수 있습니다.
  2. 오버 엔지니어링: 간단한 앱에 대해서는 MVVM 아키텍처를 적용하면 과도한 엔지니어링이 될 수 있습니다. 프로젝트의 규모와 요구사항에 따라 적절한 아키텍처를 선택하는 것이 중요합니다.
  3. 대용량 데이터 관리: 복잡하고 대량의 데이터를 관리하는 앱의 경우, ViewModel의 관리 방식이 메모리 부족 문제를 초래할 수 있습니다. 이런 문제를 피하기 위해선 추가적인 데이터 관리 전략이 필요합니다.

총체적으로, MVVM 아키텍처와 Jetpack의 장점들은 앱의 구조와 효율성을 크게 향상시킬 수 있지만, 프로젝트의 요구사항과 규모를 고려하여 적절히 활용해야 합니다.

결론

MVVM 아키텍처와 Jetpack 라이브러리는 안드로이드 개발에서 중요한 도구로서 다양한 이점을 제공합니다. 모델, 뷰, 뷰모델 각각의 역할을 명확히 분리하면서 코드의 재사용성과 유지보수성을 향상시키는 것은 물론, 데이터 바인딩을 통해 UI와 데이터 사이의 일관성을 유지하고, 라이프사이클 이슈를 효과적으로 관리할 수 있습니다.

그러나 MVVM과 Jetpack을 사용함에 있어 학습 곡선과, 과도한 엔지니어링, 대량의 데이터 관리 등의 단점 역시 고려해야 합니다. 그러므로, 이러한 도구와 아키텍처는 개발 프로젝트의 규모, 복잡성, 특정 요구사항에 따라 적절하게 선택하고 활용하는 것이 중요합니다..

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