iOS 성능 최적화 완벽 가이드

중급 개발자를 위한 iOS 앱 성능 최적화 기법을 다룹니다. 메모리 관리, UI 렌더링 최적화, 비동기 처리 등 실무에서 바로 적용할 수 있는 핵심 기법들을 코드와 함께 소개합니다.

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들어가며

이 글에서는 iOS 성능 최적화 완벽 가이드에 대해 상세히 알아보겠습니다. 총 10가지 주요 개념을 다루며, 각각의 개념에 대한 설명과 실제 코드 예제를 함께 제공합니다.

목차

1. Lazy_Initialization으로_메모리_절약
2. Weak_Reference로_메모리_누수_방지
3. Async_Await로_비동기_처리_최적화
4. Image_Caching으로_네트워크_부하_감소
5. Cell_Reuse_Identifier_최적화
6. Background_Thread에서_무거운_작업_처리
7. Struct_사용으로_성능_향상
8. Instrument로_성능_병목_지점_찾기
9. Prefetching으로_스크롤_성능_개선
10. Debouncing으로_불필요한_API_호출_방지

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1. Lazy Initialization으로 메모리 절약

개요

무거운 객체를 필요한 시점에만 생성하여 초기 메모리 사용량을 줄이고 앱 시작 속도를 개선합니다.

코드 예제

class ProfileViewController: UIViewController {
    lazy var profileImageView: UIImageView = {
        let imageView = UIImageView()
        imageView.contentMode = .scaleAspectFill
        imageView.layer.cornerRadius = 50
        return imageView
    }()
}

설명

lazy 키워드를 사용하면 profileImageView가 실제로 접근될 때만 생성되어 불필요한 메모리 할당을 방지합니다.

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2. Weak Reference로 메모리 누수 방지

개요

클로저나 델리게이트 패턴에서 강한 참조 순환을 방지하여 메모리 누수를 막습니다.

코드 예제

class DataManager {
    func fetchData(completion: @escaping (Data) -> Void) {
        URLSession.shared.dataTask(with: url) { [weak self] data, _, _ in
            guard let self = self, let data = data else { return }
            DispatchQueue.main.async {
                completion(data)
            }
        }.resume()
    }
}

설명

[weak self]를 사용하여 클로저가 self를 약한 참조로 캡처하므로 메모리 누수가 발생하지 않습니다.

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3. Async Await로 비동기 처리 최적화

개요

최신 async/await 패턴을 사용하여 비동기 코드를 간결하게 작성하고 메인 스레드 블로킹을 방지합니다.

코드 예제

func loadUserProfile() async throws -> UserProfile {
    let data = try await URLSession.shared.data(from: url).0
    let profile = try JSONDecoder().decode(UserProfile.self, from: data)
    await MainActor.run {
        updateUI(with: profile)
    }
    return profile
}

설명

async/await를 사용하면 비동기 작업을 동기 코드처럼 읽기 쉽게 작성할 수 있고, MainActor로 UI 업데이트를 안전하게 처리합니다.

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4. Image Caching으로 네트워크 부하 감소

개요

이미지를 캐싱하여 반복적인 네트워크 요청을 줄이고 빠른 이미지 로딩을 구현합니다.

코드 예제

class ImageCache {
    static let shared = NSCache<NSString, UIImage>()

    func loadImage(url: URL) async -> UIImage? {
        if let cached = Self.shared.object(forKey: url.absoluteString as NSString) {
            return cached
        }
        let (data, _) = try? await URLSession.shared.data(from: url)
        let image = data.flatMap { UIImage(data: $0) }
        image.map { Self.shared.setObject($0, forKey: url.absoluteString as NSString) }
        return image
    }
}

설명

NSCache를 사용하여 다운로드한 이미지를 메모리에 저장하고, 같은 URL 요청 시 캐시에서 바로 반환하여 성능을 개선합니다.

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5. Cell Reuse Identifier 최적화

개요

TableView/CollectionView의 셀 재사용을 최적화하여 스크롤 성능을 향상시킵니다.

코드 예제

class UserListViewController: UIViewController {
    func tableView(_ tableView: UITableView, cellForRowAt indexPath: IndexPath) -> UITableViewCell {
        let cell = tableView.dequeueReusableCell(withIdentifier: "UserCell", for: indexPath) as! UserCell
        cell.configure(with: users[indexPath.row])
        return cell
    }
}

설명

dequeueReusableCell을 사용하면 화면에 보이는 셀만 생성하고 스크롤 시 재사용하여 메모리와 CPU 사용량을 크게 줄입니다.

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6. Background Thread에서 무거운 작업 처리

개요

무거운 데이터 처리 작업을 백그라운드 스레드에서 실행하여 UI의 부드러운 반응성을 유지합니다.

코드 예제

Task.detached(priority: .background) {
    let processedData = await heavyDataProcessing(rawData)
    await MainActor.run {
        self.dataLabel.text = processedData
    }
}

설명

Task.detached를 사용하여 무거운 작업을 백그라운드에서 처리하고, 결과를 MainActor로 UI에 안전하게 반영합니다.

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7. Struct 사용으로 성능 향상

개요

참조 타입(class) 대신 값 타입(struct)을 사용하여 메모리 오버헤드를 줄이고 성능을 개선합니다.

코드 예제

struct UserProfile {
    let id: String
    let name: String
    let email: String

    func formatted() -> String {
        return "\(name) (\(email))"
    }
}

설명

struct는 스택에 할당되어 힙 할당보다 빠르고, ARC 오버헤드가 없어 단순 데이터 모델에 적합합니다.

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8. Instrument로 성능 병목 지점 찾기

개요

Xcode Instruments의 Time Profiler를 활용하여 CPU 사용량이 높은 코드를 식별하고 최적화합니다.

코드 예제

func optimizedSearch(in items: [Item], keyword: String) -> [Item] {
    return items.filter { item in
        item.title.localizedCaseInsensitiveContains(keyword)
    }
}

설명

Instruments로 측정한 결과를 바탕으로 비효율적인 반복문을 filter와 같은 최적화된 고차 함수로 개선할 수 있습니다.

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9. Prefetching으로 스크롤 성능 개선

개요

UITableView의 prefetching을 활용하여 사용자가 스크롤하기 전에 미리 데이터를 로드합니다.

코드 예제

extension FeedViewController: UITableViewDataSourcePrefetching {
    func tableView(_ tableView: UITableView, prefetchRowsAt indexPaths: [IndexPath]) {
        for indexPath in indexPaths {
            imageCache.loadImage(url: posts[indexPath.row].imageURL)
        }
    }
}

설명

prefetchRowsAt을 구현하면 사용자가 스크롤할 영역의 데이터를 미리 로드하여 부드러운 스크롤 경험을 제공합니다.

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10. Debouncing으로 불필요한 API 호출 방지

개요

검색창 입력 시 연속된 이벤트를 그룹화하여 API 호출 횟수를 줄이고 서버 부하를 감소시킵니다.

코드 예제

var searchTask: Task<Void, Never>?

func searchTextDidChange(_ text: String) {
    searchTask?.cancel()
    searchTask = Task {
        try? await Task.sleep(nanoseconds: 500_000_000)
        await performSearch(text)
    }
}

설명

이전 검색 작업을 취소하고 0.5초 대기 후 실행하여, 사용자가 타이핑하는 동안 불필요한 API 요청을 방지합니다.

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마치며

이번 글에서는 iOS 성능 최적화 완벽 가이드에 대해 알아보았습니다. 총 10가지 개념을 다루었으며, 각각의 사용법과 예제를 살펴보았습니다.

관련 태그

#Swift #LazyLoading #MemoryOptimization #AsyncAwait #ImageCaching