📌 상태(State)?

앱의 상태는 시간이 지남에 따라 변할 수 있는 값을 의미합니다.
이는 매우 광범위한 정의로서 Room 데이터베이스부터 클래스 변수까지 모든 항목이 포함됩니다.

모든 Android 앱에서는 사용자에게 상태가 표시됩니다. 다음은 Android 앱 상태의 몇 가지 예입니다.

• 네트워크 연결을 설정할 수 없을 때 표시되는 스낵바
• 블로그 게시물 및 관련 댓글
• 사용자가 클릭하면 버튼에서 재생되는 물결 애니메이션
• 사용자가 이미지 위에 그릴 수 있는 스티커

📌 상태 및 구성

Compose는 선언적이므로 Compose를 업데이트하는 유일한 방법은 새 인수로 동일한 컴포저블을 호출 하는 것입니다. 이러한 인수는 UI 상태를 표현합니다. 상태가 업데이트될 때마다 재구성이 실행됩니다. 따라서 TextField와 같은 항목은 명령형 XML 기반 뷰에서처럼 자동으로 업데이트되지 않습니다. 컴포저블이 새 상태에 따라 업데이트되려면 새 상태를 명시적으로 알려야 합니다.

@Composable
fun HelloContent() {
   Column(modifier = Modifier.padding(16.dp)) {
       Text(
           text = "Hello!",
           modifier = Modifier.padding(bottom = 8.dp),
           style = MaterialTheme.typography.h5
       )
       OutlinedTextField(
           value = "",
           onValueChange = { },
           label = { Text("Name") }
       )
   }
}

이 코드를 실행하면 아무 일도 일어나지 않습니다. TextField가 자체적으로 업데이트되지 않기 때문입니다. value 매개변수가 변경될 때 업데이트됩니다. 이는 Compose에서의 컴포지션 및 리컴포지션 작동 방식 때문입니다.

📌 컴포저블의 상태

Composable 함수는 remember API를 사용하여 메모리에 객체를 저장할 수 있습니다. remember에 의해 계산된 값은 초기 컴포지션 중에 컴포지션에 저장되고 저장된 값은 리컴포지션 중에 반환됩니다. remember는 변경 가능한 객체뿐만 아니라 변경할 수 없는 객체를 저장하는 데 사용할 수 있습니다.

✔ 용어 설명

• 초기 컴포지션: 처음 컴포저블을 실행하여 컴포지션을 만듭니다.
• 리컴포지션: 데이터가 변경될 때 컴포지션을 업데이트하기 위해 컴포저블을 다시 실행하는 것을 말합니다.

mutableStateOf는 관찰 가능한 MutableState를 생성하고, 이는 런타임 시 Compose에 통합되는 관찰 가능 유형입니다.

interface MutableState<T> : State<T> {
    override var value: T
}

value가 변경되면 value를 가지고 있는 Composable 함수의 리컴포지션이 예약됩니다.

✔ 컴포저블에서 MutableState 객체를 선언하는 데는 세 가지 방법이 있습니다.

• val mutableState = remember { mutableStateOf(default) }
• var value by remember { mutableStateOf(default) }
• val (value, setValue) = remember { mutableStateOf(default) }

기억된 값을 다른 컴포저블의 매개변수로 사용하거나 구문의 로직으로 사용하여 표시할 컴포저블을 변경할 수 있습니다. 예를 들어 이름이 비어 있는 경우 인사말을 표시하지 않으려면 if 문에 상태를 사용합니다.

@Composable
fun HelloContent() {
   Column(modifier = Modifier.padding(16.dp)) {
       var name by remember { mutableStateOf("") }
       if (name.isNotEmpty()) {
           Text(
               text = "Hello, $name!",
               modifier = Modifier.padding(bottom = 8.dp),
               style = MaterialTheme.typography.h5
           )
       }
       OutlinedTextField(
           value = name,
           onValueChange = { name = it },
           label = { Text("Name") }
       )
   }
}

remember가 리컴포지션 과정 전체에서 상태를 유지하는 데 도움은 되지만 구성 변경 전반에서는 상태가 유지되지 않습니다. 이 경우에는 rememberSaveable을 사용해야 합니다. rememberSaveable은 Bundle에 저장할 수 있는 모든 값을 자동으로 저장합니다. 다른 값의 경우에는 맞춤 Saver 객체를 전달할 수 있습니다.

📌 Compose에서 지원하는 기타 상태 유형

Jetpack Compose는 관찰 가능한 다른 유형을 지원합니다. Jetpack Compose에서 관찰 가능한 다른 유형을 읽으려면 상태를 State로 변환해야 합니다. 그래야 상태가 변할 때 Jetpack Compose가 자동으로 리컴포지션 됩니다.

Compose에는 Android 앱에 사용되는 관찰 가능한 일반 유형에서 State를 만들 수 있는 함수가 내장되어 있습니다.

• LiveData
• Flow
• RxJava2

import androidx.compose.material.Text
import androidx.compose.runtime.livedata.observeAsState

val value: String by liveData.observeAsState("initial")
Text("Value is $value")

LiveData 같은 경우에는 다음과 같이 observeAsState() 로 State 를 만들고, 관찰합니다.

📌스테이트풀(Stateful)과 스테이트리스(Stateless)

@Composable
fun HelloContent() {
 Column(modifier = Modifier.padding(16.dp)) {
     var name by remember { mutableStateOf("") }
     if (name.isNotEmpty()) {
         Text(
             text = "Hello, $name!",
             modifier = Modifier.padding(bottom = 8.dp),
             style = MaterialTheme.typography.h5
         )
     }
     OutlinedTextField(
         value = name,
         onValueChange = { name = it },
         label = { Text("Name") }
     )
 }
}

remember를 사용하여 객체를 저장하는 컴포저블은 내부 상태를 생성하여 컴포저블을 스테이트풀(Stateful)로 만듭니다. HelloContent는 내부적으로 name 상태를 보존하고 수정하므로 스테이트풀(Stateful) 컴포저블의 한 예가 됩니다. 이는 호출자가 상태를 제어할 필요가 없고 상태를 직접 관리하지 않아도 상태를 사용할 수 있는 경우에 유용합니다. 그러나 내부 상태를 갖는 컴포저블은 재사용 가능성이 적고 테스트하기가 더 어려운 경향이 있습니다.

스테이트리스(Stateless) 컴포저블은 상태를 갖지 않는 컴포저블입니다. 스테이트리스(Stateless)를 달성하는 한 가지 쉬운 방법은 상태 호이스팅을 사용하는 것입니다.

재사용 가능한 컴포저블을 개발할 때는 동일한 컴포저블의 스테이트풀(Stateful) 버전과 스테이트리스(Stateless) 버전을 모두 노출해야 하는 경우가 있습니다. 스테이트풀(Stateful) 버전은 상태를 염두에 두지 않는 호출자에 편리하며, 스테이트리스(Stateless) 버전은 상태를 제어하거나 끌어올려야 하는 호출자에 필요합니다.

📌 상태 호이스팅

@Composable
fun HelloScreen() {
    var name by rememberSaveable { mutableStateOf("") }

    HelloContent(name = name, onNameChange = { name = it })
}

@Composable
fun HelloContent(name: String, onNameChange: (String) -> Unit) {
    Column(modifier = Modifier.padding(16.dp)) {
        Text(
            text = "Hello, $name",
            modifier = Modifier.padding(bottom = 8.dp),
            style = MaterialTheme.typography.h5
        )
        OutlinedTextField(
            value = name,
            onValueChange = onNameChange,
            label = { Text("Name") }
        )
    }
}

Compose에서 상태 끌어올리기는 컴포저블을 스테이트리스(Stateless)로 만들기 위해 상태를 컴포저블의 호출자로 옮기는 패턴입니다. Jetpack Compose에서 상태를 끌어올리기 위한 일반적 패턴은 상태 변수를 다음 두 개의 매개변수로 바꾸는 것입니다.

• value: T: 표시할 현재 값
• onValueChange: (T) -> Unit: T가 제안된 새 값인 경우 값을 변경하도록 요청하는 이벤트

하지만 onValueChange로만 제한되지 않습니다. 컴포저블에 더 특정한 이벤트가 어울리는 경우 ExpandingCard가 onExpand와 onCollapse를 정의할 때와 같이 람다를 사용하여 그 이벤트를 정의해야 합니다.

이러한 방식으로 끌어올린 상태에는 중요한 속성이 몇 가지 있습니다.

• 단일 소스 저장소: 상태를 복제하는 대신 옮겼기 때문에 소스 저장소가 하나만 있습니다. 버그 방지에 도움이 됩니다.
• 캡슐화됨: 스테이트풀(Stateful) 컴포저블만 상태를 수정할 수 있습니다. 철저히 내부적 속성입니다.
• 공유 가능함: 호이스팅한 상태를 여러 컴포저블과 공유할 수 있습니다. 다른 컴포저블에서 name을 사용하려는 경우 호이스팅을 통해 그렇게 할 수 있습니다.
• 가로채기 가능함: 스테이트리스(Stateless) 컴포저블의 호출자는 상태를 변경하기 전에 이벤트를 무시할지 수정할지 결정할 수 있습니다.
• 분리됨: 스테이트리스(Stateless) ExpandingCard의 상태는 어디에나 저장할 수 있습니다. 예를 들어 이제는 name을 ViewModel로 옮길 수 있습니다.

이 예에서는 HelloContent에서 name과 onValueChange를 추출한 다음, 이러한 항목을 트리 상단을 거쳐 HelloContent를 호출하는 HelloScreen 컴포저블로 옮깁니다.

HelloContent에서 상태를 끌어올리면 더 쉽게 컴포저블을 추론하고 여러 상황에서 재사용하며 테스트할 수 있습니다. HelloContent는 상태의 저장 방식과 분리됩니다. 분리된다는 것은 HelloScreen을 수정하거나 교체할 경우 HelloContent의 구현 방식을 변경할 필요가 없다는 의미입니다.

상태가 내려가고 이벤트가 올라가는 패턴을 단방향 데이터 흐름이라고 합니다. 이 경우 상태는 HelloScreen에서 HelloContent로 내려가고 이벤트는 HelloContent에서 HelloScreen으로 올라갑니다. 단방향 데이터 흐름을 따르면 UI에 상태를 표시하는 컴포저블과 상태를 저장하고 변경하는 앱 부분을 서로 분리할 수 있습니다.

📌 Compose에서 상태 복원

활동 또는 프로세스가 다시 생성된 이후 rememberSaveable을 사용하여 UI 상태를 복원합니다. rememberSaveable은 재구성 과정 전체에서 상태를 유지합니다. 또한 rememberSaveable은 활동 및 프로세스 재생성 전반에 걸쳐 상태를 유지합니다.

상태를 저장하는 방법

Bundle에 추가되는 모든 데이터 유형은 자동으로 저장됩니다. Bundle에 추가할 수 없는 항목을 저장하려는 경우 몇 가지 옵션이 있습니다.

Parcelize

가장 간단한 방법은 객체에 @Parcelize 주석을 추가하는 것입니다. 그러면 객체가 parcelable이 되며 번들로 제공될 수 있습니다. 예를 들어 다음 코드는 parcelable City 데이터 유형을 만들어 상태에 저장합니다.

@Parcelize
data class City(val name: String, val country: String) : Parcelable

@Composable
fun CityScreen() {
    var selectedCity = rememberSaveable {
        mutableStateOf(City("Madrid", "Spain"))
    }
}

MapSaver

어떤 이유로 @Parcelize가 적합하지 않을 경우 mapSaver를 사용하여 시스템이 Bundle에 저장할 수 있는 값 집합으로 객체를 변환하는 고유한 규칙을 정의할 수 있습니다.

data class City(val name: String, val country: String)

val CitySaver = run {
    val nameKey = "Name"
    val countryKey = "Country"
    mapSaver(
        save = { mapOf(nameKey to it.name, countryKey to it.country) },
        restore = { City(it[nameKey] as String, it[countryKey] as String) }
    )
}

@Composable
fun CityScreen() {
    var selectedCity = rememberSaveable(stateSaver = CitySaver) {
        mutableStateOf(City("Madrid", "Spain"))
    }
}

ListSaver

listSaver를 사용하고 인덱스를 키로 사용하면 맵의 키를 정의할 필요가 없습니다.

data class City(val name: String, val country: String)

val CitySaver = listSaver<City, Any>(
    save = { listOf(it.name, it.country) },
    restore = { City(it[0] as String, it[1] as String) }
)

@Composable
fun CityScreen() {
    var selectedCity = rememberSaveable(stateSaver = CitySaver) {
        mutableStateOf(City("Madrid", "Spain"))
    }
}

📌Compose에서 상태 관리

간단한 상태 호이스팅은 Composable 함수 자체에서 관리 가능합니다. 그러나 추적할 상태의 양이 늘어나거나 구성 가능한 함수에서 실행할 로직이 발생하는 경우 로직과 상태 책임을 다른 클래스, 즉 상태 홀더에 위임하는 것이 좋습니다.

상태 홀더를 호이스팅한 상태 객체 라고도 합니다.

컴포저블의 복잡성에 따라 다음과 같은 서로 다른 대체 방법을 고려할 수 있습니다.

• 컴포저블: 간단한 UI 요소 상태 관리 목적
• 상태 홀더: 복잡한 UI 요소 상태 관리 목적. 상태 홀더는 UI 요소의 상태와 UI 로직을 소유합니다.
• 아키텍처 구성요소 ViewModel: 비즈니스 로직 및 화면 UI 상태에 대한 액세스 권한을 제공하는 특수한 유형의 상태 홀더

상태 홀더는 하단 앱 바와 같은 단일 위젯을 포함해 전체 화면 등 관리하는 관련 UI 요소의 범위에 따라 다양한 크기로 제공됩니다. 상태 홀더는 혼합 가능합니다. 즉, 상태 홀더는 특히 상태를 집계할 때 다른 상태 홀더에 통합할 수 있습니다.

다음 그림은 Compose 상태 관리와 관련된 항목 간의 관계를 요약한 것입니다.

• 컴포저블은 복잡성에 따라 0개 이상의 상태 홀더(일반 객체 또는 ViewModel이거나 둘 다일 수 있음)를 사용할 수 있습니다.
• 일반 상태 홀더는 비즈니스 로직이나 화면 상태에 액세스해야 하는 경우 ViewModel을 사용할 수도 있습니다.
• ViewModel은 비즈니스 레이어 또는 데이터 영역을 사용합니다.

상태 및 로직 유형

Android 앱에는 고려할 여러 유형의 상태가 있습니다.

• 화면 UI 상태는 화면에 표시되어야 하는 요소입니다. 장바구니 항목, 사용자에게 표시할 메시지 또는 로드 플래그를 포함할 수 있는 CartUiState 클래스가 그 예입니다. 이 상태는 애플리케이션 데이터를 포함하므로 대개 계층 구조의 다른 레이어에 연결됩니다.
• UI 요소 상태는 UI 요소를 호이스팅한 상태입니다. 예를 들어 ScaffoldState는 Scaffold 컴포저블의 상태를 처리합니다.

또한 다양한 유형의 로직도 있습니다.

• 비즈니스 로직은 상태 변경에 따라 진행해야 할 작업입니다. 결제 또는 사용자 환경설정 저장 등이 그 예입니다. 이 로직은 대개 비즈니스 레이어나 데이터 영역에 배치되고 UI 레이어에는 배치되지 않습니다.

• UI 로직은 화면에 상태 변경을 표시하는 방법과 관련이 있습니다. 예를 들어 탐색 로직은 다음에 표시할 화면을 결정하고, UI 로직은 스낵바 또는 토스트 메시지를 사용할 수 있는 화면에 사용자 메시지를 표시하는 방법을 결정합니다. UI 로직은 항상 컴포지션 내에 있어야 합니다.

정보 소스로서의 컴포저블

상태와 로직이 간단하다면 컴포저블에 UI 로직과 UI 요소 상태를 사용하는 것이 좋습니다. 예를 들어 ScaffoldState 및 CoroutineScope를 처리하는 MyApp 컴포저블입니다.

@Composable
fun MyApp() {
    MyTheme {
        val scaffoldState = rememberScaffoldState()
        val coroutineScope = rememberCoroutineScope()

        Scaffold(scaffoldState = scaffoldState) {
            MyContent(
                showSnackbar = { message ->
                    coroutineScope.launch {
                        scaffoldState.snackbarHostState.showSnackbar(message)
                    }
                }
            )
        }
    }
}

ScaffoldState에 변경 가능한 속성이 포함되므로 이 컴포저블과의 모든 상호작용은 MyApp 컴포저블에서 발생해야 합니다. 그러지 않고 다른 컴포저블에 전달되면 그 컴포저블이 상태를 변경할 수 있으므로 단일 정보 소스 원칙에 위배되고 버그 추적이 더 어려워집니다.

정보 소스로서의 상태 홀더

여러 UI 요소의 상태가 관련되어 있는 복잡한 UI 로직이 포함된 컴포저블은 책임을 상태 홀더에 위임해야 합니다. 그러면 이 로직을 더 쉽게 격리하여 테스트할 수 있으며 컴포저블의 복잡성이 줄어듭니다. 이 접근 방식은 관심사 분리 원칙을 따릅니다. 즉, 컴포저블이 UI 요소를 방출하고 상태 홀더가 UI 로직과 UI 요소의 상태를 포함합니다..

상태 홀더는 컴포지션에서 생성되고 기억되는 일반 클래스입니다. 컴포저블의 수명 주기를 따르므로 Compose 종속 항목을 사용할 수 있습니다.

정보 소스로서의 컴포저블 섹션에서 MyApp 컴포저블의 책임이 증가하면 MyAppState 상태 홀더를 만들어 복잡성을 관리할 수 있습니다.

// Plain class that manages App's UI logic and UI elements' state
class MyAppState(
    val scaffoldState: ScaffoldState,
    val navController: NavHostController,
    private val resources: Resources,
    /* ... */
) {
    val bottomBarTabs = /* State */

    // Logic to decide when to show the bottom bar
    val shouldShowBottomBar: Boolean
        get() = /* ... */

    // Navigation logic, which is a type of UI logic
    fun navigateToBottomBarRoute(route: String) { /* ... */ }

    // Show snackbar using Resources
    fun showSnackbar(message: String) { /* ... */ }
}

@Composable
fun rememberMyAppState(
    scaffoldState: ScaffoldState = rememberScaffoldState(),
    navController: NavHostController = rememberNavController(),
    resources: Resources = LocalContext.current.resources,
    /* ... */
) = remember(scaffoldState, navController, resources, /* ... */) {
    MyAppState(scaffoldState, navController, resources, /* ... */)
}

MyAppState가 종속 항목을 취하므로 컴포지션 내 MyAppState 인스턴스를 기억하는 메서드를 제공하는 것이 좋습니다. 이 경우에는 rememberMyAppState 함수입니다.

이제 MyApp은 UI 요소를 방출하는 데 집중하고 모든 UI 로직과 UI 요소의 상태를 MyAppState에 위임합니다.

@Composable
fun MyApp() {
    MyTheme {
        val myAppState = rememberMyAppState()
        Scaffold(
            scaffoldState = myAppState.scaffoldState,
            bottomBar = {
                if (myAppState.shouldShowBottomBar) {
                    BottomBar(
                        tabs = myAppState.bottomBarTabs,
                        navigateToRoute = {
                            myAppState.navigateToBottomBarRoute(it)
                        }
                    )
                }
            }
        ) {
            NavHost(navController = myAppState.navController, "initial") { /* ... */ }
        }
    }
}

정보 소스로서의 ViewModel

일반 상태 홀더 클래스가 UI 로직과 UI 요소의 상태를 담당하는 경우 ViewModel은 특별한 유형의 상태 홀더로서 다음 작업을 진행합니다.

• 비즈니스 레이어, 데이터 레이어 등 주로 계층 구조의 다른 레이어에 배치되는 애플리케이션의 비즈니스 로직에 대한 액세스 권한 제공
• 특정 화면에 표시하기 위한 애플리케이션 데이터 준비(화면 UI 상태가 됨)

ViewModel은 컴포지션보다 수명이 더 깁니다. 구성 변경 후에도 그대로 유지되기 때문입니다. ViewModel은 Compose 콘텐츠(즉, 활동 또는 프래그먼트)의 호스트 수명 주기나 대상 수명 주기 또는 탐색 그래프의 수명 주기(탐색 라이브러리를 사용하는 경우)를 따를 수 있습니다. ViewModel은 수명이 길기 때문에 컴포지션의 수명에 바인딩된 상태에 관한 장기 지속 참조를 보유해서는 안 됩니다. 관련 장기 지속 참조를 보유하면 메모리 누수가 발생할 수 있습니다.

화면 수준 컴포저블에서 ViewModel 인스턴스를 사용하여 비즈니스 로직 액세스 권한을 제공하고 UI 상태의 정보 소스가 되는 것이 좋습니다. ViewModel 인스턴스를 다른 컴포저블에 전달해서는 안 됩니다.

다음은 화면 수준 컴포저블에 사용된 ViewModel의 예입니다.

data class ExampleUiState(
    val dataToDisplayOnScreen: List<Example> = emptyList(),
    val userMessages: List<Message> = emptyList(),
    val loading: Boolean = false
)

class ExampleViewModel(
    private val repository: MyRepository,
    private val savedState: SavedStateHandle
) : ViewModel() {

    var uiState by mutableStateOf(ExampleUiState())
        private set

    // Business logic
    fun somethingRelatedToBusinessLogic() { /* ... */ }
}

@Composable
fun ExampleScreen(viewModel: ExampleViewModel = viewModel()) {

    val uiState = viewModel.uiState
    /* ... */

    ExampleReusableComponent(
        someData = uiState.dataToDisplayOnScreen,
        onDoSomething = { viewModel.somethingRelatedToBusinessLogic() }
    )
}

@Composable
fun ExampleReusableComponent(someData: Any, onDoSomething: () -> Unit) {
    /* ... */
    Button(onClick = onDoSomething) {
        Text("Do something")
    }
}

ViewModel 및 상태 홀더

Android 개발에서 ViewModel이 가진 이점이 있으므로, 비즈니스 로직에 대한 액세스 권한을 제공하고 화면에 표시하기 위한 애플리케이션 데이터를 준비하는 데는 ViewModel이 적합합니다. 즉, 다음과 같은 이점이 있습니다.

• ViewModel에 의해 트리거된 작업이 구성 변경에도 그대로 유지됩니다.
• Navigation과의 통합:
  • 화면이 백 스택에 있는 동안 Navigation이 ViewModel을 캐시합니다. 이는 개발자가 대상으로 돌아갈 때 이전에 로드한 데이터를 즉시 사용할 수 있도록 하는 데 중요합니다. 이 작업은 컴포저블 화면의 수명 주기를 따르는 상태 홀더를 사용할 경우 더 어려워집니다.
  • 또한 대상이 백 스택에서 사라질 때 ViewModel도 삭제되기 때문에 상태가 자동으로 정리됩니다. 이는 구성 변경으로 인한 새 화면으로의 이동 등 여러 이유로 발생할 수 있는 컴포저블 폐기에 관한 수신 대기와는 다릅니다.
• Hilt와 같은 다른 Jetpack 라이브러리와의 통합

상태 홀더가 혼합 가능하고 ViewModel과 일반 상태 홀더가 서로 다른 책임을 담당하므로, 비즈니스 로직에 대한 액세스 권한을 제공하는 ViewModel과 UI 로직과 UI 요소의 상태를 관리하는 상태 홀더를 화면 수준의 컴포저블에 모두 포함할 수 있습니다. ViewModel이 상태 홀더보다 수명이 길기 때문에, 필요한 경우 상태 홀더는 ViewModel을 종속 항목으로 사용할 수 있습니다.

다음 코드는 ExampleScreen에서 함께 작동하는 ViewModel과 일반 상태 홀더를 보여줍니다.

class ExampleState(
    val lazyListState: LazyListState,
    private val resources: Resources,
    private val expandedItems: List<Item> = emptyList()
) {
    fun isExpandedItem(item: Item): Boolean = TODO()
    /* ... */
}

@Composable
fun rememberExampleState(/* ... */): ExampleState { TODO() }

@Composable
fun ExampleScreen(viewModel: ExampleViewModel = viewModel()) {

    val uiState = viewModel.uiState
    val exampleState = rememberExampleState()

    LazyColumn(state = exampleState.lazyListState) {
        items(uiState.dataToDisplayOnScreen) { item ->
            if (exampleState.isExpandedItem(item)) {
                /* ... */
            }
            /* ... */
        }
    }
}

👀 참고 자료

안드로이드 공식 문서