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Framework 이해하기

Framework 이해하기 feature image

목차

  1. Framework 개념
  2. Framework 구조

Framework 개념

1. Framework 정의

A framework is a hierarchical directory that encapsulates shared resources, such as a dynamic shared library, nib files, image files, localized strings, header files, and reference documentation in a single package.

Framework는 공유 자원(dynamic shared library, nib 파일, 이미지 파일 등)을 단일 패키지 형태로 담고 있는 디렉토리입니다. Framework는 library와 달리 리소스를 포함할 수 있고 이는 Framework을 모듈 배포에 있어서 더 많이 활용할 수 있도록 해줍니다.

2. Framework은 Bundle의 한 종류입니다

Framework는 실행 바이너리를 포함한 디렉토리입니다. Framework는 파일 시스템의 Bundle로 패키징되어 Core Foundation Bundle Service를 이용할 수 있고, NSBundle class로 접근할 수 있습니다.

리소스는 해당 Bundle의 포함 여부에 따라 접근 가능 여부가 결정됩니다. 외부에서 Framework 사용시 Framework의 리소스에 접근하기 위해서는 해당 리소스가 포함된 bundle(Framework)을 명시해주어야 합니다. 이 말은 바꿔 말하면, 서로 다른 Framework에 포함된 동일한 리소스는 하나의 리소스로 인식되지 않고, 서로 다른 리소스로 인식된다는 것을 의미합니다.

Framework에 이미지 리소스가 포함되어 있을 때 해당 Framework를 사용하는 앱에서는 이 리소스에 다음과 같이 접근할 수 있습니다.

let bundle = Bundle(identifier: "com.hcn1519.ExampleFramework") // 해당 Framework의 Bundle Identifier 작성
let image = UIImage(named: "sampleImg", in: bundle, compatibleWith: nil)

여기서 UIViewControllerUIImage와 같은 클래스의 인스턴스를 생성할 때 왜 리소스 이름뿐만 아니라 bundle을 지정하는 파라미터가 왜 항상 붙어 있는지 이해할 수 있습니다. xib나 image 파일 등의 리소스를 필요로하는 인스턴스는 bundle 설정 없이는 접근할 수 없습니다.(이를 지정하지 않는 경우에 대부분 default 설정은 mainBundle이 됩니다) Bundle과 관련해서는 Package, Bundle, NSBundle에서도 관련 내용을 확인할 수 있습니다.

3. Framework은 Opaque Data Type이 아닙니다

일반적인 Bundle과는 다르게 Framework는 Opaque Data Type으로 취급되지 않고 이 때문에 일반적인 디렉토리로 접근됩니다. Opaque Data Type으로 취급된다는 것은 디렉토리이지만 Finder에서 실행 파일로 취급되는 것을 의미합니다. 대표적인 Bundle인 .app의 경우 finder에서 실행파일로 인식되어 더블 클릭하면 앱이 실행됩니다.(Bundle은 기본적으로 디렉토리이기 때문에 터미널로 .app 접근시 내부로 들어갈 수 있습니다.) 반면, framework는 finder에서 일반 디렉토리로 취급되어 더블 클릭시 내부 디렉토리로 들어갑니다.

4. Framework은 Application이 특정 작업을 수행할 수 있도록 기능을 제공합니다

가장 대표적인 Framework의 예시로는 UIKit, Foundation이 있습니다. 해당 Framework를 소스코드에서 import하게 되면 사용자는 Framework에서 제공하는 built-in 기능들을 바로 사용할 수 있습니다. 이는 라이브러리와 어느정도 같은 기능을 수행한다고 할 수 있는데, static library 혹은 dynamic library(.a, .dylib)와 framework은 아래의 차이점을 가지고 있습니다.

  • Framework은 라이브러리보다 효율적으로 리소스를 관리할 수 있게 해줍니다.
  • Framework은 리소스를 패키징된 형태로 함께 제공할 수 있지만, 라이브러리는 소스코드만 포함할 수 있습니다.
  • Framework은 여러 버전을 동일한 Bundle에 포함하여 하위 버전 호환성을 지원할 수 있습니다.
  • Framework은 물리적으로 메모리의 한 군데에서만 코드가 read-only 형태로 실행되기 때문에 메모리 사용량을 줄일 수 있습니다.

Framework 구조

빌드된 Framework 내부 디렉토리를 살펴보면 아래 이미지와 그 형태가 유사합니다.

frameworkDirectory_swift

1. 바이너리

  • Framework 내부에는 Framework와 이름이 동일한 바이너리 파일이 존재합니다. 이 바이너리의 타입은 Build Setting에서 설정한 Mach-O Format에 따라 static, dynamic library가 됩니다.
  • 해당 바이너리에 대해서 nm 명령어를 사용하면 symbol과 관련된 정보를 얻을 수 있습니다. 아래 명령어는 컴파일되어 나타나는 .o 파일이 어떤 것들이 있는지를 보여주는 간단한 명령어입니다.
nm -debug-syms ExampleFramework | grep "\.o"

2. Header

  • Header의 경우 Framework 생성시 설정한 언어가 Swift인지 Objective-C인지에 따라 그 결과물이 바뀝니다. Xcode는 Framework 빌드시 Swift를 위한 별도의 Header 파일(ExampleFramework-Swift.h)을 생성합니다. Objective-C 기반 Framework는 이 파일이 생성되지 않습니다.
  • ExampleFramework.h은 기본적으로 public header를 관리합니다. Objective-C로 작성된 객체를 외부에서 접근하기 위해서는 관련 header를 public으로 전환해주어야 합니다. 즉, ExampleFramework.h에 관련 header 파일을 작성해야 합니다. Swift 객체의 경우 접근 제어자 룰에 따라 외부 Framework에서 사용 가능 여부가 결정됩니다.

3. modulemap

  • Swift는 module 단위로 소스코드를 관리합니다. 하나의 module은 import시 하나의 module이 됩니다. modulemapmodule과 header의 연결고리 역할을 하는 파일로, module에 포함되는 header가 무엇인지 정의하고, 어떤 implementation(.a, .dylib)가 module에 포함되는지를 알려주는 파일입니다. Xcode 빌드 설정에서 DEFINE_MODULES 옵션에 따라 해당 파일의 생성 여부가 결정됩니다.(default 설정은 true입니다.)

스크린샷 2019-11-17 오후 6 52 22

참고자료

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