코코아 바인딩이 동작하는 방식

코코아 바인딩은 뷰와 데이터 모델을 양방향으로 “묶어서(binding)” 한쪽에서의 변경이 다른쪽으로 자동으로 반영되게끔 하는 것이다. 예를 들어 슬라이더를 드래그하여 값을 변경한 것을 뷰 컨트롤러의 특정한 실수값 프로퍼티에 반영하도록 하거나, 혹은 클래스외부로부터 전달받은 메시지에 의해서 프로퍼티 값이 변경된 경우, 자동으로 이 값이 뷰에 반영되도록 하는 것이다.

이러한 기능은 코코아 바인딩을 쓰지 않고도 얼마든지 구현할 수 있지만, 코코아 바인딩을 사용하게 되면 많은 양의 “접합 코드”들을 작성하는 것을 생략할 수 있다. 예를 들어 다음과 같은 부분에 대한 코드를 일일이 작성해야 한다.

  • 데이터의 변경을 업데이트해 줄 뷰를 참조하기 위한 IBOutlet 선언 및 연결
  • 데이터의 변경에 맞추어 실제 뷰 속성을 변경하기 위한 setter 메소드 작성
  • 뷰상의 변경이 발생할 때 데이터를 변경해주기 위한 IBAction 메소드 선언 및 작성 (그리고 연결)

코코아 바인딩은 이러한 코드 없이 뷰와 데이터 모델이 동기화될 수 있도록 한다. 이 기술은 몇 가지 Objective-C 및 코코아의 기본 프레임 기술에 기반하고 있다. 고정된 액세스 메소드가 아닌 키 이름으로 객체의 프로퍼티를 접근하는 키-밸류 코딩(KVC), 다른 객체의 특정 키패스의 값이 변경되는 것을 알아차리기 위한 키-밸류 옵저빙(KVO) 그리고 한 객체의 특정 값이 다른 객체의 프로퍼티에 묶이도록 하는 키밸류 바인딩(KVB)이 그것이다.

또한 컨트롤의 변경과 값 업데이트 시점을 맞추기 위해서는 NSEditorNSEditorRegistration 프로토콜이 사용되기도 한다.

바인딩의 양상

앞서 바인딩은 간단하게 특정한 UI 컨트롤과 모델 데이터를 묶는 것이라 이야기했다. 실질적으로 바인딩은 두 객체 사이의 프로퍼티가 연결되어 양방향으로 동기화되는 것을 의미한다. 슬라이더 컨트롤과 다른 어떤 객체의 number라는 프로퍼티에 대해서 생각해보자.

[NSSlider] - value ------> Bind to: ModelObject ---> @"self.number"
           - minValue
           - maxVale
           - enabled
           ...

실제로는 NSSlider의 많은 프로퍼티 중에 value가 (이 value 속성은 objectValue, intValue, doubleValue, stringValue… 의 통칭이라 하겠다.) 다른 객체인 ModelObject 타입의 객체의 number라는 프로퍼티와 바인딩이 된다고 볼 수 있다.

ModelObject 클래스에서 number 프로퍼티를 키밸류 코딩 호환의 방식1으로 구현했다면 이 프로퍼티는 실제로 접근자 메소드를 사용하지 않아도 동적으로 키패스를 통해서 액세스가 가능해진다.  따라서 키패스를 알려주어 슬라이더가 데이터 값을 변경할 수 있게 하고, 또 동시에 키-밸류 옵저빙을 통해서 해당 키패스의 변경을 감지하여 그 값으로 자신의 상태를 업데이트할 수 있게 하는 것이 바인딩 작용의 가장 기본적인 연결이다.

이러한 작용들은 바인딩이 만들어진 후에 내부적으로 처리된다. 바인딩은 주로 인터페이스 빌더에서 설정된다. 물론 추천하는 방법은 아니지만, 바인딩의 생성은 코드상으로 처리할 수도 있다. AppKit에는 바인딩을 만들기 위한 함수가 정의되어 있다.

- (void)bind:(NSBindingName)binding
        toObject:(id)observable
        withKeyPath:(NSString*)keyPath
        options:(NSDictionary<NSBindingOption, id>*)options

포매터

포매터는 특정한 타입의 데이터를 다시, 특정한 형식의 문자열로 변환하여 표현할 때 사용하는 클래스들이다. Cocoa에는 여러 타입의 포매터 클래스가 정의되어 있고, 원한다면 필요한 포매터를 직접 디자인하여 사용할수도 있다. UI상으로 어떤 값을 표현할 때, 슬라이더와 같이 그 값을 그래픽으로 표현하는 컨트롤도 있지만, 레이블이나 텍스트 필드와 같이 문자열값을 사용하는 경우도 있다. 하지만 모델 키패스에 정의된 프로퍼티의 타입은 문자열 타입이 아닌 경우도 있기 때문에 NSNumberFormatterNSDateFormatter와 같은 포매터를 사용해서 해당 값을 적절한 형식의 문자열로 변환한다. 포매터는 바인딩 체인 내에 포함되는 것은 아니나, 코코아 바인딩을 사용하는 앱에서 중요한 위치를 차지한다. 그것은 포매터가 값 –> 문자열의 단방향 변환이 아닌 양방향 변환을 지원하기 때문이다.

텍스트 필드를 NSNumber 타입의 프로퍼티와 바인딩하는 경우를 생각해보자. 프로퍼티가 변경되었을 때, 해당 값을 표현하는 컨트롤러입장에서는 NSNumber 값이 변경되면 그 값을 setObjectValue:로 받아서 셀이 렌더링할 수 있게끔한다.

반대로 이 텍스트 필드에 값을 입력하여 숫자값을 변경하려한다면, 텍스트 필드의 문자열 값을 정수나 실수 타입의 값으로 해석해야 하는 과정이 필요하다. 포매터들은 이렇게 컨트롤의 값을 문자열로 표현하거나, 반대로 문자열로 만들어진 값을 특정 타입의 값으로 변환할 수 있다. 포매터는 코코아바인딩에서는 필수적인 요소는 아니지만 액션메소드에서 텍스트 정보를 다른 형식으로 변환해야 하는 경우를 제거해줄 수 있다.

[NSTextField] - value --> bind to: MyDataModel --> keyPath: @"number"
      |
 NSTextFieldCell  :: 값이 텍스트로 입력되면, 포매터를 통해 숫자로 변환하여 바인딩에 태운다.
      |
 NSNumberFormatter

값 트랜스포머

값 변환기(?)라고 번역하면 조금 이상한 것이, 포매터 역시 변환기의 일종이기 때문이다. 트랜스포머와 포매터가 다른 점은 포매터는 컨트롤의 셀에 표시될 값과 실제 데이터값 사이의 변환을 담당한다. (예를 들어 NSDate 값을 “12월 12일”인 문자열로 변환하거나 그 역의 변환을 수행) 대신 트랜스포머는 모델에서 사용하는 값과 뷰에서 사용하는 값 사이를 변환한다. 예를 들어 실제 모델에서는 도(dgree)단위의 각도를 사용하지만, 뷰에서는 라디안을 써야 한다거나, 모델 데이터는 섭씨 온도이나, 뷰에서는 화씨로 표현할 때 사용할 수 있다. (이 말은 섭씨-화씨 트랜스포머를 구현했다면, 이 두 온도의 변환기를 코코아 바인딩으로 손쉽게 만들 수 있다는 이야기이다.)

트랜스포머는 바인딩되는 두 개의 객체 사이에서 미들맨의 역할을 하면서 두 사이를 오가는 값을 변환한다. 대신, 트랜스포머를 사용하는 경우라도 특정 프로퍼티를 트랜스포머에 연결하는 것은 아니며, 해당 바인딩이 사용해야하는 트랜스포머 이름을 지정하는 식으로 등록한다.

참고로, 트랜스포머를 등록하기 위해서는 NSValueTransformer 클래스에 이름과 그에 해당하는 트랜스포머 인스턴스를 등록해야 한다. 그런데 인터페이스 빌더에서 지정한 정보들이 해석되는 Nib 로딩 시점에 바인딩이 구성될 것이므로, 이 지점에서는 사용하려는 트랜스포머가 등록되어 있어야 한다. 따라서 만약 커스텀 트랜스포머를 사용하려는 경우에는 앱 론칭 프로세스의 극 초반 과정인 앱 델리게이트의 +initialize 메소드에서 시작해야 한다.

오브젝트 컨트롤러

오브젝트 컨트롤러는 NSObjectController 혹은 NSArrayController의 인스턴스로, UI컨트롤과 뷰 사이에서 바인딩을 중개하는 역할을 한다. 단순한 양방향 바인딩에서 오브젝트 컨트롤러는 필요없기는 하지만, 그 자식 클래스인 NSArrayController는 몇 가지 사용해야 할 장점이 있다.

화면에 테이블 뷰가 하나 있다고 생각해보자. 모든 셀에 대해서 일일이 바인딩을 만들기는 어려울 뿐더러, 테이블 뷰의 콘텐츠는 동적으로 액세스되므로 N:N으로 바인딩할 수 있는 옵션이 필요할 것이다. NSArrayController는 코드를 사용하지 않고 바인딩만으로 테이블 뷰를 구성할 수 있게 할 수 있다. 뿐만 아니라 배열 그 자체가 그대로 바인딩 되는 경우, 새로운 요소가 추가되거나, 기존 요소가 삭제 혹은 이동하는 UI 상의 변경이 일어나게 되면 코코아 바인딩은 새로운 배열을 생성해서 기존 배열을 교체하는 식으로 동작하게 된다. 이  때 NSArrayController를 사용하면 개별 원소 단위에서 콘텐츠를 컨트롤하기 때문에 성능 측면에서도 유리하다.

다음은 배열 컨트롤러를 사용해서 테이블 뷰의 콘텐츠를 테이블뷰 델리게이트/데이터소스 메소드 구현 없이 코코아 바인딩만으로 populating 하는 예를 보여준다. (뷰 기반 테이블 뷰)

[TableView > Column] -- :content --> "arrangedObjects/name" -- NSArrayController -- :contentArray
         |                                                                         |
  TableViewCell -- "object.name" <---┐                                         "peopleArray"
         |                           |                                             |
    NSTextField  - :value -------> --┘                                          ModelObjects
  1. 테이블 뷰에는 content라는 바인딩이 있다. 이를 NSArrayController“arrangedObjects” 키에 바인딩한다.
  2. 배열 컨트롤러로 연결되는 바인딩은 모두 “arrangedObjects”에 연결된다. 여기서 개별 원소의 키에 접근하고 싶다면 배열 컨트롤러 자체에 키를 추가해두자.
  3. 배열 컨트롤러의 contentArray 바인딩은 ModelObject 객체의 “peopleArray” 키에 바인딩한다. (이 프로퍼티는 배열이며, 내부에 Person 클래스의 객체들을 가지고 있다고 가정한다.)
  4. 모든 테이블 뷰 내의 셀은 objectValue를 가지는데, 이 값은 개별 Person 인스턴스가 될 것이다. (테이블과 내부적으로 바인딩된다.)
  5. 테이블 뷰 내에 텍스트필드가 있고, 여기에 사람의 이름을 표시하려면, 해당 텍스트 필드의 value 바인딩이 테이블 뷰 셀의 “object.name” 키에 바인딩된다.

참고로, 셀 기반 테이블 뷰에서는 테이블 뷰 칼럼을 각각 배열 컨트롤러와 바인딩하며, 이 때 해당 칼럼이 표시할 키를 모델 키로 사용하면 된다.

그외에 오브젝트 컨트롤러들은 코어 데이터와도 쉽게 연계할 수 있으며, Undo/Redo 구현도 공짜로 얻을 수 있는 장점이 있다.(물론 코어데이터와 연계했을 때 한정)

정리

  1. 코코아바인딩은 키밸류 바인딩이라고도 하며, KVO, KVC에 밀접하게 관련되어 UI의 상태와 모델 객체의 프로퍼티 값이 양방향으로 자동 동기화되는 것을 말한다.
  2. 모델 객체의 프로퍼티가 KVO 호환방식으로 업데이트되면, UI는 이를 통지 받고 키밸류 코딩으로 해당 값을 읽어, setObjectValue:를 사용하여 자신의 값을 업데이트한다.
  3. 반대로 UI에서 변경사항이 발생하면 setVaue:forKeyPath:를 통해서 바인딩된 대상의 값을 업데이트한다.
  4. 모델과 UI 사이의 값에 변환이 필요하면 NSValueTransformer를 커스텀하여 사용한다.
  5. 코어데이터를 사용하거나, many-to-many 바인딩이 필요한 경우, 컨트롤러 클래스를 활용할 수 있다. 컨트롤러 클래스는 도입하는 경우, 추가적으로 필요한 코드를 제거하거나, 성능을 높일 수 있다.

참고자료

 


  1. 접근자를 number, setNumber: 와 같이 했거나, @property로 선언함. Swift의 경우 클래스가 @obj로 선언된 NSObject의 서브클래스이며, dynamic으로 선언된 프로퍼티여야 한다.