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프로세스 및 애플리케이션 수명 주기

대부분의 경우 모든 Android 애플리케이션은 자체 Linux 프로세스에서 실행됩니다. 이 프로세스는 일부 코드를 실행해야 할 때 애플리케이션용으로 생성되며 더 이상 필요하지 않고 시스템이 다른 애플리케이션에 사용하기 위해 메모리를 회수해야 할 때까지 계속 실행됩니다.

Android의 특이하면서 기본적인 특징은 애플리케이션 프로세스의 수명 주기 전체 기간이 애플리케이션 자체에 의해 직접 제어되지 않는다는 점입니다. 대신 이 수명 주기 전체 기간은 시스템이 실행 중인 것으로 파악하는 애플리케이션 요소, 요소들이 사용자에게 중요한 정도 및 시스템에서 사용할 수 있는 전체 메모리 양을 조합하여 시스템에 의해 결정됩니다.

애플리케이션 개발자는 다양한 애플리케이션 구성요소(특히 Activity, ServiceBroadcastReceiver)가 애플리케이션 프로세스의 수명 주기 전체 기간에 영향을 미치는 방식을 이해하는 것이 중요합니다. 이러한 구성요소를 올바르게 사용하지 않으면 시스템이 중요한 작업을 하는 동안 애플리케이션 프로세스가 종료될 수 있습니다.

프로세스 수명 주기 버그의 일반적인 예는 BroadcastReceiver로 이 클래스는 BroadcastReceiver.onReceive() 메서드의 인텐트를 수신한 후 함수에서 반환될 때 스레드를 시작합니다. 반환된 후에는 시스템에서 BroadcastReceiver가 더 이상 활성 상태가 아닌 것으로 간주하므로 호스팅 프로세스가 더 이상 필요하지 않습니다(다른 애플리케이션 구성요소가 이 프로세스 내에서 활성 상태가 아닌 한). 따라서 시스템에서 언제든지 프로세스를 종료하여 메모리를 회수할 수 있습니다. 이 과정에서 시스템은 생성되어 프로세스에서 실행 중인 스레드를 종료합니다. 이 문제를 해결하는 방법은 일반적으로 BroadcastReceiver의 JobService를 예약하는 것입니다. 그러면 시스템에서 프로세스에 아직 진행 중인 활성 작업이 있다는 것을 알게 됩니다.

메모리가 부족할 때 종료해야 하는 프로세스를 결정하기 위해 Android는 프로세스 내에서 실행 중인 구성요소 및 구성요소의 상태에 따라 각 프로세스를 '중요도 계층 구조'에 배치합니다. 이러한 프로세스 유형은 다음과 같습니다(중요도 순서로).

  1. 포그라운드 프로세스는 사용자가 현재 하고 있는 작업에 필요한 프로세스입니다. 다양한 애플리케이션 구성요소로 인해 포함된 프로세스가 다양한 방식으로 포그라운드로 간주될 수 있습니다. 다음 조건 중 하나라도 해당하면 프로세스가 포그라운드에 있는 것으로 간주됩니다.
  2. 이러한 프로세스는 시스템에 몇 개밖에 없습니다. 메모리가 매우 부족하여 이러한 프로세스조차 계속 실행할 수 없을 때 최후의 수단으로만 포그라운드 프로세스를 종료합니다. 일반적으로 이 시점에서는 기기가 메모리 페이징 상태에 도달했으므로 사용자 인터페이스의 반응성을 유지하려면 이 작업(즉, 포그라운드 프로세스 종료)이 필요합니다.

  3. 가시적 프로세스는 사용자가 현재 알고 있는 작업을 하므로 이 프로세스를 종료하면 사용자 환경에 분명히 부정적인 영향을 미칩니다. 다음 조건에 해당하는 프로세스가 가시적 프로세스로 간주됩니다.
    • 프로세스가 화면상으로는 사용자에게 표시되지만 포그라운드에 있지 않은 Activity를 실행 중입니다(onPause() 메서드가 호출되었음). 포그라운드 활동이 대화상자로 표시되고 이 대화상자에서 포그라운드 활동 뒤쪽에 이전 활동이 보이는 때를 예로 들 수 있습니다.
    • 프로세스에 Service.startForeground()를 통해 포그라운드 서비스로 실행 중인 Service가 있습니다(Service.startForeground()는 서비스를 사용자가 알고 있는 것 또는 기본적으로 사용자에게 표시되는 것으로 처리하도록 시스템에 요청함).
    • 프로세스가 시스템에서 라이브 배경화면, 입력 방법 서비스 등과 같이 사용자가 알고 있는 특정 기능에 사용하는 서비스를 호스팅하고 있습니다.

    시스템에서 실행 중인 이러한 프로세스의 수는 포그라운드 프로세스보다 덜 제한적이지만 그럼에도 비교적 관리되는 편입니다. 이러한 프로세스는 매우 중요한 것으로 간주되며 프로세스의 종료가 모든 포그라운드 프로세스의 실행 상태를 유지하는 데 필요한 상황이 아니라면 종료되지 않습니다.

  4. 서비스 프로세스startService() 메서드로 시작된 Service를 유지하는 프로세스입니다. 이러한 프로세스는 사용자에게 직접 표시되지 않지만 일반적으로 사용자가 관심을 가진 작업(예: 백그라운드 네트워크 데이터 업로드 또는 다운로드)을 실행합니다. 따라서 시스템은 모든 포그라운드 프로세스 및 가시적 프로세스를 유지할 메모리가 부족하지 않다면 항상 이러한 프로세스의 실행 상태를 유지합니다.

    오랫동안(예: 30분 이상) 실행되고 있는 서비스는 중요도가 강등됨에 따라 이 프로세스가 캐시된 LRU 목록으로 이전될 수 있습니다. 캐시된 프로세스는 다음에서 설명합니다. 이렇게 하면 메모리 누출 또는 기타 문제가 있는 장기 실행 서비스가 너무 많은 RAM을 소비하여 시스템이 캐시된 프로세스를 효과적으로 활용하지 못하게 하는 상황을 방지할 수 있습니다.

  5. 캐시된 프로세스는 현재 필요하지 않은 프로세스입니다. 따라서 시스템은 다른 곳에서 메모리가 필요할 때 언제든 원하는 대로 이 프로세스를 종료할 수 있습니다. 정상적으로 작동하는 시스템에서 캐시된 프로세스는 메모리 관리와 관련된 유일한 프로세스입니다. 제대로 운영되는 시스템에서는 다수의 캐시된 프로세스가 항상 사용 가능하며(효율적인 애플리케이션 간 전환을 위해) 필요에 따라 가장 오래된 프로세스를 정기적으로 종료합니다. 매우 심각한(그리고 바람직하지 않은) 상황에서만 시스템이 캐시된 프로세스를 모두 종료하고 서비스 프로세스 종료를 시작해야 하는 시점에 이르게 됩니다.

    흔히 캐시된 프로세스는 현재 사용자에게 표시되지 않는 하나 이상의 Activity 인스턴스를 포함합니다(onStop() 메서드가 호출되어 반환되었음). 캐시된 프로세스가 활동 수명 주기를 올바르게 구현하면(자세한 내용은 Activity 참조) 시스템이 이러한 프로세스를 종료해도 앱으로 돌아갈 때 사용자 환경에 영향을 주지 않습니다. 그리고 연결된 활동이 새 프로세스에서 다시 생성될 때 시스템이 이전에 저장된 상태를 복원할 수 있습니다.

    이러한 프로세스는 의사 LRU 목록으로 유지되며 메모리 회수 시 목록의 마지막 프로세스가 맨 처음 종료됩니다. 이 목록의 정확한 순서 지정 정책은 플랫폼의 구현 세부정보이지만 일반적으로 다른 유형의 프로세스보다 유용한 프로세스(사용자의 홈 애플리케이션을 호스팅하는 프로세스, 마지막으로 표시된 활동 등)를 더 앞에 유지하려고 합니다. 또한 허용되는 프로세스 수의 엄격한 제한, 프로세스가 지속적으로 캐시된 상태를 유지할 수 있는 시간의 제한 등 다른 프로세스 종료 정책도 적용될 수 있습니다.

프로세스 분류 방법을 결정할 때 시스템은 프로세스에서 현재 활성 상태인 모든 구성요소 중 가장 높은 중요도에 따라 결정을 내립니다. 이러한 각 구성요소가 프로세스의 전체 수명 주기에 기여하는 방식에 관한 자세한 내용은 Activity, ServiceBroadcastReceiver 문서를 참조하세요. 이러한 각 클래스에 관한 문서에서는 클래스가 애플리케이션의 전체 수명 주기에 영향을 주는 방식을 더 자세히 설명합니다.

프로세스의 우선순위는 프로세스가 가지고 있는 다른 종속성에 따라 증가할 수도 있습니다. 예를 들어 프로세스 A가 Context.BIND_AUTO_CREATE 플래그를 사용하여 Service에 결합되었거나 프로세스 B의 ContentProvider를 사용하고 있다면 프로세스 B의 분류는 항상 프로세스 A의 분류 이상으로 중요합니다.