Jetpack Compose Runtime에서 사용하는 핵심 자료 구조는 크게 두 가지입니다.
바로 슬롯 테이블(Slot Table) 과 변경 목록(List of Changes) 입니다.
슬롯 테이블
슬롯 테이블 (Slot Table)
Composition의 현재 상태를 추적하기 위해 사용되며, 선언형 UI의 상태를 최적화된 선형 구조로 저장합니다
구조
슬롯 테이블은 갭 버퍼(Gap Buffer) 개념에 기반하여, 두 개의 배열로 구성됩니다:
- Group 배열: 그룹 간 계층 관계와 메타데이터 (Int 형태)를 선형적으로 저장
- Slot 배열: 각 그룹에 속한 실제 데이터 (Any?)를 저장
이 구조 덕분에 삽입, 삭제가 빈번한 Compose 구조에 최적화된 성능을 보입니다
갭(Gap)의 개념
- 갭은 데이터를 읽고 쓸 위치를 추적하는 **슬라이딩 가능한 포인터 범위(span)**입니다.
- 작성자는 갭의 시작/끝 위치를 추적하고, 삽입 시 이 위치로 데이터를 밀어넣거나 덮어씁니다.
- 조건문 등으로 Composable이 교체되면, 갭은 그룹의 시작 위치로 이동하여 기존 데이터를 덮어씁니다.
SlotReader
- 여러 개의 SlotReader가 동시에 존재할 수 있으며, Visitor Pattern을 기반으로 작동합니다.
- 현재 읽고 있는 그룹, 부모 그룹, 시작/끝 위치, 슬롯 수 등을 추적합니다.
- 그룹을 건너뛰거나 슬롯을 읽고, 특정 인덱스를 참조하는 등의 기능을 수행합니다.
SlotWriter
- SlotWriter는 Composition의 상태를 슬롯 테이블에 기록하는 역할을 합니다.
- Any? 타입의 값을 쓰며, 쓰기 위치는 내부적으로 관리되는 갭을 통해 결정됩니다.
- SlotWriter는 그룹 및 슬롯을 추가, 삭제, 이동하는 등 구조 변경 작업을 직접 수행합니다.
- 빠른 위치 참조를 위해 Anchor들을 사용하고, 그룹 위치 역시 Anchor를 통해 추적합니다.
- Anchor는 참조 위치 이전의 변경(이동, 삽입, 제거 등)이 발생할 경우 자동으로 업데이트됩니다.
SlotWriter는 동시에 하나만 활성 상태일 수 있으며, 쓰기 작업 중에는 SlotReader 또한 동작하지 못하도록 잠금이 걸립니다. 이는 동기화 문제와 경쟁 상태(race condition)를 방지하기 위함입니다.
변경 목록
슬롯 테이블은 상태를 저장하지만, 실제로 UI 노드 트리에 변경을 적용하는 것은 변경 목록의 역할입니다. 이 목록은 패치 파일(patch) 처럼 작동하며, 변경이 기록되고 순차적으로 적용됩니다.
동작 방식
- Composition 시작
- Composable 함수가 실행되며 UI 요소가 방출됩니다.
- 이 과정에서 발생한 변경 사항이 List<Change> 형태로 저장됩니다.
- 슬롯 테이블의 상태를 기반으로, 새로운 변경 목록이 생성됩니다.
- Composition 종료
- 변경 목록에 기록된 작업이 실제로 수행되어 트리에 적용됩니다.
- 완료 후 Applier가 트리를 구체화(materialize)합니다.
변경 목록은 SlotTable이 보관한 상태 정보를 기반으로 동작합니다. 따라서, 어떤 변경 사항도 항상 현재 Composition 상태를 기준으로 계산됩니다.
구조
classDiagram direction RL class Anchor { -Int loc +valid +location() } class SlotTable { -Array~Any?~ slots -Int gapStart -Int gapLen -ArrayList~Anchor~ anchors +read() +write() +openReader() +openWriter() +anchor() } class SlotEditor { -Int current -Int currentEnd -Int nodeCount -IntStack startStack -IntStack groupKindStack -IntStack nodeCountStack -IntStack endStack +isGroup +isNode +groupSize +nodeIndex +parentNodes } class GroupStart { +GroupKind kind +Int slots +Int nodes +isNode } class SlotReader { -Int emptyCount -Boolean uncertainCount +isGroupEnd +startGroup() +skipGroup() +endGroup() +extractItemKeys() } class SlotWriter { -Int insertCount -Boolean pendingClear +update() +set() +skip() +startGroup() +endGroup() +moveItem() +removeItem() +itemSlots() } class KeyInfo { +Any key +Int location +Int nodes +Int index } %% 관계 정의 SlotReader --|> SlotEditor : extends SlotWriter --|> SlotEditor : extends SlotEditor --> SlotTable : uses SlotEditor --> GroupStart : accesses SlotReader --> KeyInfo : returns SlotWriter --> Anchor : creates SlotTable *-- Anchor : manages