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은행창구 매니저 프로젝트 저장소입니다.

iOS-Bank-Manager

🏃🏻🏃🏻‍♂️💨 프로젝트 기간: 23.02.20 ~ 23.03.10

🔖 역할 분배
Step1 - 큐(Queue)타입 구현
Step2 - 타입 구현 및 콘솔앱 구현
Step3 - 다중 처리
Step4 - UI 구현하기

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💻 실행결과

UI Version	Console Version

🔖 역할 분배

💻 Console Version

Manager	역할
BankManager	startProcess 메서드를 통해 프로그램을 실행시켰을 때 제일 처음 호출된다. - openBank 메서드를 통해 실제 동작이 이뤄진다.

Helper	역할
AsyncProcess	전체적인 동작을 담당하고있으며 비동기적으로 은행 업무를 처리합니다.
Teller	은행원 역할로서 CustomerQueue에서 은행 업무를 처리하는 동안의 업무 소요시간의 TimeInterval이 지연된다.
Generator	BankManager의 역할을 분담하기 위해 구현하였다. - 은행원(Teller)들을 인스턴스화로 만들어주는 메서드와 랜덤으로 고객 수를 만들어내는 메서드를 통해 Manager를 지원한다.

Model	역할
Customer	비즈니스 로직에서 사용하는 근본 데이터 형식

Protocol	역할
Workable	Teller의 identifier를 통해 업무 타입을 확인할 수 있도록 프로토콜로 구현
Receivable	BankManager가 업무 시작을 할 수 있도록 사용자 입력을 받을 수 있는 프로토콜 기본구현

Enum	역할
Errors	- 발생할 수 있는 Error 형식을 정의
WorkList	사용자 입력을 통해 은행 업무를 진행할 것인지 정할 수 있도록 List 형식으로 구현
WorkType	은행 업무 타입을 정의 및 구현
CustomCount	고객의 최대, 최소값을 정의
OutputMessage	Console에 출력해야 될 메시지를 정의

DataStructure	역할
Node	배열처럼 요소처럼 LinkedList의 요소로 사용되도록 정의
LinkedList	Node를 연결된 데이터 구조
Queue	LinkedList형태를 인스턴스화하여 사용할 수 있도록 정의

📱 UI Application Version

ViewController	역할
ViewController	MainView와 SubView의 라벨이 이동하는 부분을 Delegate를 통해 처리한다.

View	역할
MainView	고객 10명 추가 및 초기화 버튼을 가지고 있으며 버튼 Action을 담당한다.
SubView	고객 대기열과 업무중의 StackView를 가지고있으며 MainView의 버튼을 통해 업데이트 되는 내용이 보여진다.

Step1 - 큐(Queue)타입 구현

은행에 도착한 고객이 임시로 대기할 큐(Queue) 타입을 직접 구현한다.

• Queue 타입 구현을 위한 Linked-List 타입을 직접 구현한다.
• 다양한 데이터를 취급할 수 있도록 Generic 기능을 활용한다.
• UnitTest를 통해 동작을 검증한다.
  • Enqueue, Dequeue, Clear, Peek, isEmpty

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Step2 - 타입 구현 및 콘솔앱 구현

• 은행에는 n명의 은행원(Teller)이 근무하며 n명의 고객이 업무처리를 위해 대기한다.
  • Step1에서 구현한 Queue 타입을 활용한다.
• 모든 고객의 업무가 끝나면 은행 업무를 마감한다.
• 업무를 마감할 때 아래와 같은 메시지를 출력한다.
  • "업무가 마감되었습니다. 오늘 업무를 처리한 고객은 총 XX명이며, 총 업무시간은 XX초입니다."
  • 은행원이 업무를 처리하는데 걸리는 시간은 0.7초이다.
    • 한 번에 처리할 수 있는 고객은 한 명이다
  • 업무를 처리하면 아래와 같은 메시지를 출력한다.
    • "3번 고객 업무 시작"
  • 고객의 업무를 처리하면 아래와 같은 메시지를 출력한다.
    • "5번 고객 업무 완료"

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Step3 - 다중 처리

• 은행원은 총 3명이 근무한다.
  • 2명은 예금업무, 1명은 대출업무를 처리한다.
• 한 명의 은행원은 한 명의 고객을 응대할 수 있다.
  • 예금 소요시간: 0.7초, 대출 소요시간: 1.1초
• 업무처리 시 아래와 같은 메시지를 출력한다.
  • 업무시작 시: "3번 고객 대출업무 시작"
  • 업무처리 완료 시: "11번 고객 예금업무 완료"

🚀 적용하려고 노력해본 점

은행(Bank)라는 객체의 관점으로 추상화해 보았을 떄 2가지 상황이 고려되었다.

1. 은행이 오픈하지 않았지만 고객이 먼저 와서 기다리는 경우 이미 대기열이 생성되는 경우
2. 은행이 오픈한 뒤 고객이 방문하여 대기열이 생성되는 경우

DispatchQueue를 사용하게 된다면 공유자원(고객 대기열 - Queue)에 접근하여 global()로 cucurrenct하게 처리되는
Thread에 aync로 처리하는 부분은 동일하지만 2번의 경우와 같이 enqueue와 dequeue가
동시에 일어나는 방법으로 처리하고 싶었다. 아래는 시도해보았던 코드이다.

//MARK: - 고객 대기열 생성 - async & enqueue
makeCustomerQueue(of: totalVisitCustomer)

//MARK: - 업무 대기열 생성 - async & dequeue
tellers.forEach { teller in
    workQueue.async(group: workGroup) {
        while !self.customerQueue.isEmpty {
            self.work(start: teller)
        }
    }
}
workGroup.wait()

//MARK: - 고객 명단 생성
private func makeCustomerQueue(of totalCustomerCount: Int) {
    for waitingNumber in CustomerCount.defaultCustomer...totalCustomerCount {
        let randomAssignToCustomerOfWorkType = makeRandomWorkType()
        let customer = Customer(waitingNumber: waitingNumber, workType: randomAssignToCustomerOfWorkType)
        
        customerQueue.euqueue(customer)
    }
}

private func makeRandomWorkType() -> WorkType {
    let allWorkType = [WorkType.deposit, WorkType.loan].shuffled()
    
    guard let randomAssignToCustomerOfWorkType = allWorkType.first else {
        return .deposit
    }
    return randomAssignToCustomerOfWorkType
}

//MARK: - 은행원이 대기열을 가져간다.
private func work(start teller: Teller) {
    let depositSemaphore = DispatchSemaphore(value: 2)
    let loanSemaphore = DispatchSemaphore(value: 1)
    
    switch teller.identifier {
    case .deposit:
        depositSemaphore.wait()
        guard let finishCustomer = customerQueue.dequeue() else {
            return
        }
        teller.spendTime(of: finishCustomer)
        depositSemaphore.signal()
    case .loan:
        loanSemaphore.wait()
        guard let finishCustomer = customerQueue.dequeue() else {
            return
        }
        teller.spendTime(of: finishCustomer)
        loanSemaphore.signal()
    }
}

하지만 위와 같이 enqueue와 dequeue를 동시에 aync(비동기)로 처리하다보니 Queue가 비어질 때까지 반복문을 도는 과정에서
enqueue를 통해 Queue의 대기열이 생성되는 과정에 0으로 처리되는 부분을 확인하였고 dequeue를 처리하는 부분이
더 빠르게 동작하여 group.wait() 메서드를 통과하여 main이 바로 실행되어 버리는 상황을 계속 확인하게 되었다.
하여 enqueue를 통해 먼저 대기열을 만들어주고 dequeue를 통해 접근하도록 변경하여 처음 2가지 경우의 수에서 1번째 경우로 선택하여 리펙토링하여 진행하였다.

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Step4 - UI 구현하기

• Step3의 은행을 UI 앱으로 전환한다.
• UI구성은 코드로만 구현하며 고객 정보를 표현할 CustomView를 구현한다.
  • 뷰에 포함될 요소: 고객 번호, 업무 종류
• 화면구성
  • 업무중인 고객 리스트, 대기중인 고객 리스트, 업무 시간 타이머, 초기화 버튼, 고객 10명 추가 버튼
• 초기화 버튼을 누르면 대기중인 고객과 타이머 모두 초기화된다.
• 모든 업무가 끝나고 대기중인 고객이 없으면 업무시간 타이머는 멈춘다.

🚀 적용하려고 노력해본 점

DispatchQueue를 사용하는데 있어서 많이 실패하고 경험해보려고 노력하였다.
크게 몇 가지로 추렸을 때 다음과 같다.

1. DispatchQueue.main 에서는 UI요소와 관련된 작업의 우선순위가 높으므로 최대한 사용에 주의한다.
2. DispatchQueue.global() 을 사용하는데 있어 제한이 있음으로 어떻게 View에서 동시적으로 느낄 수 있게할 지 고민한다.
3. DispatchGroup을 사용하여 enter(), leave(), wait()에 대해 정확히 파악한다.

동시성 프로그래밍을 떠나서 Data Binding 에 대해서도 고민해보았다.
우선 가장 많이 사용해 본 Delegate 패턴을 사용할 것인지 NotificationCenter를 활용하여 해결할 지 고민이되었다.
NotificationCenter는 아무래도 자주 사용해보지 않은 점과 BroadCast 방식이라 선호하지 않았고 Delegate는 많이 접해보았지만 자유자제로 익혔다고는 할 수 없었다.
하여 Delegate 방식으로 처리하였고 코드는 아래와 같다.

// 호출부
var action: UIAction {
    let action = UIAction { [self] _ in
        guard let customers = mainViewdelegate?.sendCustomersInfo() else { return }
        
        mainViewdelegate?.makeCustomerLabel(customers: customers) { isComplete in
            if isComplete {
                self.mainViewdelegate?.drawinigWorkingLabel(customers: customers)
            }
        }
        mainViewdelegate?.startRepeatTimer(of: customers)
    }
    return action
}

lazy var addTenCustomer: UIButton = {
    let addTenCustomer = UIButton(type: .custom, primaryAction: action)
    addTenCustomer.setTitle("고객 10명 추가", for: .normal)
    addTenCustomer.setTitleColor(.systemBlue, for: .normal)
    
    return addTenCustomer
}()

// 구현부
func sendCustomersInfo() -> [Customer] {
    return asyncManager.makeCustomerQueue()
}

func makeCustomerLabel(customers: [Customer], completion: @escaping (Bool) -> Void) {
    DispatchQueue.main.async {
        customers.forEach { currentCustomer in
            let customerInfoLabel : UILabel = {
                let customerInfoLabel = UILabel()
                customerInfoLabel.text = "\(currentCustomer.waitingNumber) - \(currentCustomer.workType)"
                customerInfoLabel.textAlignment = .center
                customerInfoLabel.font = .systemFont(ofSize: 20, weight: .regular)
                
                if currentCustomer.workType == WorkType.loan {
                    customerInfoLabel.textColor = .systemPurple
                }
                return customerInfoLabel
            }()
            
            self.subView.waitingStackView.addArrangedSubview(customerInfoLabel)
        }
        completion(true)
    }
}

func drawinigWorkingLabel(customers: [Customer]) {
    asyncManager.dequeue(in: customers) { _ in
        DispatchQueue.main.async { [self] in
            if let customerLabel = subView.waitingStackView.subviews.first {
                subView.workingStackView.addArrangedSubview(customerLabel)
            }
        }
    }
}

func startRepeatTimer(of customers: [Customer]) {
    if let customerLabel = subView.waitingStackView.subviews.first {
        subView.waitingStackView.removeArrangedSubview(customerLabel)
        subView.waitingStackView.removeFromSuperview()
    }
    
    asyncManager.calculateAllSpendWorkTime(of: customers) { allSpendTime in
        self.repeatingSecoondsTimer.start(durationSeconds: allSpendTime) { [self] in
            DispatchQueue.main.async { [self] in
                time += 1
                let calculatedTime = secondsToHoursMinutesSeconds(seconds: time)
                let makedOfficeHourSentence = makeTimeString(hours: calculatedTime.0, minutes: calculatedTime.1, seconds: calculatedTime.2)
                mainView.officeHours.text = "업무시간 - " + makedOfficeHourSentence
            }
        }
    }
}

여기서 Dispatch의 global을 통해서 enter(), leave()메서드에 대해 많이 고민해보고 사용해보았지만 결국 Model에서 어떻게 넘겨줘야하는지가 중요하다는 것을 깨닫게 되었다.
Main Thread를 개발자가 관리할 수 없으며 Dispatch라는 Queue에 보내서 시스템에서 자원 관리에 대해 우리가 신경쓰지 않도록 한다는 부분을 몸소 느낄 수 있는 부분이었다.
또한 CompletionHandler를 이제 편하게 사용할 수 있게 되었다.

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