이 포스팅은 Swift 시리즈 20 편 중 20 번째 글 입니다.
목차
동시성
- 코어의 개수만듬 코드를 실행시킬 수 있다.
- 4코어면 4개의 코드를 병렬적으로 실행가능
Async, Await
callback 함수 (Completion Handler)를 사용하면 코드의 읽기가 상당히 어려워짐
listPhotos(inGallery: "Summer Vacation") { photoNames in
let sortedNames = photoNames.sorted()
let name = sortedNames[0]
downloadPhoto(named: name) { photo in
show(photo)
}
}
함수 자체의 응답이 비동기로 돌아가는 경우, 비동기 함수임을 명시할 수 있음
func listPhotos(inGallery name: String) async -> [String] {
let result = // ... some asynchronous networking code ...
return result
}
만약 에러까지 던지는 경우 아래와 같이 쓰면 된다.
func listPhotos(inGallery name: String) throws async -> [String] {
let result = // ... some asynchronous networking code ...
return result
}
이렇게 5.5버전 부터 async, await를 사용하면 아래와 같이 간결하게 표현 가능
let photoNames = await listPhotos(inGallery: "Summer Vacation")
let sortedNames = photoNames.sorted()
let name = sortedNames[0]
let photo = await downloadPhoto(named: name)
show(photo)
- 실행 순서
- await를 본다.
- 함수를 호출한다.
- 그리고 해당 코드의 실행을 대기한다. (suspend)
- 현재 작업을 진행하는 스레드는 멈춰 있는 것이 아니고, 다른 동시성 코드를 실행시킨다.
- 예를 들어 포토 갤러리 리스트를 업데이트 하는 것 같은.
- 해당 작업이 끝나면 할당된다.
- 다시 await 작업을 수행한다.
- 반환 받고 보여준다.
- 이렇게 스레드를 일시정지 하고(await) 기다리는 행위를 yieling 이라고 함
비동기 시퀀스
import Foundation
let handle = FileHandle.standardInput
for try await line in handle.bytes.lines {
print(line)
}
- 위의 listPhotos 함수의 경우 비동기로 모든 요소를 다 만든다음에 리턴을 하게 된다.
- 그런데 비동기로 한 요소를 받았을 때마다 보내줄 수 도 있다.
- 위와 같이 AsyncSequence 프로토콜을 사용한 녀석을 사용하면 하나씩 보낼 수 있다.
병렬로 비동기 함수 호출하기
- 여러 비동기 함수를 호출한다음에 전체 결과를 만들고 반환하려면 이와 같이 쓸 수 있다.
let firstPhoto = await downloadPhoto(named: photoNames[0])
let secondPhoto = await downloadPhoto(named: photoNames[1])
let thirdPhoto = await downloadPhoto(named: photoNames[2])
let photos = [firstPhoto, secondPhoto, thirdPhoto]
show(photos)
- 그런데 이렇게 되면 작업을 하나씩 (왜냐면 일시정지되니까) 하게되서 비효율적이다.
- 그래서 아래와 같은 방법을 사용할 수 있다.
async let firstPhoto = downloadPhoto(named: photoNames[0])
async let secondPhoto = downloadPhoto(named: photoNames[1])
async let thirdPhoto = downloadPhoto(named: photoNames[2])
let photos = await [firstPhoto, secondPhoto, thirdPhoto]
show(photos)
- 각각의 변수가 미래에 받아진다고 선언해두고, 다 받아진 경우 awiat를 가지고 확인한뒤 리턴한다.
작업과 작업 그룹
- 비동기 작업을 묶어서 관리가능
- 그리고 그 작업들의 우선 순위를 만들 수 있음
- 취소도 가능
- 계층 구조로 관리된다.
- 그래서 작업 그룹안에 작업들은 공통의 부모 작업을 가지게 되고
- 각각의 작업은 자식 작업을 가질 수 있다.
- 이렇게 구조적으로 작업을 명시할 수 있기 때문에 이를
structed Concurrency라 부른다. - 당연히 이렇게 구조화된 작업을 잘 만드는 책임은 개발자에게 있다.
await withTaskGroup(of: Data.self) { taskGroup in
let photoNames = await listPhotos(inGallery: "Summer Vacation")
for name in photoNames {
taskGroup.addTask { await downloadPhoto(named: name) }
}
}
- 하나의 큰 테스크 그룹을 만들고, 그 안에 다른 비동기 작업들을 걸어둘 수 있다.
- 이렇게 되면 내부에 있는 taskGroup 안에 다른 task 들이 들어가게 된다.
- 작업의 취소는
canceled를 사용하여 처리하고isCanceled함수를 통해 확인할 수 있다.
Actor
- 참조형
- 그런데, 그러면 비동기로 작업할 때, 그 뭐냐..그… 동시성 이슈가 발생할 수 있음
- 그런데 actor의 경우 여러 task의 코드가 같은 인스턴스에 상호작용하는 것을 안전하게 해줌
- 스레드 안전하다는 것
actor TemperatureLogger {
let label: String
var measurements: [Int]
private(set) var max: Int
init(label: String, measurement: Int) {
self.label = label
self.measurements = [measurement]
self.max = measurement
}
}
extension TemperatureLogger {
func update(with measurement: Int) {
measurements.append(measurement)
if measurement > max {
max = measurement
}
}
}
- 클래스 선언하는 것과 비슷하다.
let logger = TemperatureLogger(label: "Outdoors", measurement: 25)
print(await logger.max)
// Prints "25"
만약에 이렇게 만들었는데, 다른 객체에서 TemperastureLogger에 접근해서 작업을 수행하고 있다면, 이 코드는 당장 접근이 불가하고, 해당 작업이 끝난 이후에 접근해서 값을 가져올 수 있다.
만약에 이렇게 스레드 안전하게 안만들어두면 이와 같은 상황이 발생가능하다.
- update 메서드 호출함
- measurements 어레이를 업데이트함
- 다른 스레드에서 max가 업데이트 되기전에 max 값을 읽음
- max를 업데이트함
이런 행위를 actor isolation 이라 함