Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
.NET Framework: 2012. C# - async/await 그리고 스레드 (3) Task.Delay 재현 [링크 복사], [링크+제목 복사]
조회: 6822
글쓴 사람
정성태 (techsharer at outlook.com)
홈페이지
첨부 파일
(연관된 글이 1개 있습니다.)
(시리즈 글이 4개 있습니다.)
.NET Framework: 2008. C# - async/await 그리고 스레드 (1) MyTask로 재현
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13055

.NET Framework: 2009. C# - async/await 그리고 스레드 (2) MyTask의 호출 흐름
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13056

.NET Framework: 2012. C# - async/await 그리고 스레드 (3) Task.Delay 재현
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13060

.NET Framework: 2014. C# - async/await 그리고 스레드 (4) 비동기 I/O 재현
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13062




C# - async/await 그리고 스레드 (3) Task.Delay 재현

지난 글(1, 2)을 통해, 기본적인 비동기 호출에 대한 동작 방식을 우리가 직접 MyTask를 구현하면서 알아봤습니다.

자, 그럼 이해를 돕기 위해 또 하나의 실습을 해볼까요? 적당한 걸로, 기존의 Task.Delay와 같은 기능을 구현해 보겠습니다. Task.Delay는 Thread.Sleepawaitable 버전인데요, 다음과 같은 식으로 사용합니다.

using System;

internal class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        Console.WriteLine($"[{DateTime.Now}] 1단계: threadid == {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
        await Task.Delay(2000); // 2초의 비동기 sleep 후, 아래의 코드 실행
        Console.WriteLine($"[{DateTime.Now}] 2단계: threadid == {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
    }
}

/* 출력 결과
[2022-05-11 오후 10:12:12] 1단계: threadid == 1
[2022-05-11 오후 10:12:14] 2단계: threadid == 4
*/




그런데, Sleep은 Win32 API로 제공은 되지만 엄밀히 비동기 버전의 SleepAsync API는 없습니다. 그렇다면 Task.Delay는 도대체 어떻게 구현을 한 것이고, await 이후의 코드는 어떤 스레드에서 실행이 되는 것일까요?

이를 알아보기 위해 우리가 만든 MyTask에도 Delay 기능을 넣어보겠습니다. 여기서 구현의 핵심은, (누누이 말했지만) await 이후로 분리된 코드를 실행할 스레드가 있어야 (혹은 없다면 동기 호출) 한다는 점입니다.

자, 그럼 간단하게는 (기존 소스 코드에서) 이런 식으로 부가 코드를 넣어 구현하는 것이 가능합니다.

internal class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        Console.WriteLine($"1단계: threadid == {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
        await MyTask.Delay(1000);
        Console.WriteLine($"2단계: threadid == {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
    }
}

public class MyTask
{
    // ...[생략]...

    public static MyTask Delay(int milliSeconds)
    {
        Action action = () =>
        {
            Thread.Sleep(milliSeconds);
        };

        return new MyTask(action);
    }
}

/* 출력 결과
[2022-05-11 오후 10:14:24] 1단계: threadid == 1
[2022-05-11 오후 10:14:26] 2단계: threadid == 9
*/

비록, 구현은 했지만 한 가지 아쉬운 점이 있습니다. 바로 Sleep 시간 동안 (MyTask 내에서 새로 생성하는) 스레드 하나가 점유된다는 것입니다. Sleep이 비동기 I/O 호출을 지원하지도 않으므로 얼핏 보면 저게 최선일 듯한데요, 다행히 방법이 있습니다. 바로 System.Threading.Timer를 이용해 스레드 점유를 없애고 CLR ThreadPool을 활용하는 것입니다.

실제로 이 방법은 Task.Delay가 이용하고 있는데요, 우리도 다음과 같이 구현할 수 있습니다.

internal class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        Console.WriteLine($"[{DateTime.Now}] 1단계: threadid == {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
        await MyTask.DelayAsync(2000);
        Console.WriteLine($"[{DateTime.Now}] 2단계: threadid == {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
    }
}

public class DelayTask : MyTask
{
    System.Threading.Timer _timer;

    public DelayTask(int milliSeconds)
    {
        _timer = new Timer(expiredCallback, null, milliSeconds, 0);
    }

    private void expiredCallback(object? state)
    {
        _timer.Dispose();
        this.SetComplete();
    }
}

public class MyTask
{
    // ...[생략]...

    public MyTask() { }

    // ...[생략]...

    public static DelayTask DelayAsync(int milliSeconds)
    {
        return new DelayTask(milliSeconds);
    }

    // ...[생략]...
}

/* 실행 결과 */
[2022-05-11 오후 10:14:39] 1단계: threadid == 1
[2022-05-11 오후 10:14:41] 2단계: threadid == 4

간단하죠? ^^ 스레드 걱정을 할 필요가 없는 이유는, Timer 타입의 생성자에 전달하는 callback 메서드를 (지정된 시간 이후에) CLR ThreadPool로부터 선택된 스레드가 실행해 주기 때문입니다. 그리고, 자연스럽게 그 과정에서 MyTask.SetComplete의 호출로 인해 await 이후의 "분할 2" 코드까지 실행이 됩니다.

(첨부 파일은 이 글의 예제 코드를 포함합니다.)




자, 이렇게 해서 (다음 편에서 다룰) 비동기 I/O를 제외하고는 기존의 Task에서 제공하던 Delay나 Task.Run을 이용한 비동기 호출 방식을 다뤄봤습니다. 보는 바와 같이, 마법은 없습니다. 단지 C# 컴파일러가 분리한 await 이후의 코드를 1) 사용자가 제공하든, 2) CLR ThreadPool에서 제공하든, 3) 설령 그것이 동기 또는 비동기이든 특정 스레드로 하여금 실행하도록 만들어야 한다는 사실에는 변함이 없습니다.




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]

[연관 글]






[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 9/3/2023]

Creative Commons License
이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 코리아 저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 라이센스에 따라 이용하실 수 있습니다.
by SeongTae Jeong, mailto:techsharer at outlook.com

비밀번호

댓글 작성자
 




1  [2]  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
13441정성태11/12/2023906닷넷: 2159. C# - ASP.NET Core 프로젝트에서 서버 Socket을 직접 생성하는 방법파일 다운로드1
13440정성태11/11/2023787Windows: 253. 소켓 Listen 시 방화벽의 Public/Private 제어 기능이 비활성화된 경우
13439정성태11/10/2023917닷넷: 2158. C# - 소켓 포트를 미리 시스템에 등록/예약해 사용하는 방법(Port Exclusion Ranges)파일 다운로드1
13438정성태11/9/2023759닷넷: 2157. C# - WinRT 기능을 이용해 윈도우에서 실행 중인 Media App 제어
13437정성태11/8/2023966닷넷: 2156. .NET 7 이상의 콘솔 프로그램을 (dockerfile 없이) 로컬 docker에 배포하는 방법
13436정성태11/7/20231065닷넷: 2155. C# - .NET 8 런타임부터 (Reflection 없이) 특성을 이용해 public이 아닌 멤버 호출 가능
13435정성태11/6/20231059닷넷: 2154. C# - 네이티브 자원을 포함한 관리 개체(예: 스레드)의 GC 정리
13434정성태11/1/20231035스크립트: 62. 파이썬 - class의 정적 함수를 동적으로 교체
13433정성태11/1/2023982스크립트: 61. 파이썬 - 함수 오버로딩 미지원
13432정성태10/31/2023965오류 유형: 878. 탐색기의 WSL 디렉터리 접근 시 "Attempt to access invalid address." 오류 발생
13431정성태10/31/20231060스크립트: 60. 파이썬 - 비동기 FastAPI 앱을 gunicorn으로 호스팅
13430정성태10/30/20231081닷넷: 2153. C# - 사용자가 빌드한 ICU dll 파일을 사용하는 방법
13429정성태10/27/20231241닷넷: 2152. Win32 Interop - C/C++ DLL로부터 이중 포인터 버퍼를 C#으로 받는 예제파일 다운로드1
13428정성태10/25/20231313닷넷: 2151. C# 12 - ref readonly 매개변수
13427정성태10/18/20231517닷넷: 2150. C# 12 - 정적 문맥에서 인스턴스 멤버에 대한 nameof 접근 허용(Allow nameof to always access instance members from static context)
13426정성태10/13/20231533스크립트: 59. 파이썬 - 비동기 호출 함수(run_until_complete, run_in_executor, create_task, run_in_threadpool)
13425정성태10/11/20231628닷넷: 2149. C# - PLinq의 Partitioner<T>를 이용한 사용자 정의 분할파일 다운로드1
13423정성태10/6/20231488스크립트: 58. 파이썬 - async/await 기본 사용법
13422정성태10/5/20231699닷넷: 2148. C# - async 유무에 따른 awaitable 메서드의 병렬 및 예외 처리
13421정성태10/4/20231728닷넷: 2147. C# - 비동기 메서드의 async 예약어 유무에 따른 차이
13420정성태9/26/20231904스크립트: 57. 파이썬 - UnboundLocalError: cannot access local variable '...' where it is not associated with a value
13419정성태9/25/20231662스크립트: 56. 파이썬 - RuntimeError: dictionary changed size during iteration
13418정성태9/25/20231966닷넷: 2146. C# - ConcurrentDictionary 자료 구조의 동기화 방식
13417정성태9/19/20231778닷넷: 2145. C# - 제네릭의 형식 매개변수에 속한 (매개변수를 가진) 생성자를 호출하는 방법
13416정성태9/19/20231719오류 유형: 877. redis-py - MISCONF Redis is configured to save RDB snapshots, ...
13415정성태9/18/20231939닷넷: 2144. C# 12 - 컬렉션 식(Collection Expressions)
1  [2]  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  ...