Swift의 동시성

동시성은 여러 작업을 병렬로 수행하는 소프트웨어 기능으로 정의할 수 있다 스위프트 언어에서 구조화된 동시성 기능을 살펴보고 이 기능을 이용해서 앱 프로젝트에 멀티태스킹을 지원할 수 있다

애플리케이션 메인 스레드

앱이 처음 시작될 때 런타임 시스템은 보통 앱이 기본적으로 실행되는 단일 스레드(메인 스레드)를 생성한다 메인 스레드를 사용해서 시간이 걸리는 작업을 수행하면 화면이 멈춘것처럼 보인다 이 작업을 다른 스레드에서 시작하면 메인 스레드를 계속 사용할 수 있다

 

구조화된 동시성

구조화된 동시성의 이름이 뭔가 어렵게 느껴지지만 비동기 작업을 더 쉽게 안전하게, 관리 가능하게 처리할 수 있도록 도와주는 개념이다 이 개념은 비동기 작업을 어떻게 시작하고 실행하고 완료할지 명확히 제어할 수 있게 해준다 즉 백그라운드 작업이 언제 종료되는지 어떻게 종료되는지에 대해 걱정하지 않도록 도와준다 (스위프트에서 비동기 함수를 작성하는 방법이라고 생각하면 될것 같다)

 

동기 코드

동기 코드는 비동기 코드의 반대로 코드를 직접 실행해서 확인해본다

import SwiftUI

struct ContentView: View {
    var body: some View {
        Button(action: {
            doSomething()
        }){
            Text("do something")
        }
    }
    
    func doSomething() {
        print("Start \(Date())")
        tasksTooLong()
        print("End \(Date())")
    }
    func tasksTooLong() {
        sleep(5)
        print("complete task at \(Date())")
    }
}

종료 시간이 5초 이류 이다 tasksTooLong이 지속되는 5초간에 이후 함수들이 호출되지 않는다 사용자에게는 5초간 화면이 멈춘것 처럼 보인다

 

async/await

구조화된 동시성의 기초는 async/await쌍이다 async 키워드는 함수가 호출된 스레드에 대해 비동기적으로 실행됨을 나타내기 위해 함수를 선언할 때 사용한다 (호출된 함수가 다른 스레드에서 실행) 이렇게 선언된 함수들은 await 키워드를 통해서만 호출될 수 있다

import SwiftUI

struct ContentView: View {
    var body: some View {
        Button(action: {
            Task{
                await doSomething()
            }
        }){
            Text("do something")
        }
    }
    
    func doSomething() async {
        print("Start \(Date())")
        await  tasksTooLong()
        print("End \(Date())")
    }
    func tasksTooLong() async {
        sleep(5)
        print("complete task at \(Date())")
    }
}

이번 결과는 이전 결과와 똑같이 5초뒤에 끝이 났다 doSomethong함수가 계속 진행되지 못하고 tasksTooLong함수가 반환될 때 까지 기다려야하기 때문에 작업을 호출한 스레드를 여전히 차단하고 있다는 느낌을 준다 (부모 비동기 함수는 모든 하위 함수가 완료될 때까지 완료할 수 없기 때문이다)

async-let을 사용한다면 부모 함수에서 기다리는 것을 나중으로 미룰 수 있다

 

async-let 바인딩 사용

비동기 함수가 백그라운드에서 실행되는 동안 호출하는 함수 내에서 코드를 계속 실행한다

import SwiftUI

struct ContentView: View {
    var body: some View {
        Button(action: {
            Task{
                await doSomething()
            }
        }){
            Text("do something")
        }
    }
    
    func doSomething() async {
        print("Start \(Date())")
        async let result =  takesTooLong()
        print("after async let use time :\(Date())")
        // 여기에는 비동기 함수와 동시에 동작하는 코드
        print("result : \(await result)")
        print("End \(Date())")
    }
    func takesTooLong() async -> Date {
        sleep(5)
        return Date()
    }
}

결과를 본다면 after async let use time :(Date()) 이부분이 실행되어서 start와 같은 시간이 출력되었다 async-let과 await사이 코드들은 tasksTooLong 함수와 동시에 실행된다

 

오류 핸들링

오류를 핸들링하기 위해서 throws를 추가하고 enum으로 에러를 만들어주었다

import SwiftUI

enum TaskError: Error {
    case tooLong
    case tooShort
}

struct ContentView: View {
    var body: some View {
        Button(action: {
            Task{
                await doSomething()
            }
        }){
            Text("do something")
        }
    }
    
    func doSomething() async {
        print("Start \(Date())")
    
        do {
            try await takesTooLong(delay: 25)
        } catch TaskError.tooLong {
            print("Too Long")
        } catch TaskError.tooShort {
            print("Too Short")
        } catch {
            print("Error: \(error)")
        }
        
        print("End \(Date())")
    }
    func takesTooLong(delay: UInt32 = 1) async throws  {
        if delay < 5 {
            throw TaskError.tooLong
        } else if delay > 20 {
            throw TaskError.tooShort
        }
        sleep(delay)
        print("Result: \(delay)")
    }
}