공공의 G

올해 3월 닷넷 정식 버전이 발표되면서 C#이 새로운 언어로 떠오르고 있는데, 특히 네트워크 부분에서 기존의 IOCP(IO Completion Port) 기능을 손쉽게 사용할 수 있도록 만들어 놓았다는 점에서 주목할만 하다.

기존에는 이 기능을 이용하려면 Win sock 2 API를 직접 호출해야 했지만, C#에서는 이 기능이 BCL (Base Class Library) 안에 포함되어 있어 손쉽게 사용할 수 있다. C#에서는 기본적으로 비동기 통신을 하면 자동으로 IOCP를 이용한다. 이는 C# 뿐만 아니라 닷넷의 기본 기능인 것이다. 또한 플래시는 이번에 MX 버전이 출시되면서 많은 기능의 개선이 있었다. 플래시 5부터 XML 소켓을 지원해 지속적으로 연결된 상태에서 네트워크 통신이 가능해졌으며 온라인 게임으로까지 영역을 넓힐 수 있게 됐다.

앞으로 총 4회의 연재를 통하여 온라인 게임 서버로서의 C#의 가능성을 알아보고, 게임 클라이언트로서 플래시의 가능성에 대해 알아볼 것이다. 기존 온라인 게임의 경우 프로그램을 다운받아 플레이해야 했으나 플래시로 온라인 게임을 만들 경우, 스트리밍 방식을 이용하여 별도의 다운로드없이 실시간으로 데이터를 주고받음으로써 즉시 플레이가 가능하다. 초보자도 해당 홈페이지에 접속하기만 하면 바로 플레이할 수 있기 때문에 누구나 쉽게 게임을 시작할 수 있다.

필자는 이러한 플래시와 C#의 특징에 주목하여 그 가능성을 테스트한다는 의미에서 포트리스와 비슷한 게임인 ‘심플 포트리스(Simple Fortress)’를 만들어 보았다. 별도의 다운로드 없이 URL 주소만 입력하면 플레이할 수 있으며, 웹 브라우저 내에서 실행되므로 게임을 하면서도 다른 작업창을 실행할 수 있다는 이점이 있다. 본격적인 설명에 들어가기 전에, 이 게임은 필자가 닷넷과 플래시에 대한 테스트용으로 만든 것으로 상업적으로 사용할 의도가 없으며, 이 게임의 거의 모든 이미지와 사운드 파일은 포트리스 2 공식 홈페이지에서 다운받아 사용한 것임을 미리 밝혀둔다.

심플 포트리스 미리보기
앞으로 우리가 만들 게임이 어떤 게임인지 한 번 보도록 하자. ‘이달의 디스켓’의 압축을 풀면 Server와 Client 두 개의 폴더가 있을 것이다. 이중 Server 폴더에서 FortressServer.exe를 실행하면 서버가 작동한다(이 서버 프로그램은 닷넷 기반 하에서만 작동하기 때문에 최소한 닷넷 프레임워크는 설치되어 있어야 한다). 그 다음 Client 폴더의 fortress.html 파일을 실행시킨다. <화면 1>과 <화면 2>는 서버와 클라이언트의 작동 화면이다.

<화면 1> FortessServer.exe 실행화면		<화면 2> Fortess.html 실행화면

웹 브라우저 화면에서 원하는 ID를 입력하고 들어간가면 <화면 3>과 같은 대기실 화면이 나온다. 이 곳에서 탱크 종류와 팀을 선택할 수 있다. 이 상태에서 또 한 번 Fortress.html 파일을 실행해서 새로운 ID를 입력하고 들어오면 두 명의 게이머가 대기실에 들어온 상태가 된다.

<화면 3> 대기실 화면		<화면 4> 게임 시작 화면

이때 두 개의 웹 브라우저에서 동시에 배경음악이 나오므로 약간 혼란스러울 수도 있다. 서로 다른 팀을 고른 후, 처음에 들어왔던 사람이 START 버튼을 누르면 게임이 시작된다(<화면 4>). 게임 방법은 <표 1>과 같다.

<표 1> 게임방법

기능 키 탱크의 이동  화살표 좌우 키 탱크의 각도 조정  화살표 상하 키 대포 발사  스페이스 바를 눌러서 파워를 조절 후 발사한다.

먼저 자신의 차례가 되면 자신의 탱크 위에 ‘READY!’라는 글자가 깜빡거린다. 그 상태에서 각도 조정이나 이동을 하면서 조절한 후 스페이스 바를 길게 눌렀다가 떼면 대포가 발사된다(<화면 5>). 서로 번갈아 가면서 대포를 발사하는 방식으로 게임을 쉽게 하기 위하여 폭발의 파편만 닿아도 생명치를 줄게 해 놓았다. 채팅도 지원하므로 대화를 입력해도 된다(<화면 6>). 이제 어떤 게임인지 살펴봤으니 본격적으로 게임 제작에 착수해 보자. 먼저 서버부터 만들어 볼 것이다.

<화면 5> 대포를 발사한 장면		<화면 6> 대화를 나누는 장면

비동기 호출의 기본은 델리게이트
서버 제작에서 중요한 점은 다수의 사용자를 처리해야 하는 데 있다. 한 명이 아니라 여러 명이 동시에 접속하므로 그들의 요구를 동시에 처리해 줘야만 한다. 그런데 일반적으로 프로그래밍하다 보면 한 명을 처리하기 위해 그 대답을 기다리다가 다른 사람의 요구를 못 들어주게 된다.

즉 블럭이 돼 버려서 다수의 사용자를 처리할 수 없게 된다. 이 때의 해결책이 바로 쓰레드이다. 닷넷에서는 이러한 쓰레드를 이용하여 비동기 호출을 지원하는데, 이를 이용하여 많은 사용자들의 요구를 처리할 수 있다. 이는 함수를 호출할 때 동기적으로 그 함수의 호출이 끝날 때까지 기다리는 것이 아니라 함수를 호출하면 그 함수는 새로운 쓰레드 안에서 돌아가고 호출자 또한 기존 쓰레드 내에서 돌아가므로 동시에 일을 처리할 수 있게 된다.

<그림 1> 동기 호출과 비동기 호출

<그림 1>은 소켓의 Accept문을 예로 들어 동기 호출과 비동기 호출의 차이점을 설명한 그림이다. 이 비동기 호출의 핵심 개념에는 바로 델리게이트(delegate)라는 것이 자리잡고 있다. 그러므로 델리게이트의 본질부터 파악하는 것이 비동기 호출의 원리를 이해하는 방법일 것이다.

C# 세계의 브로커, 델리게이트
C#을 배우는 사람들에게 있어 델리게이트는 생소한 개념이 아닐 수 없다. 델리게이트는 C 언어의 함수 포인터에서부터 유래되었다. C 언어에서는 함수 포인터를 잘 안 썼으므로 생소할 수도 있다. 먼저 델리게이트의 사전적인 의미를 살펴보면 ‘대리자’ 또는 ‘위임형’ 등으로 정의하고 있다. 델리게이트라는 것이 어떤 함수를 대신해서 호출되기 때문에 그렇게 이름을 붙인 듯하다. 이해를 돕기 위해 다음과 같은 기상청 시나리오를 살펴보자.

기상청에서는 기상정보를 수집해 그 정보를 필요로 하는 곳에 전달한다. 그런데 누가 언제 그러한 정보를 필요로 할지 미리 알수 없기 때문에 그런 보고 시스템을 미리 구축해 놓을 수 없었다. 그래서 대신 기상 정보 브로커를 고용해 그에게 정보를 주면, 그가 자신에게 연결된 기상 정보를 필요로 하는 사람들에게 그 정보를 주기로 했다. 그렇게 해서 보고 시스템을 완성하게 됐다. 이에 신문사가 제일 처음 그 정보를 달라고 브로커에게 요청을 했다. 브로커는 그 요청을 받아들이고 기상청으로부터 기상 정보를 받는대로 신문사에게 전해 주기로 했다.

<그림 2> 기상 브로커 시나리오

이를 그림으로 나타내면 <그림 2>와 같다. 그러면 이를 코딩으로 나타내 보자. 미래의 일은 예측할 수 없기 때문에 이미 모든 계획은 다 세웠지만 누가 그 계획에 참여할지는 모를 때가 있다. 프로그래밍의 세계에서도 누가 그 일에 참여하게 될지 모르는 상황이 종종 생긴다. 이럴 때 델리게이트를 사용하는 것이다. 차후에 델리게이트를 통해서 그 일을 할 메쏘드만 연결시켜주면 된다.

<리스트 1> 기상 보고 시스템

namespace MeteorologicalSystem {       // 기상 정보 브로커     public delegate void Information(int temparature, int humidity,         string nephanalysis);       // 기상청     class MeteorologicalOffice     {         // 기상 예보         public static void Report(Information broker)         {             broker(25,60,”구름 없음”);         }     }       // 신문사     class NewspaperCompany     {         // 신문사에서 신문을 발간         public static void Publish(int temparature, int humidity,             string nephanalysis)         {             Console.WriteLine(“[신문사 출판] 온도:{0}, 습도:{1}, 구름분포:{2}”,                 temparature, humidity, nephanalysis);         }         }         // <summary>         // Class1에 대한 요약 설명         // </summary>         class Class1         {             // 해당 응용 프로그램의 주 진입점             [STAThread]             static void Main(string[] args)             {                 // TODO: 여기에 응용 프로그램을 시작하는 코드를 추가                 // 첫번째 예제                 Console.WriteLine(“=== 첫번째 예제 ===”);                  Information broker = new Information                  (NewspaperCompany.Publish);                 // 신문사 등록                 MeteorologicalOffice.Report(broker); // 기상정보 보고 시스템 가동             }         }     }

델리게이트의 비밀을 파헤치자
<리스트 1>을 보면 한 가지 궁금증이 떠오를 수도 있다. 마지막 줄을 다시 보자.


여기서 왜 new라는 키워드를 썼는지 궁금증이 일어날 것이다. new라는 것은 새로운 Object를 할당할 때에만 쓰는 키워드인데, 여기서 사용했다는 것은 마치 클래스를 할당하는 것과 비슷하다고 생각할 수 있다. 만약 그렇게 생각했다면 맞다. 델리게이트라는 것이 바로 클래스이기 때문이다. 델리게이트를 ‘위임[형]’이라고 번역하듯이 델리게이트는 클래스 타입이다. 그러면 클래스 바디는 어디에 있는 걸까? 클래스라면 다음과 같이 되어 있어야 한다.


하지만 클래스의 정의가 다음과 같이 한 줄로 되어 있다.


도대체 바디는 어디에 있는가? 사실 이 한 줄에는 바디를 포함하고 있다(<그림 3>). 즉 리턴형과 인자형에 대한 정보가 클래스 바디가 되는 것이다.

<그림 3> DeleBang의 클래스 바디

델리게이트가 정말 클래스인지 확인해 보기 위하여 중간 코드로 확인해 보자. 닷넷을 설치한 폴더에 ILDA SM.exe 파일이 있다. 이는 IL Disassembler의 약자로 말 그대로 중간 코드를 disassemble해 준다. 이를 통해 앞에서 컴파일한 Meteorological System.exe 파일을 열어 보면 <화면 7>이 나타난다. <화면 7>을 보면 글자 옆에 아이콘들이 있는데, 이들이 무엇을 의미하는지는 <화면 8>을 보면 알 수 있다.

<화면 7> MeteorologicalSystem.exe를 Disassemble한 화면

<화면 8> 아이콘 도움말

이를 통해서 보면 Information은 클래스라는 것과 .ctor, BeginInvoke, EndInvoke, Invoke라는 네 개의 메쏘드를 가지고 있음을 알 수 있다. 또한 Information은 System.Muticastdele gate에서 상속받았다는 정보까지 갖고 있다. 여기에 나오는 4개의 메쏘드중 .ctor은 생성자를 의미한다. BeginInvoke와 EndInvoke는 비동기 호출에 쓰이며, Invoke는 동기 호출에 쓰이는 메쏘드이다. 이들에 대한 코드는 <리스트 2>와 같다.

<리스트 2> Information 클래스의 코드

public class Information : System.Multicastdelegate {     // 생성자     public Information (object target, int32 methodPtr);       public void virtual Invoke( int temparature, int humidity,         string nephanalysis );     public virtual IAsyncResult BeginInvoke( int temparature,         int humidity, string nephanalysis,         AsyncCallback callback, Object object);       public virtual void EndInvoke( IAsyncResult result); }

<표 2> 델리게이트의 Private 필드

필드 타입 설 명 _target  System.Object 인스턴스 메쏘드에 쓰이는 것으로, 콜백메쏘드가 호출될때 참조하는 Object이다. _methodPtr  System.Int32 CLR에서 사용되는데, 콜백될 메쏘드를 가리키는 integer 값 _prev System.Multicastdelegate 다른 델리게이트를 가리키는 값

<리스트 2>를 보면 한 가지 이상한 점을 발견할 수 있을 것이다. 바로 Information의 생성자인데, 우리는 <리스트 1>에서 생성자로 NespaperCompany.Publish를 넘겨줬다. 그런데 <리스트 2>를 보면 생성자는 두 개의 인자가 필요하다. 분명 에러를 발생해야 하는데 잘 되는 것을 보면 이상이 없는 것이다. 여기서 컴파일러는 원본 소스를 컴파일할 때, 앞의 생성자에 맞도록 파싱을 해주기 때문에 에러가 안 나는 것이다.

앞의 두 인자중 target은 메쏘드가 있는 오브젝트를 가리키는데 만약 메쏘드가 static이면 null 값을 넘겨준다. methodPtr은 callback 메쏘드를 가리키는 CLR 내부에서 쓰이는 레퍼런스 값이다. 이들 생성자에서 받은 두 개의 값을 Information 클래스는 따로 Private 필드에 저장해 두는데 그 Private 필드는 <표 2>와 같다.

이중 _prev 값은 나중에 Muticatedelegate에서 설명할 것이다. 그럼 이제 우리가 생성자에게 넘겨준 그 값들을 직접 눈으로 확인해 보자. <리스트 1>에서 main 메쏘드에 다음과 같은 코드를 추가하자.


이를 실행하면 다음과 같은 결과를 볼 수 있다.

우리가 넘겨준 메쏘드가 Static이기 때문에 Target에는 null 값이 들어갔고, 메쏘드에는 대리자에 등록된 메쏘드의 형식이 나왔다. 만약 여기에서 instance 메쏘드를 넘겨주면 어떤 값이 나올까? 앞에서 Kill 메쏘드에서 static을 빼고, NewspaperCompany 클래스를 새로 생성해서 실행해 보면 다음과 같은 결과가 나온다. 즉 메쏘드의 Object를 넘겨주는 것이다.


이제 생성자에 대한 비밀은 풀었으나 아직 Information 클래스의 메쏘드에 대한 비밀이 남아 있다. <리스트 2>에서 Invoke 메쏘드가 있는데 이것이 실제 실행하는 메쏘드이다. 그런데 우리는 그 메쏘드를 호출한 적이 없다. 그러면 컴파일러가 알아서 호출해 주는 것일까? 그렇게 생각했다면 정답이다. 우리는 <리스트 1>에서 다음과 같이 호출했다.

컴파일러는 이 코드를 보고 다음과 같이 번역한다.

그런데 정말 이렇게 번역하는 것일까? 이것 역시 ILDASM을 이용해서 확인해 보자. <화면 9>를 보면 컴파일러가 만들어 준 Invoke 메쏘드를 볼 수 있을 것이다.

<화면 9> Invoke가 호출된 부분		<화면 10> += 연산자가 나타내는 메쏘드

너에게 임무를 추가한다!
이제 델리게이트에 대해 어느 정도 비밀을 풀었다. 그런데 여기서 한 가지 의문이 남아 있다. <표 2>를 보면 _prev라는 필드가 있는데 이 필드의 용도가 무엇이냐 하는 것이다. 이를 위해 다음과 같은 시나리오를 보자.

어느 날 방송사에서도 그 기상 정보를 달라는 요청이 들어왔다. 이미 기상청에서는 브로커에게 그 일을 일임했으므로 방송사는 브로커와 거래를 해 등록함으로써 브로커를 통해 기상청의 정보를 제공받게 된다. 이를 코드로 나타내면 다음과 같다. 먼저 Broadcasting Company 클래스를 다음과 같이 새로 만든다.

그 다음 브로커에 다음과 같이 추가하면 된다.

결과는 다음과 같다.

여기서는 단순히 += 연산자를 이용했다. C#에서는 연산자 오버로딩을 지원하기 때문에 += 연산자는 실질적으로 메쏘드를 호출하는 것이다. 그러면 그 메쏘드가 무엇인지 ILDASM을 통해 확인해 보자. <화면 10>을 보면 Combine이라는 메쏘드가 호출됨을 볼 수 있다.

기본적으로 델리게이트 타입은 Muticastdelegate를 상속받으므로 하나의 callback 메쏘드가 아닌 다수의 callback 메쏘드를 가질 수 있다. 앞의 시나리오에서 보듯이 어떤 사건에 의해 다수가 그 영향을 받는 경우가 있기 때문에 이러한 기능을 지원하는 것이다. 델리게이트 내부적으로는 이것을 linked-list로 유지를 한다. linked-list로 유지하기 때문에 앞의 링크를 가리키는 _prev 필드가 필요한 것이다. 이를 그림으로 나타내면 <그림 4>와 같다.

<그림 4> 브로커의 linked-list

이 그림을 보면 한 가지 의문점이 들 것이다. 우선 브로커가 처음에 등록했던 신문사를 가리키는 것이 아니고 나중에 등록한 방송사를 가리킨다는 것과 일반적인 linked-list에서는 _next 필드로 다음 오브젝트를 가리키는 데 비해 여기는 _prev필드를 써서 앞의 오브젝트를 가리킨다는 것이다. 그 이유는 리턴 값 때문에 그렇다. 만약 callback 메쏘드에 리턴 값이 있다면 어떻게 할 것인가? 예를 들어 다음과 같은 경우이다.


이와 같이 리턴 값이 있는 경우 브로커에 등록된 callback 메쏘드가 한 개라면 별 문제가 없지만, 여러 개라면 어떻게 할까? 먼저 C#에서는 여러 개의 callback 메쏘드중 단 한개의 리턴 값만 받아 올 수 있다. 그 여러 개의 리턴 값을 다 받아오려면 다른 방법을 취해야 하는데 그 방법은 나중에 소개할 것이다. 일단 일반적인 상황에서는 리턴 값을 하나만 취한다.

그러면 어떤 리턴 값을 취할 것인가? 상식적으로 생각해 보면 가장 최근에 호출된 callback 메쏘드의 리턴 값이 가장 가치있다고 생각될 것이다. 그래서 가장 나중에 호출된 리턴 값이 필요하기 때문에 _next 필드를 안 쓰고 위로 거슬러 올라가서 호출하는 것이다. _next를 쓴 경우와 _prev를 쓴 경우를 그림으로 비교해 보자. 예를 들어 f1, f2, f3를 브로커에 등록했다고 하면 <그림 5>와 같은 호출 과정을 볼 수 있다.

<그림 5> _prev와 _next의 차이점

그러면 직접 호출을 담당하는 Invoke 메쏘드에 대한 가상 코드를 만들어 보자.

그럼 이제 _prev를 살펴봤으니, Combine 메쏘드가 내부적으로 어떻게 이들 연결을 만드는지 보자. <리스트 3>은 델리게이트 클래스의 Combine 메쏘드들이다. Combine 메쏘드는 두 개의 델리게이트를 인자로 받는데, 먼저 delegate는 한 번 생성되면 immutable하기 때문에 _prev 필드를 마음대로 변경할 수가 없다. 그래서 Combine을 할 때에는 second와 같은 새로운 델리게이트 오브젝트를 생성하고, 이때 _prev 필드 값을 first로 설정해 준다.

<리스트 3> 델리게이트의 메쏘드

class System.delegate {     // first와 second를 연결한 후에 second를 리턴한다.     public static delegate Combine(delegate first, delegate second);          // 배열에 의한 델리게이트를 연결시켜 준다.     public static delegate Combine(delegate[] delegateArray);       // 델리게이트를 chain에서 제거     public static Remove(delegate source, delegate value); }

그렇다면 이를 이용해서 Combine 메쏘드가 정말 새로운 오브젝트를 생성해서 리턴하는지 다음과 같은 코드를 보자. 다음 결과를 보면 False가 나온다. Combine 메쏘드가 새로운 델리게이트를 새로 생성해서 리턴하기 때문이다.

델리게이트에 Combine시키는 방법이 있으니 Remove시키는 방법도 있을 것이다. 다음과 같은 경우를 보자.


앞에서 브로커에게 신문사와 방송사를 다 등록시켰는데 이번에는 신문사를 제거해 봤다. 이 -= 연산자 또한 실제로는 Remove 메쏘드를 나타낸다. 이는 <리스트 3>에서 보듯이 두 개의 인자를 취하는데, 첫 번째는 linked-list를 이루고 있는 델리게이트의 헤드를 가리키며, 두 번째는 삭제할 델리게이트를 가리킨다. 그런데 왜 지우는데 오브젝트를 새로 생성할까? linked-list에서 원하는 것을 찾아서 지워야 하는데, 이를 비교하는 방법에 그 원인이 있다.

우리가 정확히 찾고자 하는 것은 NewspaperCompany. Publish로 이를 비교해야만 하는 것이다. 그런데 앞서서 델리게이트 클래스에서 생성자로 넘겨주는 것으로 _target과 _method Ptr이 있었다. 즉 instance/static이냐 하는 것과, 리턴 값과 인자형에 따라 클래스를 구분할 수 있는 것이다. 그렇기 때문에 델리게이트에서는 동등 비교를 하는 데 있어 _target과 _methodPtr을 이용한다. 다을 실행하면 TRUE를 리턴하는 것을 볼 수 있다.

이제 델리게이트에 다른 델리게이트를 쉽게 추가/삭제할 수 있게 됐다. 그러나 앞서 얘기했듯이 델리게이트의 linked-list 호출 구조는 한 가지 단점을 지니고 있다. 중간의 리턴 값들을 무시한다는 것이다. 게다가 만에 하나 리스트들 중에서 exception이 일어나든가 블러킹(blocking)되기라도 하면, 뒤에 딸려 있는 리스트들은 모두 호출되지 못하고 멈춰버린다.

이럴 때에는 알아서 호출하게 놔두지 말고 사용자가 직접 하나하나 체크해 가면서 호출하면 된다. C#에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위해 GetInvoca tionList()라는 함수를 제공하고 있다. 이를 이용하면 linked-list의 각 구성원을 똑같이 복사한 배열로 리턴받을 수 있다. 단 이때 _prev 필드는 필요없기 때문에 null로 셋팅이 된다.

이벤트 핸들러로 임명합니다~
이제 마지막으로 이벤트에 대해 알아 보자. 이벤트는 한 오브젝트에서 어떤 일이 일어나서 그 일을 다른 오브젝트에게 알려줄 때 이용한다. 이는 델리게이트와도 많이 유사한데, 실제로도 델리게이트를 이용하므로 이벤트는 델리게이트의 특별한 용도라고 생각하면 된다. 예를 들어 앞서 정의한 기상정보 시스템을 이벤트로 만들어 보자. 이때 이벤트라는 의미에 좀더 충실하기 위해 기상 특보를 기상청에서 발령한다고 가상해 보았다. 이때 기상청에서는 자신의 이벤트에 등록된 신문사에게 통지해 준다. <리스트 4>를 보자.

<리스트 4> 이벤트 예제

namespace MeteorologicalSystem2 {     // 기상청     class MeteorologicalOffice     {     // 이벤트 인자 정의     public class SpecialReportEventArgs : EventArgs     {         public SpecialReportEventArgs(string nephanalysis)         {             this.nephanalysis = nephanalysis;         }           // 이벤트 인자 내에서 쓸 목록         public readonly string nephanalysis;     }       // 위임형 선언     public delegate void SpecialReportEventHandler( object sender ,         SpecialReportEventArgs args);           // 이벤트 정의         public event SpecialReportEventHandler SpecialReport;           // 이벤트를 발생시키는 함수         protected virtual void OnSpecialReport(SpecialReportEventArgs e)         {             if ( SpecialReport != null )             {                 SpecialReport(this,e);         }     }           // 이벤트 발생을 위해 테스트용으로 만든 함수         public void SimulateEvent(string nephanalysis)         {             SpecialReportEventArgs e = new SpecialReportEventArgs             (nephanalysis);             OnSpecialReport(e);         }     }       // 신문사     class NewspaperCompany     {         public NewspaperCompany( MeteorologicalOffice mm)         {             mm.SpecialReport += new MeteorologicalOffice.                 SpecialReportEventHandler(Publish);         }           // 신문사에서 신문을 발간         public static void Publish( object sender , MeteorologicalOffice.             SpecialReportEventArgs e)         {             Console.WriteLine(“[신문사 특보] 구름분포:{0}”, e.nephanalysis);         }     }       // Class2에 대한 요약 설명     class Class2     {         // 해당 응용 프로그램의 주 진입점         [STAThread]         static void Main(string[] args)         {             // TODO: 여기에 응용 프로그램을 시작하는 코드를 추가             MeteorologicalOffice office = new MeteorologicalOffice();             NewspaperCompany company = new NewspaperCompany(office);             office.SimulateEvent(“태풍 북상”); // 이벤트를 넣어줌         }     } }

이벤트 이용에는 몇 가지 관례가 있다. 먼저 일반적인 델리게이트에서는 인자에 제한이 없지만 이벤트에서는 두 개의 인자를 사용한다. 그 두 개는 보내는 이가 누구인지 나타내는 object형과 System.EventArgs에서 상속받은 클래스를 인자로 받는 것이 있다. 먼저 받는 사람이 여러 사람의 이벤트에 등록해 두면 누가 보냈는지 알 수 없으므로 누가 보냈는지 알기 위해 첫 번째 인자로 object형 인자를 받는다.

예를 들면 신문사는 정보를 기상청으로부터 들을 수도 있지만 소식이 들어오는 경로는 여러 군데일 것이다. 누가 그 정보를 보냈는지 알아야 할 때가 있기 때문에 이런 방법을 사용하는 것이다. 두 번째 인자는 EventArgs를 상속받은 클래스인데 이를 사용면 좀더 깔끔하게 인자 관리를 할 수 있다(그러나 여기서는 편의를 위해서 단순하게 하나의 인자만 썼다).

이벤트에서는 이름을 정하는 데 있어서도 몇 가지 관례가 있다. 먼저 System.EventArgs를 상속받는 클래스는 그 이름 끝에 EventArgs를 붙여준다. 또한 델리게이트를 선언시에도 이름 뒤에 EventHandler를 붙여준다. 마지막으로 이벤트를 발생시키는 메쏘드는 이름 앞에 On을 붙여준다. <리스트 4>를 보면 그냥 이벤트 키워드없이 관례만 따라주면 이벤트가 되지 않느냐고 물을 수 있는데 사실 이벤트는 내부적으로 또 다른 일을 하고 있다. 무슨 일을 내부적으로 꾸미는지 알기 위해 ILDASM으로 확인해 보자.

<화면 11> 이벤트가 들어간 클래스

<화면 11>을 보면 생성하지 않았던 두 개의 함수가 추가되어 있는 것을 볼 수 있다. 게다가 우리는 SpecialReport를 public으로 선언을 했는데 private으로 되어 있다. 이를 가상 코드로 나타내 보자.

먼저 우리가 public으로 선언한 SpecialReport가 private으로 되어 있으면서 null로 초기화되어 있다. 이는 이벤트라는 것을 외부에서 함부로 접근하지 못하게 막기 위함이다. 예를 들어 태풍이 오는 그런 급박한 상황에서만 이벤트가 발생해야 하는데 이를 public으로 둘 경우 외부에서 마음대로 통제하거나, 바람이 불어도 기상 특보를 발령하는 우를 범할 수가 있기 때문이다. 그래서 이벤트는 그 이벤트를 소유한 클래스 내에서만 발생시킬 수 있게 하기 위해 private 필드로 두는 것이다.

또한 add_＊와 remove_*라는 두개의 메쏘드가 추가됐는데, 이는 메쏘드명에서 알 수 있듯이 이벤트에 등록자(listener)들을 등록/해제하는 역할을 한다. +=와 -=연산자를 쓰면 add_*나 remove_*로 컴파일러가 바꿔 준다. Combine이나 Remove를 쓴 경우와 다르지 않게 보일 수 있으나, 자세히 보면 메쏘드 위에 애트리뷰트가 있다.

이는 메쏘드를 동기화시켜서 쓰레드에 대한 안정성을 보장해 준다. 예를 들면 두 개의 리스너가 동시에 이벤트에 등록/해제해도 linked-list가 깨지지 않고 올바로 유지된다(<화면 12>). 결론적으로 이벤트는 결국 델리게이트의 특별한 케이스인데 보다 보안과 안정성에 중점을 둔 케이스라고 할 수 있다.

<화면 12> 동기화된 메쏘드

다음 글에서는 비동기 프로그래밍을
이번 글에서는 서버 구축하는 데 있어 필수인 비동기 소켓 프로그래밍에 앞서, 비동기 프로그래밍의 기본인 델리게이트에 대하 알아봤고, 델리게이트의 특별한 케이스인 이벤트에 대해서도 알아봤다. 다음 연재에서는 비동기 프로그래밍의 원리와 사용 방법에 대해 알아 볼 것이다. @

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비동기 프로그래밍이라는 것은 한 가지 일을 할 때 그 일이 끝날 때까지 기다리는 것이 아니라 그 일은 그 일 나름대로 진행하면서 동시에 자신의 일을 계속 할 수 있는 것을 말한다. 이러한 기능이 가능하게 하려면 결국 쓰레드를 써야만 한다. 이 쓰레드를 이용해 비동기 프로그래밍 기법을 흉내내 보자.

쓰레드를 이용한 비동기 프로그래밍
<리스트 1>은 쓰레드를 이용해 다른 작업을 동시에 하는 것을 보여준 예이다. 0부터 9까지 출력하는 프로그램으로 별개의 쓰레드를 하나 더 돌려서 이들을 동시에 처리하고 있다.

<리스트 1> 0부터 9까지 출력하는 프로그램

class Class1 {                 public void DoSubWork()                 {                                 // 서브 작업                                 for(int i =0 ; i < 10 ; i++)                                 {                                                 // 많은 계산을 요구하는 작업                                                 for(int j=0; j < 10000000 ; j++) {}                                                 Console.WriteLine(“SubWork :{0} “,i);                                 }                                                 Console.WriteLine(“부 작업 완료”);                 }                 // 해당 응용 프로그램의 주 진입점이다.                 [STAThread]                 static void Main(string[] args)                 {                                 // TODO: 여기에 응용 프로그램 시작 코드를 추가                                 Thread t = new Thread                                 (new ThreadStart(Class1.DoSubWork)); t.Start();                                 // 메인 작업                                 for(int i =0 ; i < 10 ; i++)                                 {                                                 for(int j=0; j < 10000000 ; j++) {}                                                 // 많은 계산을 요구하는 작업                                                 Console.WriteLine(“MainWork:{0} “,i);                                 }                                 Console.WriteLine(“메인 작업 완료”);                 } }

이 프로그램의 결과는 컴퓨터 사양에 따라 차이가 나고, 할 때마다 다른 결과가 나올 수 있으나 대략 다음의 결과와 비슷할 것이다.

즉 쓰레드를 이용하면 이처럼 두 가지 작업을 동시에 처리할 수 있다. 그런데 쓰레드의 생성자를 보면 ThreadStart라는 델리게이트를 취하고 있음을 볼 수 있을 것이다. 이 ThreadStart 델리게이트의 형식을 보면 다음과 같다.

리턴형은 void이고, 인자로는 아무런 값을 받지 않는 델리게이트이다. 따라서 우리가 쓰레드를 사용해 다른 함수를 가동할 때는 인자도 없고 리턴 값도 없는 함수만을 사용해야 된다는 얘기다. 그런데 세상사라는 것이 그리 간단하지 않은 것이, 앞의 경우만 보더라도 0부터가 아닌 임의의 숫자로 시작하고 싶어서 그 숫자를 인자로 넘기고 싶을 때가 있을 것이다. 이럴 때에는 어떻게 해야 할 것인가? <리스트 2>의 예제를 보자.

<리스트 2> 원하는 수부터 9까지 출력하는 프로그램

class CSubWork {                 private int start;                 public CSubWork(int i) { start = i; }                 public void DoSubWork2()                 {                                 // 서브 작업                                 for(int i =start ; i < 10 ; i++)                                 {                                                 for(int j=0; j < 10000000 ; j++) {}                                                 // 많은 계산을 요구하는 작업                                                 Console.WriteLine(“SubWork :{0} “,i);                                 }                                 Console.WriteLine(“부 작업 완료”);                 } } class Class1 {                 [STAThread]                 static void Main(string[] args)                 {                                 CSubWork = new CSubWork(5);                                 Thread t = new Thread ( new ThreadStart                                 (c.DoSubWork2) ); t.Start();                                 // 메인 작업                                 for(int i =0 ; i < 10 ; i++)                                 {                                                 for(int j=0; j < 10000000 ; j++) {}                                                 // 많은 계산을 요구하는 작업                                                 Console.WriteLine(“MainWork:{0} “,i);                                 }                                 Console.WriteLine(“메인 작업 완료”);                 } }

즉 비동기적으로 함수를 랩핑할 수 있는 클래스를 새로 만들어서 데이터 관리를 하면 되는 것이다. 그러므로 따로 인자를 넘기지 않더라도 클래스에 그 값을 줘서 해결할 수 있다. 다음은 <리스트 2>의 결과이다.

인자가 필요할 때에는 이렇게 해서 문제를 해결했는데, 이제 남은 또 다른 가능성은 리턴 값이 필요할 때이다. 되돌려 받는 값이 없다면 caller 측에서는 호출하고 잊어버리면 그만이다. 이를 ‘fire-and-forget style programming’이라고 한다. 그런데 되돌려 받는 값이 있다면 문제가 되기 시작한다. 상대방에게 비동기적으로 수행하라고 일을 시켜 놓았으니, 언제 끝날지 모르기 때문이다.

이를 확인하는 방법은 크게 두 가지가 있는데, caller 측에서 비동기 호출이 끝났는지 확인해서 끝났다면 리턴 값을 받아오는 방법과 caller 측에서 델리게이트를 넘겨주고 호출된 쪽에서 연산이 다 끝나면 그 델리게이트를 호출해줘서 리턴 값을 받아오는 방법이 있다. 이를 그림으로 나타내면 <그림 1>과 같다.

<그림 1> 비동기 호출로부터 결과값을 받는 방법

이번에는 비동기 부분에서 넘겨온 리턴 값을 가지고, 메인 부분에서 그 부분을 시작 값으로 하여 출력하는 프로그램을 만들 것이다. 지금까지 쓰레드 부분을 메인 부분에서 만들어 줬는데, 이번에는 메인 부분의 코드를 간결하게 하기 위하여 새로운 랩핑 클래스를 만들고 그곳에서 쓰레드를 담당하게 할 것이다. 쓰레드를 시작하는 함수는 Begin×××라는 이름을 붙여주고 결과 값을 받아 오는 함수는 End×××라고 붙여주자. <리스트 3>을 보자.

<리스트 3> 리턴 값을 위한 비동기 클래스

// 콜백 함수 델리게이트 public delegate void CallBack(int result); // 리턴 값을 처리하기 위한 클래스 class CSubWork2 {                 private int start; // 시작 값                 private CallBack callback; // 콜백 함수 델리게이트                 public bool isCompleted;                 // 연산이 끝났는가? caller 측에서 물어볼 때 대답해 주기 위해서                 public int ret; // 결과 값                 public CSubWork2(int i, CallBack d)                 {                                 start = i;                                 callback = d;                                 isCompleted = false                 }                                 public void DoSubWork2()                 {                                 ret = Calc(start);                                 isCompleted = true                                 if ( callback != null ) callback(ret );                 }                 protected int Calc(int s)                 {                                 // 서브 작업                                 for(int i =s ; i < 10 ; i++)                                 {                                                 for(int j=0; j < 10000000 ; j++) {}                                                 // 많은 계산을 요구하는 작업                                                 Console.WriteLine(“SubWork :{0} “,i);                                 }                                 Console.WriteLine(“부 작업 완료”);                                 return s+1;                 } } class CAsync {                 CSubWork2 w;                 public void BeginWork(int i, CallBack d)                 {                                 w = new CSubWork2(i, d);                                 Thread t = new Thread(new ThreadStart                                 ( w.DoSubWork2 )); t.Start();                 }                 public int EndWork()                 {                                 // 결과 값이 나올 때까지 블럭                                 do                                 {                                                 if ( w.isCompleted == true ) break                                 }while(true);                                 return w.ret;                 }                 public bool IsCompleted()                 {                                 return w.isCompleted;                 } }

리턴 값이 준비돼 있는지 안 돼 있는지 확인하기 위해 IsCim pleted하는 메쏘드를 준비했다. 또한 콜백(callback) 형식으로 델리게이트를 넘길 때를 위해 그에 대한 델리게이트도 마련해뒀다. CAsync 클래스의 BeginWork 함수에서 인자와 콜백 함수를 넘겨주게 되는데 이때 만약 콜백 함수가 필요없다면 null을 넘겨주면 된다. 그러면 대신 IsCompleted하는 함수로 비동기 연산의 종료 여부를 확인할 수 있다.

한편 EndWork 함수에서는 비동기 연산이 종료되지도 않았는데 이 함수를 호출하면 준비되지 않는 결과 값을 가져가는 오류를 미연에 방지하기 위해 결과 값이 나올 때까지 블럭되게 한 후, 결과 값이 나오면 리턴하도록 했다. 그럼 먼저 caller 측에서 비동기 연산의 종료를 확인하는 예제를 보자(<리스트 4>).

<리스트 4> 비동기 연산 종료 여부 확인하기

CAsync a = new CAsync(); a.BeginWork(4,null); while(!a.IsCompleted()) {                 // 메인 작업                 Console.Write(“.”); } for(int i = a.EndWork() ; i < 10 ; i++) {                 for(int j=0; j < 10000000 ; j++) {} // 많은 계산을 요구하는 작업                 Console.WriteLine(“MainWork:{0} “,i); } Console.WriteLine(“메인 작업 완료”);

이번 예제에서는 콜백 함수가 필요없으므로 BeginWork 함수에서 null을 넘겨줬다. 그리고 대신 IsCompleted 함수를 이용해 종료 여부를 확인하는 동안 메인에서는 자신의 일을 할 수 있도록 했다. 종료된 후에는 EndWork 함수를 이용하여 결과 값을 가져와서 메인 부분의 일을 처리했다. 이 프로그램의 결과는 다음과 같다.

이번에는 콜백 함수를 이용해 결과 값을 받아 오는 예제를 살펴보자(<리스트 5>). 콜백 함수에서는 비동기 함수의 리턴 값을 인자로 받아 와서 그 일을 하고 수행하고 있다.

<리스트 5> 델리게이트로 결과값 받아오기

class Class1 {                 // 비동기 함수가 대신 호출해 줄 콜백 함수                 public static void CallMe(int ret)                 {                                 // 메인 작업                                 for(int i = ret; i < 10 ; i++)                                 {                                                 for(int j=0; j < 10000000 ; j++) {}                                                 // 많은 계산을 요구하는 작업                                                 Console.WriteLine(“MainWork:{0} “,i);                                 }                 Console.WriteLine(“메인 작업 완료”);                 }                 [STAThread]                 static void Main(string[] args)                 {                                 CAsync b = new CAsync();                                 b.BeginWork(4,new CallBack(CallMe));                                 for(int i=0; i<400; i++)                                 {                                                 // 아무 작업 수행                                                 Console.Write(“.”);                                 }                 } }

이 방법을 쓰면 caller 측에서 일일이 확인하지 않아도, 호출된 비동기 함수 부분에서 다 끝났다고 알려주는 격이 된다. 결과는 다음과 같다.

이상이 비동기 프로그래밍의 대략적인 내부 구현이다. 실제 닷넷 프레임워크 내부적으로는 이보다 훨씬 더 복잡하게 진행이 되지만 대략적인 것은 이와 비슷하다. 그럼 이제는 실제 델리게이트를 이용해 비동기 프로그래밍을 해 보자.

델리게이트를 이용한 비동기 프로그래밍의 실제
이번 예제는 앞서 우리가 만든 프로그램과 비슷하다. 시작 숫자를 인자로 넘겨주면 그 숫자부터 프린트하는 프로그램이다. 이를 비동기 호출로 하기 위해 그에 대한 델리게이트를 다음과 같이 선언했다.

반환형을 다루는 예제는 조금 뒤에 다룰 것이므로, 지금은 반환형이 없는 델리게이트를 이용하자. 인자로는 시작 숫자를 넘겨줬다. 우리가 이렇게 델리게이트를 만들면 지난 시간에 소개했듯이 컴파일러는 이를 바탕으로 하여 다음과 같은 클래스를 만들게 된다.

BeginInvoke는 앞에서 BeginWork와 비슷한 역할을 한다. 먼저 델리게이트가 받을 인자가 오고, 그 다음에 콜백 함수가 오고, 추가로 상태를 지정할 수 있는 인자를 쓸 수 있다. 이는 추가 정보를 넘겨줄 필요가 있을 때에만 쓰는 것이므로, 필요없다면 안 써도 된다. 그럼 이를 실제로 테스트해 보자(<리스트 6>).

<리스트 6> 델리게이트를 이용한 비동기 호출

public delegate void SubWork(int i); class Class1 {                 public static void DoSubWork(int start)                 {                                 for(int i=start; i < 10 ; i++)                                 {                                                 for(int j=0; j < 10000000 ; j++) {}                                                 // 많은 계산을 요구하는 작업                                                 Console.WriteLine(“SubWork :{0}”,i);                                 }                 }                 [STAThread]                 static void Main(string[] args)                 {                                 SubWork d = new SubWork(DoSubWork);                                 d.BeginInvoke(3,null,null);                                 for(int i=0; i < 10 ; i++)                                 {                                                 for(int j=0; j < 10000000 ; j++) {}                                                 // 많은 계산을 요구하는 작업                                                 Console.WriteLine(“MainWork:{0}”,i);                                 }                 } }

앞서 우리가 한 예제와 동일한 기능을 하는 예제이다. 델리게이트에는 기본적으로 BeginInvoke라는 메쏘드가 있어 프로그래머가 손수 쓰레드 관련 코딩을 하지 않고도 손쉽게 비동기 호출을 할 수 있게 해 준다. 결과는 다음과 같다.

이와 같이 fire-and-forget형 프로그래밍의 경우 간단하지만 만약 반환 값을 다뤄야 할 경우는 약간 복잡해진다. 닷넷 플랫폼에서는 반환 값을 다루기 위한 4가지 스타일의 프로그래밍 기법을 제공한다.

그럼 이들에 대한 예제를 하나씩 살펴보도록 하자. 이 예제는 SubWork에서 반환 값을 주는데, 역시 앞의 예제와 비슷하게 main 부분에서는 시작 값으로 사용될 값을 넘겨주게 된다. 먼저 <리스트 7>을 통해 1번의 경우부터 보도록 하자.

<리스트 7> Use Callbacks 방식

public delegate int SubWork2(int i); class Class1 {                 public static int DoSubWork2(int start)                 {                                 for(int i=start; i < 10 ; i++)                                 {                                                 for(int j=0; j < 10000000 ; j++) {}                                                 // 많은 계산을 요구하는 작업                                                 Console.WriteLine(“SubWork :{0}”,i);                                 }                                 return start + 1;                 }                 public static void CallMe(IAsyncResult ar)                 {                                 SubWork2 d = (SubWork2) ((AsyncResult)ar)                                 .AsyncDelegate;                                 int result = d.EndInvoke(ar);                                 for(int i=result; i < 10 ; i++)                                 {                                                 for(int j=0; j < 10000000 ; j++) {}                                                 // 많은 계산을 요구하는 작업                                                 Console.WriteLine(“MainWork:{0}”,i);                                 }                 }                 [STAThread]                 static void Main(string[] args)                 {                                 // 여섯번째 예제                                 Console.WriteLine(“*** 여섯번째 예제 ***”);                                 SubWork2 d2 = new SubWork2(DoSubWork2);                                 d2.BeginInvoke(3,new AsyncCallback(CallMe),null);                                 // 아무런 작업                                 for(int i =0; i<300;i++) Console.Write(“.”);                                 // 그냥 끝나면 안되므로 키입력 까지 대기                                 Console.Read ();                 } }

이번에는 콜백 함수를 이용해서 함께 넘겨주고 있다. 이 콜백 델리게이트의 형식을 보면 다음과 같다.

즉 리턴 값은 없고, 인자로 IAsyncResult라는 것을 받고 있다. 이는 닷넷 프레임워크에서 콜백 함수를 호출할 때 그 인자를 자동으로 넘겨주므로 걱정하지 않아도 된다. 이때 넘어오는 인자에서 AsyncDelegate라는 속성을 이용하면 해당 델리게이트를 받아올 수 있다. 따라서 이를 이용해 EndInvoke를 호출하여 결과 값을 받아오는 것이다. 결과는 다음과 같다.

<리스트 8>은 2의 경우로서 caller 측에서 계속 폴링(polling)하면서 연산이 다 끝났는지 확인하는 방법이다.

<리스트 8> Poll Completed

SubWork2 d3 = new SubWork2(DoSubWork2); IAsyncResult ar = d3.BeginInvoke(3,null,null); while( !ar.IsCompleted ) {                 Console.Write(“.”); } int ret = d3.EndInvoke(ar); for(int i= ret; i < 10 ; i++) {                 for(int j=0; j < 10000000 ; j++) {} // 많은 계산을 요구하는 작업                 Console.WriteLine(“MainWork:{0}”,i); }

caller 측에서 IAsyncResult의 IsCompleted 속성을 이용하여 계속적으로 연산이 끝났는지 안 끝났는지 확인하고 있다. 확인하는 동안 caller 측에서는 계속 다른 작업을 할 수 있다. 결과는 다음과 같다.

<리스트 9>는 3의 경우인데, 이는 결국 caller 측에서 비동기 호출된 부분이 끝날 때까지 블러킹되고 있으므로, 별로 권장하는 방법은 아니다. 이렇게 되면 비동기 호출을 할 의미가 없기 때문이다. 그러나 이도 결과 값을 받는 방법의 하나이므로 알아두자. 이번 예제는 콘솔 프로그램이 아닌 윈도우용 프로그램으로 만들었다. EndInvoke를 실행했을 때 caller 측이 블러킹된다는 것을 보여주기 위해서 윈도우용 프로그램으로 만들었다.

<리스트 9> Begin Invoke, End Invoke

public class Form1 : System.Windows.Forms.Form {                 private System.Windows.Forms.TextBox textBox1;                 private System.Windows.Forms.Button button1;                 public delegate void SubWork();                 public void DoSubWork()                 {                                 // 서브 작업                                 string str;                                 for(int i =0 ; i < 100 ; i++)                                 {                                                 for(int j=0; j < 10000000 ; j++) {}                                                 // 많은 계산을 요구하는 작업                                                 str = String.Format(“SubWork :{0}\r\n”,i);                                                 textBox1.Text += str;                 } } [STAThread] static void Main()                 {                                 Application.Run(new Form1());                 }                 private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e)                 {                                 SubWork d = new SubWork(DoSubWork);                                 IAsyncResult r = d.BeginInvoke(null,null);                                 d.EndInvoke(r);                 } }

이 프로그램을 실행하고 ‘비동기 연산 시작’ 버튼을 누르면, 비동기 연산을 시작한다. 그러나 연산 결과가 바로 나오지도 않을 것이며 윈도우가 움직이지도 않을 것이다. 모든 연산이 끝난 후에 한꺼번에 나올 것이다. 이는 EndInvoke라는 함수 때문에 블러킹돼버려서 그런 것이다. 그래서 연산 결과를 표시하기 위해 윈도우 화면 갱신도 못하고 마치 다운된 것처럼 멈췄다가 결과가 나오게 된다. <화면 1>이 그 결과 화면이다.

<화면 1> 윈도우에서 비동기 연산을 한 결과 화면

이번에는 마지막 방법인 4에 대해 알아보자. 이 방법은 3번 방법과 비슷한데 한 가지 다른 점은 time out을 정해줄 수 있어서 마냥 블러킹되는 것이 아니라 일정 시간이 넘어버리면 끊어버릴 수 있는 기능을 제공한다. 이번에는 비동기 연산을 0.1초 안에 해내지 못하면 블러킹을 해제하고 main 부분을 실행하는 프로그램을 만들어 본다.

<리스트 10> Begin Invoke, Wait Handle, End Invoke

SubWork2 d4 = new SubWork2(DoSubWork2); IAsyncResult ar2 = d4.BeginInvoke(3,null,null); if ( ar2.AsyncWaitHandle.WaitOne(100,false) == false )                 {                                 ret = 4;                                 Console.WriteLine(“도중 차단”);                 }                 else                 {                                 ret = d4.EndInvoke(ar2);                 } for(int i= ret; i < 10 ; i++)                 {                                 for(int j=0; j < 10000000 ; j++) {}                                 // 많은 계산을 요구하는 작업                                 Console.WriteLine(“MainWork:{0}”,i);                 }

<리스트 10>은 caller 측에서 결과 값을 받기 위해서 0.1초간만 기다리고 그 안에 결과 값을 받지 못하면 블러킹을 중지하고 자신의 코드를 수행하는 예제이다. 결과는 다음과 같다. 결과에서 확인할 수 있는 것처럼 비동기 호출이 0.1초 안에 연산을 끝내지 못했기 때문에 main은 블러킹을 멈추고 자신이 할 일을 하고 있다.

리턴 값을 이용하지 않을 경우
이상으로 비동기 호출에서 결과 값을 얻기 위한 4가지 방법을 소개했다. 그러나 비동기 호출에서 결과 값을 받기 위해 꼭 리턴 값을 이용해야 하는 것은 아니다. 우리가 인자로 넘겨줄 때 ref형이나, out형으로 넘겨주면 꼭 리턴 값을 이용하지 않더라도 그 결과 값을 받는 방법이 된다. 그러나 여기서 한 가지 주의할 것은 인자(parameter) 값의 업데이트도 비동기적으로 일어난다는 것이다. <리스트 11>을 보자.

<리스트 11> Ref 파라미터를 사용한 예

public delegate void SubWork3(ref int i); public static void DoSubWork3(ref int i) {                 i *= 2; } [STAThread] static void Main(string[] args) {                 Console.WriteLine(“*** 열번째 예제***”);                 int v = 42;                 SubWork3 d5 = new SubWork3(DoSubWork3);                 IAsyncResult ar3 = d5.BeginInvoke(ref v,null,null);                 ar3.AsyncWaitHandle.WaitOne();                 Console.WriteLine(“EndInvoke를 호출하기 이전의 값 :{0}”,v);                 d5.EndInvoke(ref v,ar3);                 Console.WriteLine(“EndInvoke를 호출하고 난 후의 값:{0}”,v); }

이번에는 값을 ref형으로 넘기고 있다. 만약 비동기 호출이 아닌 동기 호출이라면, 처음에 결과 값이 84가 나와야 할 것이다. 그러나 비동기 호출이기 때문에, 파라미터값의 업데이트도 비동기적으로 하므로 EndInvoke를 호출해야만 값의 업데이트가 일어난다. 그 결과는 다음과 같다.

그런데 여기서 만약 reference type을 파라미터로 넘기게 되면 비동기 호출 부분에서는 이 값을 실시간적으로 업데이트를 한다. 즉 EndInvoke를 호출할 필요없이, 자신이 연산을 하면서 값을 지속적으로 갱신을 하는 것이다. 이번에는 reference type인 byte형 배열을 파라미터로 넘겨서 그 값을 확인해 보겠다. <리스트 12>를 보자.

<리스트 12> reference type을 파라미터로 넘긴 예

public delegate void SubWork4(byte[] b); public static void DoSubWork4(byte[] b) {                 for(byte i=0; i < b.Length; i++)                 {                                 for(int j=0; j < 10000000 ; j++) {}                                 // 많은 계산을 요구하는 작업                                 b[i] = (byte)(i*i);                 } } [STAThread] static void Main(string[] args) {                 Console.WriteLine(“*** 열한번째 예제***”);                 byte[] b = new byte[10];                 SubWork4 d6 = new SubWork4(DoSubWork4);                 IAsyncResult ar4 = d6.BeginInvoke(b, null, null);                 // ar4.AsyncWaitHandle.WaitOne();                 for(int i=0; i< b.Length; i++)                                 Console.WriteLine(“b[{0}]={1}”,i,b[i]); }

이 예제는 byte형 배열을 만든 후(이때 모든 배열의 값은 0으로 자동 초기화된다) 이를 비동기 호출로 넘겨주면, 비동기 연산 부분에서는 이 배열의 값을 넣어주는 작업을 하는 예제이다. <리스트 12>에서 결과 값이 다 나오도록 기다리는 부분을 주석 처리했는데, 그렇게 한 이유는 비동기 호출이 값을 실시간으로 고치는지 확인해 보기 위해서이다.

그 주석 처리한 부분의 주석을 없애 버리면 연산이 다 끝날 때까지 기다리기 때문에 언제나 정확한 값을 얻을 수 있을 것이다. 그러나 우리는 과연 비동기 호출이 값을 실시간으로 바꾸는지 확인하기 위한 것이므로 주석 처리를 했다. 결과 값은 컴퓨터 사양에 따라 다르고 할 때마다 다른 값이 나온다. 다음은 필자 컴퓨터에서 실행한 결과이다.

결과를 보면 5번 방까지는 제대로 들어갔는데, 그 이후로 값이 안 들어와 있다. 이는 caller 측에서 비동기 연산이 아직 다 끝나지 않았는데, 이는 그 값을 꺼내봤기 때문이다.


쓰레드 풀을 이용하자
이번 호에서는 쓰레드를 이용한 비동기 프로그래밍의 원리와 4가지 구현 방법에 대해 알아봤다. 그런데 여기서 아직 해결하지 못한 문제점이 남아 있다. 닷넷 프레임워크는 우리가 매번 비동기 호출을 할 때마다 쓰레드를 새로 만들어서 하는 것일까?

만약 그렇다면, 쓰레드라는 것이 적당한 수가 유지된다면 문제가 안 되지만 과도한 쓰레드의 생성은 오히려 쓰레드를 교체하면서 생기는 컨텍스트 체인지 오버헤드(context change overhead)가 있을 것이다. 닷넷 프레임워크에서는 이 문제를 쓰레드 풀(pool)을 이용해서 해결하고 있다. 다음 연재에서는 이 쓰레드 풀을 이용한 비동기 호출에 대해 알아보고, 최종적으로 게임 서버를 완성할 것이다. @

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