코루틴 관련 주요 개념 중 하나인 “일시 중단 함수”에 대해 알아보도록 하겠습니다.
1. 일시 중단 함수란?
일시 중단 지점이 있는 함수
일시 중단 함수는 suspend 라는 키워드로 정의되는 함수로, 동작 실행을 일시 중단하고 나중에 재개할 수 있는 함수를 의미합니다.
일시 중단 함수는 비동기 작업을 동기식 코드처럼 작성할 수 있게 해줍니다.
전통적인 콜백(callback) 기반 비동기 코드를 생각해보시죠. 콜백 방식은 흔히 콜백 지옥(callback hell)을 만들어 가독성이 떨어지며 유지보수를 어렵게 할 수 있습니다. 코루틴과 일시 중단 함수를 사용하면 다음과 같이 비동기 작업을 마치 동기식 코드처럼 작성할 수 있죠.
일시 중단 함수의 일례로 delay를 들 수 있습니다.
delay 함수도 일시 중단 함수로, 본인이 실행되는 동안 호출부의 흐름을 잠시 멈춥니다.
그 외에도 스레드 사용을 양도하는 yield 함수,
네트워크 요청이나 파일 입출력 작업 같은 시간이 오래 걸리는 작업을 할 때,
코루틴은 해당 작업이 완료될 때까지 기다리는 대신 본인이 실행되고 있던 스레드가 다른 작업을 처리하도록 실행을 일시 중단할 수 있습니다.
2. 일시 중단 함수 사용 방법
일시 중단 함수는 두가지 환경에서 호출 할 수 있습니다.
- 코루틴 내부
- 일시 중단 함수 내부
첫번째는 코루틴 내부이고, 나머지 하나는 일시 중단 함수 내부입니다.
2.1. 일시 중단 함수 사용 방법 - 코루틴
이 코드는 runBlocking 안에서 코루틴 빌더 함수 launch 를 사용하여 코루틴을 만들고, 그 안에서 delayPrint 라는 일시 중단 함수를 실행합니다.
이 때, delayPrint 에서는 1초 일시 중단된 후, 메시지를 출력합니다.
맨 처음 언급했듯, 일시 중단 함수는 코루틴 내에서 비동기 함수를 동기 함수처럼 순차적으로 처리할 수 있게 합니다. 따라서 위와 같이 하나의 코루틴 내에서 여러 개의 일시 중단 함수를 실행하면, 결과값이 순차적으로 출력됨을 확인 할 수 있습니다.
2.2. 일시 중단 함수 사용 방법 - 일시 중단 함수
이번에는 이전 챕터에서 자주 사용하던 티켓 예매 사이트에서 공연 관람객 목록 가져오기를 예로 들겠습니다. 1번 서버에서 관람객 목록을 가져오는 데에 2,000ms, 2번 서버에서는 데에 1,000ms 가 필요하다고 가정하겠습니다.
두 서버에서 가져온 목록을 프린트하는 일시 중단 함수 delayPrint 를 실행해보면 약 3,000ms 실행 시간이 소요되는 것을 확인할 수 있습니다.
이는 두 서버에서 가져온 목록을 순차적으로 출력하기 때문입니다.
이번에는 각 일시 중단 함수를 동시에 실행하여 대기 시간을 줄여보려고 합니다. 최대 실행 시간을 2,000ms 대로 줄이기 위해, 함수를 각기 다른 코루틴 범위에서 호출해보도록 하겠습니다.
3. 일시 중단 함수 사용 방법 - 병렬 실행
이전 코드의 delayPrint 함수 대신 각 함수를 서로 다른 코루틴 안에서 호출하도록 변경했습니다.
실행 결과에서 알 수 있다시피, getParticipantList* 함수가
서로 다른 코루틴, 서로 다른 스레드에서 실행되었기 때문에, 전체 실행 시간은 3,000ms가 아닌 2,000ms 가 되었습니다.
그렇다면, 우리는 일시 중단 함수를 사용하려면 늘 코루틴을 함수 외부에 두는 수 밖에 없을까요?
4. coroutineScope를 사용하여 일시 중단 함수 내에서 코루틴 실행하기
coroutineScope 함수를 사용하면, 일시 중단 함수 내에서 코루틴 환경을 설정하고 사용할 수 있습니다.
coroutineScope 함수는 CoroutineScope 확장 람다 함수를 인자로 받아, 람다식 내에서 코루틴 작업을 실행할 수 있게 해줍니다.
이전 코드에서 runBlocking 람다식에 속해 있던 코루틴 함수를 일시 중단 함수 내부로 가져오도록 하였습니다. 실행해보면, 결과는 동일합니다.
내부 구조는 어떻게 되어있을까요?
flowchart TD runBlocking[*Job*\nrunBlocking] --> coroutineScope[*Job*\ncoroutineScope] coroutineScope --> childCoroutine1[*Deferred*\ngetParticipantList1] coroutineScope --> childCoroutine2[*Deferred*\ngetParticipantList2]
coroutineScope 함수는 새로운 Job 객체를 생성하고, 생성된 곳 상위에 있는 CoroutineContext 부모로 삼도록 만들어 줍니다.
실제 코드를 통해 확인해보면, 각 코루틴 Job의 부모가 coroutineScope 이 만들어 낸 Job이라는 것을 확인할 수 있습니다.
또한, coroutineScope 함수는 자신이 생성된 runBlocking의 Job을 부모로 삼아, 자신이 생성한 코루틴을 관리합니다.
5. coroutineScope 예외 전파
이전 코드에서 관람객 목록을 가져오는 함수 중 하나에서 예외가 발생하는 상황을 예로 들어, coroutineScope 의 예외 전파에 대해 알아보겠습니다.
이 코드에서 getParticipantList2 함수에서 예외가 발생하여, getParticipantList1 관람객 목록만 출력하고 프로그램이 종료될까요?
안타깝게도, coroutineScope 함수는 일반 Job 객체를 생성하기 때문에, 하위 코루틴에서 발생한 예외가 상위 코루틴으로 전파되어 프로그램이 종료됩니다.
위와 같은 상황을 방지하기 위해 supervisorScope 함수를 사용할 수 있습니다.
5.1. supervisorScope로 예외 전파 막기
flowchart TD runBlocking[*Job*\nrunBlocking] --> supervisorScope[*SupervisorJob*\nsupervisorScope] supervisorScope --> childCoroutine1[*Deferred*\ngetParticipantList1] supervisorScope --> childCoroutine2[*Deferred*\ngetParticipantList2]
supervisorScope는 coroutineScope와 동일하게 일시 중단 함수 내에서 상위 코루틴 환경을 가져와 사용할 수 있게 도와줍니다.
다만 한가지 차이가 있다면, 생성되는 Job이 일반 Job이 아닌 SupervisorJob라는 점입니다.
그 덕분에 하위 코루틴에서 오류가 발생하더라도 상위 코루틴으로 예외가 전파되는 것을 방지 할 수 있습니다.
앞선 코드의 coroutineScope를 supervisorScope로 변경해보도록 하겠습니다.
이번에는 getParticipantList2 함수에서 예외가 발생하더라도, getParticipantList1 함수의 결과를 출력하고 프로그램이 종료되지 않음을 확인할 수 있습니다.