C# Event-based Asynchronous Pattern - EAP(2)

이벤트 기반 비동기 프로그래밍 패턴


http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms228969.aspx



지난 포스트 


 이번 포스트는 지난 시간이 이은 두번째 EAP로 라이브러리를  알아 보도록 하겠습니다. 우선 EAP로 개발하기 위해서는 delegate와 event에 대해서 기본적인 선 지식이 있어야 이해가 편할 것으로 보이지만 전혀 모르는 상태에서도 전체적인 구성을 이해에는 별 무리가 없을 것입니다.


 다중 동시 작업 지원

한번에 한 작업만 지원 
 void MethodNameAsync([object userState]);  void MethodNameAsync();
 void CancelAsync([object userState]);  void CancelAsync();


 위와 같은 메소드로 비동기 수행을 실행할 수 있도록 규칙을 따라 함수를 만들어야 한다. ( Async의 object 파라메터는 옵션이다.) 자 이제 직접 코드로 살펴 보도록 하자. 하지만 아직까지는 Event 기반 클래스는 아니며 EAP를 만들기 위한 전 단계를 만들어 EAP로 가기 위한 전체적인 흐름을 쉽게 알 수 있도록 하겠다. 점차 점진적으로 EAP를 만들어 가 보자.

/// <summary>
/// 생각하는 비동기 클래스 EAP
/// </summary>
/// <remarks>
/// EAP로 개발하기 준비 단계
/// 클래스 내부에서는 APM 형식으로 비동기를 수행하고
/// 클래스 외부에서는 Event 형식으로 수행이 되도록 지원해야 한다.
/// 현재 코드는 아직 Event를 연결하지 않고 비동기 수행이 되는지 여부만 구현 하였다.
/// </remarks>
public class ThinkingAsyncEAP
{
    /// <summary>
    /// 비동기 수행 시작하기
    /// </summary>
    /// <param name="action">action, delegate parameter</param>
    /// <returns></returns>
    public IAsyncResult StartAsync(Action action)
    {
        //APM 형식처럼 비동기로 실행 한다.
        //delegate의 BeginInvoke와 동일 한다.
        var asyncHandlerPointer = action.BeginInvoke(new AsyncCallback(Completed), action);
 
        //IAsyncResult를 반환 한다.
        //APM에서 사용하던 기존 코드와의 호환성을 유지하기 위해 반환한다.
        //호환성 유지가 필요 없으면 반환하지 않고 메소드를 void 형식으로 선언하면 된다.
        return asyncHandlerPointer;
    }
 
    /// <summary>
    /// 비동기 수행 종료하기
    /// </summary>
    /// <param name="result">IAsyncResult</param>
    public void Completed(IAsyncResult result)
    {
        Action action = (Action)result.AsyncState;
        action.EndInvoke(result);
        //ManualResetEvent d = (ManualResetEvent)result.AsyncWaitHandle;
        //d.Set();
    }
}

[코드1] ThinkingAsyncEAP #1


 "코드 1"에서 delegate의 BeginInvoke를 이용하여 비동기 실행이 되도록 하였으며 IAsyncResult를 반환하여 기존에 APM으로 작성된 코드와도 호환이 되도록 하였다. 우선 코드 설명으로는 기본적으로 주석으로 대부분 설명 하였으며 전체적인 흐름은 StartAsync를 통해 비동기 실행한 구문을 받아 수행하고 완료가 되면 Completed 메소드가 수행하여 비동기 수행을 종료토록 한다. 다시 설명하지만 아직은 이벤트 기반으로 작성된 코드는 아니면 여기까지의 코드를 가지고 테스트에서 정상적으로 수행이 되는지 확인해 보도록 하자. 테스트 코드는 아래 "코드2"에 있다. 생각보다 시 수행 코드보다 테스트에서 확인하는 코드의 길이가 훨씬 긴 편인데 여러가지 케이스에 대해서 한번에 확인하기 위해 코드가 길어 졌다. 그렇지만 테스트 함수에서 사용한 코드를 통해 어떻게 사용하는지에 대해서 습득할 수 있는 여러가지 기법들을 알 수 있는 기회가 될 것이므로 이 역시 꼼꼼히 살펴 보도록 하자.

//Thinking메소드에서 사용할 변수(Assert 단계에서 정상 수행 확인 용도)
private int tempI2 = 0;
 
/// <summary>
/// EAP Library 만들기 #1
/// </summary>
/// <remarks>
/// TDD의 Unit Test는 하나의 메소드로 하나의 방법에 대해서만 테스트 하도록 권장하고 있다.
/// 그렇지만 여러가지 방안을 한번에 확인하고 쉽게 접근 및 이해가 편하도록 실행 여러가지 케이스를 한번에 Act, Assert 하도록 하였다.
/// </remarks>
[TestMethod]
public void Thinking_EAP_ASync_UnitTest()
{
    //Arrange step
    //테스트 확인용 변수
    int tempI = 0, tempJ = 100;
 
    #region Action case
    //Act step
    var thinking1 = new ThinkingAsyncEAP();
    //별도의 쓰레드에서 실행
    var asyncHandlerPointer1 = thinking1.StartAsync(() =>
    {
        for (int i = 1; i <= 100; i++)
        {
            //50 밀리초씩 생각 한다.
            Thread.Sleep(50);
            Debug.WriteLine(i);
            tempI = i;
        }
    });
 
    Action action = () =>
    {
        for (int i = 1; i <= 100; i++)
        {
            //50 밀리초씩 생각 한다.
            Thread.Sleep(50);
            Debug.WriteLine(i);
            tempI = i;
        }
    };
 
    var thinking2 = new ThinkingAsyncEAP();
    //별도의 쓰레드에서 실행
    var asyncHandlerPointer2 = thinking2.StartAsync(action);
    #endregion
 
    #region delegate case
    var thinking3 = new ThinkingAsyncEAP();
    //별도의 쓰레드에서 실행
    var asyncHandlerPointer3 = thinking3.StartAsync(delegate()
    {
        for (int i = 1; i <= 100; i++)
        {
            //50 밀리초씩 생각 한다.
            Thread.Sleep(50);
            Debug.WriteLine(i);
            tempI = i;
        }
    });
    #endregion
 
    #region delegate case 2
    var thinking4 = new ThinkingAsyncEAP();
    //별도의 쓰레드에서 실행
    var asyncHandlerPointer4 = thinking4.StartAsync(Thinking);
    #endregion
 
    #region 별도의 로직
    //별도의 다른 로직 수행 시작
 
 
    //별도의 다른 로직 수행 종료
    #endregion
 
    ////대기가 필요 하면 WaitOne를 통해 쓰레드가 종료 될때까지 기다리고
    ////필요 없으면 주석처리 후 메소드를 종료 시키면 된다.
    //asyncHandlerPointer1.AsyncWaitHandle.WaitOne();
    //asyncHandlerPointer2.AsyncWaitHandle.WaitOne();
    //asyncHandlerPointer3.AsyncWaitHandle.WaitOne();
    //asyncHandlerPointer4.AsyncWaitHandle.WaitOne();
 
    //한번에 대기 하기 - 처리가 완료 될때까지 대기 한다. - 여기서는 assert단계에서 값을 확인하기 위해 대기하도록 하였다.
    //new[]는 컬렉션으로 만들어 주는 .net framework 3.5 문법이다.
    WaitHandle.WaitAll(new[]
    { 
        asyncHandlerPointer1.AsyncWaitHandle, 
        asyncHandlerPointer2.AsyncWaitHandle, 
        asyncHandlerPointer3.AsyncWaitHandle,
        asyncHandlerPointer4.AsyncWaitHandle
    });
 
    //Assert step
    //값이 맞는지 테스트
    //thread unsafe 하지만 마지막 실행 쓰레드가 
    //100으로 할당함으로 별도의 추가 작업을 하지 않겠음
    Assert.AreEqual(tempI, tempJ);
 
    //Assert step
    //thinking3.StartAsync(Thinking)는 closure 함수로 치환되지 않기에 
    //전역 함수를 사용해서 체크를 할 수 밖에 없었다.
    Assert.AreEqual(tempI2, tempJ);
 
    //action, func, anomymouse delegate 함수는 컴파일러의 의해서
    //local 변수를 함수 내부로 포함되게 치환되어 사용할 수 있도록 된다.
    //그래서 아래와 같은 코드가 정상적으로 수행이 되는 것이다.
    //int i = 0;
    //() => { i++; } or delegate(){ i++; } 와 같이 선언되어서 바깥에서 선언된
    //i의 값을 내부에서 사용할 수 있도록 지원 한다.
}
 
/// <summary>
/// 시간끌기용 더미 메소드
/// </summary>
public void Thinking()
{
    for (int i = 1; i <= 100; i++)
    {
        //50초씩 생각 한다.
        Thread.Sleep(50);
        Debug.WriteLine(i);
        tempI2 = i;
    }
}

[코드 2] ThinkingAsyncEAP Unit Test


 위 "코드2"에서는 delegate, action, method point를 통해서 테스트를 진행하였으며 비동기로 수행할 로직은 단순하게 1부터 100까지 증가하는 로직을 테스트 하였다. 그리고 Debug.WriteLine를 통해 Visual studio의 "Output"창에서 확인 할 수 있도록 하였다. 그리고 한가지 더 덧 붙이자면 tempI2는 Clousure 함수와 같이 외부에서 선언된 메소드를 별도의 클래스의 내부에서 사용할 수 있는 방법이 없기 때문에 전역변수로 선언하여 사용 하여 테스트를 하였다.


 이번 포스트를 진행하다 보니 너무 길어 지는 문제점이 있엇 다음 포스트에서 계속 이어 가도록 하겠다. 너무 길어 지면 집중도와 이해가 낮아 지므로 다음에 계속 이어 가도록 하겠다.

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