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Swift 비동기 프로그래밍 | async/await, Task

Swift 비동기 프로그래밍 | async/await, Task

Swift 비동기 프로그래밍 | async/await, Task

이 글의 핵심

Swift 비동기 프로그래밍: async/await, Task. async/await·Task.

들어가며

async/await는 콜백 깊이를 줄이고, 구조화된 동시성(태스크·액터)과 함께 쓰기 좋습니다. 취소·우선순위는 Task API로 전달합니다.

1. async/await

기본 사용

func fetchData() async -> String {
    // 네트워크 요청 시뮬레이션
    try? await Task.sleep(nanoseconds: 1_000_000_000)
    return "데이터"
}
// 사용
Task {
    let data = await fetchData()
    print(data)
}

async throws

enum NetworkError: Error {
    case badURL
    case timeout
}
func fetchData(from url: String) async throws -> String {
    guard !url.isEmpty else {
        throw NetworkError.badURL
    }
    
    try await Task.sleep(nanoseconds: 1_000_000_000)
    return "데이터"
}
// 사용
Task {
    do {
        let data = try await fetchData(from: "https://example.com")
        print(data)
    } catch {
        print("에러: \(error)")
    }
}

2. Task

Task 생성

// 기본 Task
let task = Task {
    let data = await fetchData()
    print(data)
}
// 우선순위 지정
let highPriorityTask = Task(priority: .high) {
    let data = await fetchData()
    print(data)
}
// 취소 가능한 Task
let cancellableTask = Task {
    for i in 1...10 {
        if Task.isCancelled {
            print("작업 취소됨")
            return
        }
        print(i)
        try? await Task.sleep(nanoseconds: 100_000_000)
    }
}
// 취소
cancellableTask.cancel()

async let - 병렬 실행

func fetchUser() async -> String {
    try? await Task.sleep(nanoseconds: 1_000_000_000)
    return "사용자"
}
func fetchPosts() async -> [String] {
    try? await Task.sleep(nanoseconds: 1_000_000_000)
    return ["포스트1", "포스트2"]
}
// 순차 실행 (느림)
Task {
    let user = await fetchUser()
    let posts = await fetchPosts()
    print(user, posts)
}
// 병렬 실행 (빠름)
Task {
    async let user = fetchUser()
    async let posts = fetchPosts()
    
    let (u, p) = await (user, posts)
    print(u, p)
}

3. Actor

기본 Actor

actor Counter {
    private var count = 0
    
    func increment() {
        count += 1
    }
    
    func decrement() {
        count -= 1
    }
    
    func getCount() -> Int {
        return count
    }
}
// 사용
let counter = Counter()
Task {
    await counter.increment()
    await counter.increment()
    let count = await counter.getCount()
    print("Count: \(count)")  // 2
}

Actor 격리

actor BankAccount {
    private var balance: Int
    
    init(balance: Int) {
        self.balance = balance
    }
    
    func deposit(amount: Int) {
        balance += amount
    }
    
    func withdraw(amount: Int) -> Bool {
        if balance >= amount {
            balance -= amount
            return true
        }
        return false
    }
    
    func getBalance() -> Int {
        return balance
    }
}
let account = BankAccount(balance: 1000)
Task {
    await account.deposit(amount: 500)
    let success = await account.withdraw(amount: 300)
    let balance = await account.getBalance()
    print("잔액: \(balance)")  // 1200
}

4. 실전 예제

예제: API 클라이언트

actor APIClient {
    private let baseURL = "https://api.example.com"
    
    func fetchUser(id: Int) async throws -> User {
        let url = URL(string: "\(baseURL)/users/\(id)")!
        let (data, _) = try await URLSession.shared.data(from: url)
        return try JSONDecoder().decode(User.self, from: data)
    }
    
    func fetchPosts(userId: Int) async throws -> [Post] {
        let url = URL(string: "\(baseURL)/users/\(userId)/posts")!
        let (data, _) = try await URLSession.shared.data(from: url)
        return try JSONDecoder().decode([Post].self, from: data)
    }
}
struct User: Codable {
    let id: Int
    let name: String
}
struct Post: Codable {
    let id: Int
    let title: String
}
// 사용
let client = APIClient()
Task {
    do {
        async let user = try client.fetchUser(id: 1)
        async let posts = try client.fetchPosts(userId: 1)
        
        let (u, p) = try await (user, posts)
        print("사용자: \(u.name)")
        print("포스트: \(p.count)개")
    } catch {
        print("에러: \(error)")
    }
}

실전 심화 보강

실전 예제: withTaskGroup으로 병렬 요청 합치기

여러 ID에 대해 동시에 네트워크 호출을 하고 결과를 배열로 모을 때 사용합니다. (아래는 로컬에서 지연만 시뮬레이션합니다.)

import Foundation
func fetchName(id: Int) async throws -> String {
    try await Task.sleep(nanoseconds: 100_000_000)
    return "user-\(id)"
}
func loadAll(ids: [Int]) async throws -> [String] {
    try await withThrowingTaskGroup(of: (Int, String).self) { group in
        for id in ids {
            group.addTask {
                let name = try await fetchName(id: id)
                return (id, name)
            }
        }
        var dict: [Int: String] = [:]
        for try await (id, name) in group {
            dict[id] = name
        }
        return ids.compactMap { dict[$0] }
    }
}
@main
struct Demo {
    static func main() async throws {
        let names = try await loadAll(ids: [1, 2, 3])
        print(names)
    }
}

참고: @main 엔트리는 파일 하나에만 두어야 합니다. 기존 main과 함께 쓰려면 Task { ....} 블록으로 호출하세요.

자주 하는 실수

  • Task {} 내부에서 강한 참조로 뷰 컨트롤러를 붙잡는 경우.
  • await 없이 async 함수 결과를 기다리지 않는 경우.
  • MainActor 격리를 무시하고 UI를 백그라운드에서 갱신하는 경우.

주의사항

  • Task.sleep시간이 아니라 취소 협력점이기도 합니다. 장시간 작업은 주기적으로 Task.checkCancellation()을 호출하세요.

실무에서는 이렇게

  • 네트워크 레이어는 actor로 직렬화하고, UI는 @MainActor로 통일합니다.
  • 에러는 URLError·도메인 에러로 매핑해 사용자 메시지를 한곳에서 관리합니다.

비교 및 대안

패턴설명
async/await읽기 쉬운 제어 흐름
Combine스트림·백프레셔
GCD레거시 콜백 코드와 공존

추가 리소스


정리

핵심 요약

  1. async/await: 비동기 함수 정의 및 호출
  2. Task: 비동기 작업 생성 및 관리
  3. async let: 병렬 실행
  4. Actor: 데이터 레이스 방지
  5. Task.sleep: 비동기 대기

다음 단계


관련 글

심화 부록: 구현·운영 관점

이 부록은 앞선 본문에서 다룬 주제(「Swift 비동기 프로그래밍 | async/await, Task」)를 구현·런타임·운영 관점에서 다시 압축합니다. 도메인별 세부 구현은 글마다 다르지만, 입력 검증 → 핵심 연산 → 부작용(I/O·네트워크·동시성) → 관측의 흐름으로 장애를 나누면 원인 추적이 빨라집니다.

내부 동작과 핵심 메커니즘

flowchart TD
  A[입력·요청·이벤트] --> B[파싱·검증·디코딩]
  B --> C[핵심 연산·상태 전이]
  C --> D[부작용: I/O·네트워크·동시성]
  D --> E[결과·관측·저장]
sequenceDiagram
  participant C as 클라이언트/호출자
  participant B as 경계(런타임·게이트웨이·프로세스)
  participant D as 의존성(API·DB·큐·파일)
  C->>B: 요청/이벤트
  B->>D: 조회·쓰기·RPC
  D-->>B: 지연·부분 실패·재시도 가능
  B-->>C: 응답 또는 오류(코드·상관 ID)
  • 불변 조건(Invariant): 버퍼 경계, 프로토콜 상태, 트랜잭션 격리, FD 상한 등 단계별로 문장으로 적어 두면 디버깅 비용이 줄어듭니다.
  • 결정성: 순수 층과 시간·네트워크·스케줄에 의존하는 층을 분리해야 테스트와 장애 분석이 쉬워집니다.
  • 경계 비용: 직렬화, 인코딩, syscall 횟수, 락 경합, 할당·GC, 캐시 미스를 의심 목록에 둡니다.
  • 백프레셔: 생산자가 소비자보다 빠를 때 버퍼·큐·스트림에서 속도를 줄이는 신호를 어디에 둘지 정의합니다.

프로덕션 운영 패턴

영역운영 관점 질문
관측성요청 단위 상관 ID, 에러율·지연 p95/p99, 의존성 타임아웃·재시도가 대시보드에 보이는가
안전성입력 검증·권한·비밀·감사 로그가 코드 경로마다 일관적인가
신뢰성재시도는 멱등 연산에만 적용되는가, 서킷 브레이커·백오프·DLQ가 있는가
성능캐시·배치 크기·커넥션 풀·인덱스·백프레셔가 데이터 규모에 맞는가
배포롤백 룬북, 카나리/블루그린, 마이그레이션·피처 플래그가 문서화되어 있는가
용량피크 트래픽·디스크·FD·스레드 풀 상한을 주기적으로 검증하는가

스테이징은 데이터 양·네트워크 RTT·동시성을 프로덕션에 가깝게 맞출수록 재현율이 올라갑니다.

확장 예시: 엔드투엔드 미니 시나리오

앞선 본문 주제(「Swift 비동기 프로그래밍 | async/await, Task」)를 배포·운영 흐름에 맞춰 옮긴 체크리스트입니다. 도메인에 맞게 단계 이름만 바꿔 적용할 수 있습니다.

  1. 입력 계약 고정: 스키마·버전·최대 페이로드·타임아웃·에러 코드를 경계에 둔다.
  2. 핵심 경로 계측: 요청 ID, 단계별 지연, 외부 호출 결과 코드를 로그·메트릭·트레이스에서 한 흐름으로 본다.
  3. 실패 주입: 의존성 타임아웃·5xx·부분 데이터·락 대기를 스테이징에서 재현한다.
  4. 호환·롤백: 설정/마이그레이션/클라이언트 버전을 되돌릴 수 있는지 확인한다.
  5. 부하 후 검증: 피크 대비 p95/p99, 에러율, 리소스 상한, 알림 임계값을 점검한다.
handle(request):
  ctx = newCorrelationId()
  validated = validateSchema(request)
  authorize(validated, ctx)
  result = domainCore(validated)
  persistOrEmit(result, idempotentKey)
  recordMetrics(ctx, latency, outcome)
  return result

문제 해결(Troubleshooting)

증상가능 원인조치
간헐적 실패레이스, 타임아웃, 외부 의존성, DNS최소 재현 스크립트, 분산 트레이스·로그 상관관계, 재시도·서킷 설정 점검
성능 저하N+1, 동기 I/O, 락 경합, 과도한 직렬화, 캐시 미스프로파일러·APM으로 핫스팟 확인 후 한 가지씩 제거
메모리 증가캐시 무제한, 구독/리스너 누수, 대용량 버퍼, 커넥션 미반납상한·TTL·힙/FD 스냅샷 비교
빌드·배포만 실패환경 변수, 권한, 플랫폼 차이, lockfileCI 로그와 로컬 diff, 런타임·이미지 버전 핀
설정 불일치프로필·시크릿·기본값, 리전스키마 검증된 설정 단일 소스와 배포 매트릭스 표준화
데이터 불일치비멱등 재시도, 부분 쓰기, 캐시 무효화 누락멱등 키·아웃박스·트랜잭션 경계 재검토

권장 순서: (1) 최소 재현 (2) 최근 변경 범위 축소 (3) 환경·의존성 차이 (4) 관측으로 가설 검증 (5) 수정 후 회귀·부하 테스트.

배포 전에는 git addgit commitgit pushnpm run deploy 순서를 권장합니다.


자주 묻는 질문 (FAQ)

Q. 이 내용을 실무에서 언제 쓰나요?

A. Swift 비동기 프로그래밍: async/await, Task. async/await·Task로 흐름을 잡고 원리·코드·실무 적용을 한글로 정리합니다. Swift·비동기·async 중심으로 설명합니다. Start n… 실무에서는 위 본문의 예제와 선택 가이드를 참고해 적용하면 됩니다.

Q. 선행으로 읽으면 좋은 글은?

A. 각 글 하단의 이전 글 또는 관련 글 링크를 따라가면 순서대로 배울 수 있습니다. C++ 시리즈 목차에서 전체 흐름을 확인할 수 있습니다.

Q. 더 깊이 공부하려면?

A. cppreference와 해당 라이브러리 공식 문서를 참고하세요. 글 말미의 참고 자료 링크도 활용하면 좋습니다.


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