[Swift Concurrency] continuation

정한별·2025년 3월 19일

concurrency swift

Swift Concurrency

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continuation이란

continuation은 기존의 애플의 레거시 콜백 기반 비동기 API나, 델리게이트 API들을 async/await 패턴으로 연결하는 브릿지 연결을 하는 객체이다.

안전 검사가 포함된 continuation인 CheckedContinuation와
성능 최적화를 위한 안전 검사가 없는 continuation UnsafeContinuation가 있다.

콜백 기반 API

기존의 콜백 기반 API가 있다고 해보자.
보통 이런함수들은 애플이 미리 만들어 둔것이고, 아직 async/await을 지원해주지 않은 것들이다.
이러한 API들을 어떻게 async/await 방식으로 전환할수 있는지 알아보자

func oldAPI(completion: @escaping (String) -> Void) {
    DispatchQueue.main.asyncAfter(deadline: .now() + 3) {
        completion("end")
    }
}

oldAPI {
    print("debug \($0)")
}

withCheckedContinuation 사용

withCheckedContinuation은 비동기 컨텍스트를 일시 중단하고 continuation 객체를 제공한다.
콜백이 호출되면 continuation.resume(returning:)으로 중단된 작업을 재개하고
결과는 await 표현식의 값으로 반환된다.

func newAPI() async -> String {
    await withCheckedContinuation { continuation in
        oldAPI {
            continuation.resume(returning: $0)
        }
    }
}

Task {
    let result = await newAPI()
    print("debug await \(result)")
}

주의할점이 있는데

CheckedContinuation 경우 continuation.resume()은 정확히 한 번만 호출되어야 한다. 여러 번 호출하면 런타임 오류가 발생 한다.
continuation이 resume되지 않으면 작업이 중단된 상태로 남아 메모리 누수와 교착 상태가 발생할 수 있다.

오류처리 withCheckedThrowingContinuation

만약 oldAPI가 오류를 반환할 가능성이 있다면 withCheckedThrowingContinuation 를 통해 오류처리 또한 가능하다.

func oldAPI(completion: @escaping (Result<String, Error>) -> Void) {
    DispatchQueue.main.asyncAfter(deadline: .now() + 3) {
        if Bool.random() {
            completion(.success("end"))
        } else {
            completion(.failure(NSError(domain: "APIError", code: 1, userInfo: nil)))
        }
    }
}

func newAPI() async throws -> String {
    try await withCheckedThrowingContinuation { continuation in
        oldAPI { result in
            switch result {
            case .success(let value):
                continuation.resume(returning: value)
            case .failure(let error):
                continuation.resume(throwing: error)
            }
        }
    }
}

Task {
    do {
        let result = try await newAPI()
        print("debug await \(result)")
    } catch {
        print("debug \(error)")
    }
}

Checked vs UnSafe

CheckedContinuation

resume이 정확히 한 번 호출되었는지 확인 한다.
continuation이 resume 없이 해제되면 경고 메시지를 기록한다.

SWIFT TASK CONTINUATION MISUSE: newAPI() leaked its continuation!

UnsafeContinuation

Checked와 다르게 안전성 검사를 수행하지 않아 오버헤드가 적다.
잘못 사용하면 크래시, 교착 상태, 메모리 누수 등 예측할 수 없는 결과가 발생할 수 있다.

왜 continuation을 한 번만 resume 해야 할까?

continuation은 중단된 비동기 흐름을 재개하는 것이기 때문이다.

continuation은 일시 중단된 작업의 실행 상태를 나타낸다.
continuation이 resume되면 저장된 실행 상태가 복원되고 함수 실행이 계속된다.
두 번 resume하면, 이미 진행 중이거나 완료된 함수의 실행 상태를 다시 복원하려는 시도가 발생한다.
이는 논리적 오류를 일으키는 것이다.

UnsafeContinuation 이러한 안전성 검사 resume이 여러 번 호출되는지, 비동기 컨텍스트가 정상적으로 처리되는지 검사하지 않기 때문에 런타임 체크 비용이 제거되므로 성능이 향상된다.

델리게이트 기반

역시나 콜백 기반처럼 미리 애플이 만들어둔 델리게이트 기반 API들이 많다.
이걸 asnyc/await으로 전환하는 방법 또한 콜배 기반과 크게 다를게 없다.

class LocationManager: NSObject, ObservableObject, CLLocationManagerDelegate {
    
    let isFail: Bool
    
    init(isFail: Bool) {
        self.isFail = isFail
        super.init()
        locationManager.delegate = self
        locationManager.desiredAccuracy = kCLLocationAccuracyBest
    }
    
    private var locationManager = CLLocationManager()
    
    private var continuation: CheckedContinuation<String, Error>?

    func requestLocation() async throws -> String {
        locationManager.requestWhenInUseAuthorization()
        locationManager.startUpdatingLocation()
        return try await withCheckedThrowingContinuation { continuation in
            self.continuation = continuation
        }
    }
    
    func locationManager(_ manager: CLLocationManager, didFailWithError error: Error) {
        if isFail {
            continuation?.resume(throwing: error)
        } else {
            continuation?.resume(returning: "위치정보")
        }
        continuation = nil
    }
}


let locationManager = LocationManager(isFail: false)

Task {
    do {
        let location = try await locationManager.requestLocation()
        print("debug \(location)")
    } catch {
        print("debug \(error)")
    }
}