[WWDC 21] Protect Mutable state with Swift actors

suojae·2024년 1월 30일

동시성 프로그래밍

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Actor 등장배경

위와 같이 value 프로퍼티를 비동기로 접근하면 데이터 경쟁 상황이 발생한다.
상황에 따라 첫번째 프린트 문에서 1 혹은 2가 출력되어 결과값을 예측할 수 없다.
만약 두 개의 비동기를 돌리더라도 연산 결과인 2를 확정짓고 싶다면 어떻게 해야할까?

구조체를 사용하면 데이터 경쟁 문제를 해결할 수 있으나 상태를 공유하지 않는다는 문제점이 있다.

상태를 공유하면서 데이터 경쟁 문제를 해결하려면
1. Atomic 연산 (연산이 시작되면, 그것이 완전히 끝날 때까지 다른 스레드나 프로세스에 의해 중단되거나 방해받지 않음)
2. Lock을 걸거나
3. Serial dispatch queue를 거는 방법이 있다.

Actor 소개

Actor의 상태는 오직 자기 자신에 의해서만 변경된다.
또한 serial한 접근을 자체적으로 보장시켜준다.

Actor의 기본목표는 상태공유에 있기 때문에 참조타입이다.

위 코드의 문제점은 저장된 캐시 이미지를 가져다가 쓰는 것이 아닌 비동기로 진행된 Task2에 의한 새로운 이미지를 리턴한다는 점이다.

actor ImageDownloader {

    private enum CacheEntry {
        case inProgress(Task<Image, Error>)
        case ready(Image)
    }

    private var cache: [URL: CacheEntry] = [:]

    func image(from url: URL) async throws -> Image? {
        if let cached = cache[url] {
            switch cached {
            case .ready(let image):
                return image
            case .inProgress(let task):
                return try await task.value
            }
        }

        let task = Task {
            try await downloadImage(from: url)
        }

        cache[url] = .inProgress(task)
                do {
            let image = try await task.value
            cache[url] = .ready(image)
            return image
        } catch {
            cache[url] = nil
            throw error
        }
    }
}