[Concurrency] TaskGroup

정유진·2022년 7월 21일

swift

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🧸 async 의 연장선으로...

Swift 5.7 매뉴얼에서 Concurrency 챕터에서는 Task and Task Group 이라는 개념이 소개되고 있는데 오키 내용은 알겠고 어떻게 쓰라고? 하다가 이거 나중에 프로젝트에서 써먹어야지 하는 생각으로 기록하는 예시 코드이다.

🎼 간단하게 TaskGroup 개념 짚기

task는 비동기적으로 run 될 수 있는 코드들의 단위 (unit으로 이해)
모든 비동기 코드는 task의 일부로서 run 된다.
이전에 소개했던 async-let은 child task를 제공하기 때문에 async 함수를 사용할 수 있었던 것! (async는 task 안에서 사용할 수 있다)
여기에 더해 taskGroup 을 사용하면 그 taskGroup에 child task를 "add" 하여서 개발자가 task의 우선순위와 task의 cancellation을 통제할 수 있다.
taskGroup 안의 task들은 공통의 parent task를 가지고 각각의 task는 역시 child task를 가질 수 있다. (tree를 상상해보자!)

https://developer.apple.com/documentation/swift/taskgroup
자세한 내용은 공식문서를 참고!

🧐 Function 미리보기

withTaskGroup(of:body:)

class TaskGroupTest {
    func test() async {
        // starts a new scope that can contain a dynamic number of child task
        await withTaskGroup(of: Data.self) { taskGroup in
            let photoNames = await listPhotos(inGallery: "Summer Vacation")
            for name in photoNames {
                taskGroup.addTask {
                    await self.downloadPhotos(name: name).data(using: .utf8)!
                }
            }
        }

    }

taskgroup을 통해 시간이 소요되는 작업(task)이 비동기적으로 수행되게 하고 task가 모두 끝날 때까지 await한 후에 그 결과물로 이어 작업을 할 수 있다.
여기서 핵심은 withTaskGroup 함수!
of: 에는 각 child task가 반환하는 결과값의 Type을 넘긴다.
body 부분에는 아래와 같은 closure가 들어가는데 위의 코드와 함께 보면, closure의 param에는 taskGroup이 넘어오므로 이 taskGroup 안에 내가 원하는 task를 addTask 하면 그 child task들이 착착 실행된다.

(inout TaskGroup<ChildTaskResult>) async -> GroupResult)

https://developer.apple.com/documentation/swift/withtaskgroup(of:returning:body:)
자세한 내용은 역시나 공식문서 참고가 최고!

addTask를 좀더 자세히 살펴보자.

addTask(priority:operation:)

mutating func addTask(
    priority: TaskPriority? = nil,
    operation: @escaping () async -> ChildTaskResult
)

addTask의 operation 안에서 "비동기적으로 처리되기 원하는, 복잡하고 시간이 소요되는 작업"을 수행하면 된다.
주의할 점이 있다면 childTaskResult로 반환되는 값의 type이 당연히 of: 의 type 과 동일해야 한다는 것이다!
위의 샘플 코드의 경우 Data가 반환되는 것을 확인할 수 있다.

나의 경우에는, 공식문서를 봐도 그래서 저 withTaskGroup의 결과물을 어떻게 써먹어야 할지 감이 오지 않았다. 공식 문서는 나를 너무 고평가한 것이다! 그래서 나는 내가 이해할만한 쉬운 예시를 만들어 보았다.

🧩 Sample Code

1) 예시 1 basic

 func printMessage() async {
        let words = ["Hello", "My", "name", "is", "yujinj"]
        let string = await withTaskGroup(of: String.self) { taskGroup -> String in
            for word in words {
                taskGroup.addTask {
                    // 시간이 소요되는 작업을 진행 
                    // let data = await requestToServer(word)
                    // 서버와 통신 후 결과 데이터 반환 (여기서는 그냥 word로 퉁친다.)
                    return word + " (by Server) "
                }
            }
            
            var collection = [String]()
            
            // taskGroup을 결과값이 들어있는 리스트라고 생각한다.
            for await value in taskGroup {
                collection.append(value)
            }
     
            return collection.joined(separator: " ")
        }
        
        print("said:", string)
    }

words안의 word 하나하나가 내가 서버에 던질 request라고 가정해보자.
나는 taskGroup에 내가 수행하기 원하는 child task를 add 하였다.
child task의 내용: 나는 word 하나를 requset로 던졌고 그에 대한 결과물을 받음 (가정)
taskGroup을 child task의 결과 하나하나가 담겨있는 리스트라고 이해하자.
task 수행이 완료되고 value를 반환받기 까지는 시간이 걸리기 때문에 value 앞에 await를 붙였다.
결과 하나하나를 빈 배열에 append하고 그 배열을 joined 하여서 return한다면 그 result가 let string에 담길 것이다.
string을 print 한다면 무슨 문장이 출력될까? word가 뒤섞일까? (무슨 정처기 문제같네)

"said: Hello (by Server)  My (by Server)  name (by Server)  is (by Server)  yujinj (by Server)"

2) 예시 2 + UI update

func sumNumbers() async {
        let numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
        
        let total = await withTaskGroup(of: Int.self) { taskGroup -> Int in
            for num in numbers {
                taskGroup.addTask{ 
                // 복잡하고 시간이 걸리는 로직이 진행된다...
                return num 
                }
            }
           
            let reduceResult = await taskGroup.reduce(0,+)
            return reduceResult
        }
        
        await MainActor.run {
        	// UI update
    	}
        
        print("total", total)
    }