Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
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정성태 (techsharer at outlook.com)
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C# - Task에 전달한 Action, Func 유형에 따라 달라지는 async/await 비동기 처리

아래의 글을 한번 볼까요? ^^

Beware of how you create a Task
; https://dev.to/glsolaria/beware-of-how-you-create-a-task-23h9

글쓴이는 원래,

Going to sleep ...
... Woke up
Run complete

위와 같은 출력을 기대하면서 다음과 같이 코딩을 했다고 합니다.

static async Task FireAndForget()
{
  // Warning: Do not do this ...
  Task task = new Task(async () =>
  {
    Console.WriteLine("Going to sleep ...");
    await Task.Delay(1000);
    Console.WriteLine("... Woke up");
  });

  task.Start();

  await task;
}

static async Task Main(string[] args)
{
  await FireAndForget();

  Console.WriteLine("Run complete");

  Console.ReadKey();
}

/* 출력 결과
Going to sleep ...
Run complete
... Woke up
*/

그러면서 저렇게 원래의 의도대로 실행시키기 위해 코드를 다음과 같이 수정했다고 합니다.

static async Task FireAndAwaitAsync()
{
    var funcTask = new Func<Task>(async () =>
    {
        Console.WriteLine("Going to sleep ...");
        await Task.Delay(1000);
        Console.WriteLine("... Woke up");
    });

    Task task = funcTask.Invoke();
    await task;
}

/* 원 글은 위의 코드를 사용했지만, 아래와 같이 async를 빼고 Task를 직접 반환해도 됩니다.
static Task FireAndAwaitAsync()
{
    var funcTask = new Func<Task>(async () =>
    {
        Console.WriteLine("Going to sleep ...");
        await Task.Delay(1000);
        Console.WriteLine("... Woke up");
    });

    return funcTask.Invoke();
}
*/

static async Task Main(string[] args)
{
    await FireAndAwaitAsync();

    Console.WriteLine("Run complete");

    Console.ReadKey();
}

/* 출력 결과
Going to sleep ...
... Woke up
Run complete
*/

글쓴이는, 마지막에 사실 자신이 만든 코드처럼 Task 생성과 실행을 분리할 필요가 없으므로 저런 식으로 이슈가 될 일이 없을 거라고 말합니다.




글쓴이의 말대로, 아마도 대개의 경우 해당 코드를 다음과 같이 간단하게 구현할 것입니다.

static Task FireAndAwaitAsync2()
{
    return Task.Run(async () =>
    {
        Console.WriteLine("Going to sleep ...");
        await Task.Delay(1000);
        Console.WriteLine("... Woke up");
    });
}

그런데, 저렇게 Task.Run을 하면 순차적으로 실행하는 반면, new Task로 실행하면 왜 병렬로 실행하는 것일까요?

이것은 Task.Run 또는 Task 생성자가 받아들이는 Action과 Func의 차이 때문입니다. 즉, Action으로 받아들일 때는 해당 메서드가 async void 유형이기 때문에 Task 개체는 단순히 action을 수행만 할 뿐 내부의 "await Task.Delay" 호출에 대한 배려를 하지 않고 진행을 계속하게 됩니다. 반면, Func<Task> 유형으로 전달하면 내부의 "await Task.Delay"가 반환하는 Task를 다시 받아서 연계하므로 중첩된 await의 효과가 나타나는 것입니다.

정리하면, 아래의 2개 코드는 완전히 다른 결과를 낳게 되는 것입니다.

// 1) C# 컴파일러는 async 내부의 람다 메서드를 Func<Task>로 추론해 처리
return Task.Run(async () =>
    {
        Console.WriteLine("Going to sleep ...");
        await Task.Delay(1000);
        Console.WriteLine("... Woke up");
    });

// 2) 사용자가 Action으로 명시를 했으므로 Task.Run은 내부의 Task 개체와 연동할 수 없음
Action action = async () =>
{
    Console.WriteLine("Going to sleep ...");
    await Task.Delay(5000);
    Console.WriteLine("... Woke up");
};

return Task.Run(action);

즉, Task.Run에 Func<Task> 유형의 델리게이트를 전달했는지, Action 유형의 델리게이트를 전달했느냐에 따라 비동기 실행 결과가 달라진다는 것을 염두에 두어야 합니다.

참고로, Task 생성자는 오직 Action만 받기 때문에 "Beware of how you create a Task" 글의 코드처럼 Task 생성과 실행 단계를 나누면 필연적으로 Action 내부의 Task 연동이 안 됩니다. (그나저나, Task.Run에는 Action과 Func를 모두 받게 하면서 왜 생성자에는 Action 하나만 받게 한 걸까요? ^^)




한 가지 더 알아볼까요? ^^ 보통 Task.Run은 Task.Factory.StartNew로 다음의 옵션을 주었을 때 완전히 같다고 설명합니다.

Task.Factory.StartNew(func, CancellationToken.None, 
                TaskCreationOptions.DenyChildAttach, TaskScheduler.Default)

그렇다면, 위의 코드를 StartNew에 대입해 보면 어떻게 될까요?

Func<Task> func = async () =>
    {
        Console.WriteLine("Going to sleep ...");
        await Task.Delay(5000);
        Console.WriteLine("... Woke up");
    };

await Task.Factory.StartNew(func);
Console.WriteLine("Run complete");

/* 출력 결과
Going to sleep ...
Run complete
... Woke up
*/

실행해 보면, Task.Run과는 다르게 "Run complete" 메시지가 중간에 나옵니다. 그러니까, 완전히 동일하지는 않고 반환값 처리에서 Run은 Task를 반환하는 반면, StartNew는 Task<Task<T>>를 반환하는 차이가 있습니다. (자세한 내용은 "Task.Run vs Task.Factory.StartNew" 글에 예제 코드와 곁들인 설명을 참조하세요.)

따라서, StartNew의 경우 내부 Task를 연동하기 위해 Unwrap 메서드를 호출해주면,

Func<Task> func = async () =>
    {
        Console.WriteLine("Going to sleep ...");
        await Task.Delay(5000);
        Console.WriteLine("... Woke up");
    };

await Task.Factory.StartNew(func).Unwrap();
/* 출력 결과
Going to sleep ...
... Woke up
Run complete
*/

이제서야 의도했던 대로 Task.Run과 동일하게 동작합니다.

그러니까, 좀 더 엄밀히 말하면 Task.Run과 동일한 것은 "Task.Factory.StartNew(func, CancellationToken.None, TaskCreationOptions.DenyChildAttach, TaskScheduler.Default).Unwrap()"입니다.

혹은, 매우 희한한 구문이지만 await을 두 번 해서 StartNew가 반환한 Task<Task<TResult>>를 내부의 Task<TResult>를 활용하도록 바꾸는 것도 가능합니다.

Func<Task> func = async () =>
    {
        Console.WriteLine("Going to sleep ...");
        await Task.Delay(5000);
        Console.WriteLine("... Woke up");
    };

await await Task.Factory.StartNew(func);

결과는 Unwrap과 동일하게 나옵니다.




원래 글은 "Beware of how you create a Task"에서 시작했지만, 어쩌다 보니 "Task.Run vs Task.Factory.StartNew" 글까지 자연스럽게 설명이 되었군요. ^^

(첨부 파일은 이 글의 예제 코드를 포함합니다.)




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]







[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 7/20/2022]

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댓글 작성자
 



2021-09-14 09시28분
[이성환] 결국 await 수행 시 async void/Task 이슈인데 이것 참 별 생각 없이 코딩했다가... 어? 왜 안 되지? 하는 빡침에 자주 빠지는 녀석들이기도 합니다. ;ㅁ;

그리고 Task.Run() 이 Func<Task> 로 처리되도록 만든 것을 약간 궁예해보자면

애초에 그 이전 Task 사용에서는 async void/Task 에 대한 고려가 없었을 거라고 예상이 됩니다. (Task.Run()도 .net 4.5에 추가되었기 때문에 그런 이슈가 당연히 없었겠죠)
그러다 .net 4.5에서 async / await 을 추가하면서 앞서 본문에서 설명하신 이슈와 혼란 때문에 Task.Run()이 이런 저런 필요성 때문에 함께 추가되지 않았나 합니다.
그러면서 꼬인 것 중 하나가 StartNew 가 아니었을까... 하는 궁예질을 해봅니다. >ㅂ<
[손님]
2021-09-14 10시24분
@이성환 Task.Run의 Func 처리에 대해서는 저도 잠깐 생각은 해봤는데요, ^^ 사실 기존 메서드에 오버로드를 추가하는 것은 종종 있어왔기 때문에 마이크로소프트가 Task 생성자에 대해서만 특별히 추가하지 않을 이유는 없었을 것 같습니다. 단지, Task를 직접 생성하거나 TaskFactory.StartNew를 통한 사용을 의도적으로 억제하면서 Task.Run을 사용하라는 권장 의미가 아니었을까... 라고 짐작해 봤습니다.

암튼, 비동기 기능 자체는 참 좋긴 한데 엮인 것이 너무 많은 것 같습니다. 이런 거 보면, 가능한 비동기 메서드는 단순한 유형으로 작성하는 것이 답이 아닐까 싶습니다. ^^
정성태

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