20장의 요약 정보입니다. 비동기 및 파일 I/O

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참고 항목

이 책은 2016년 봄에 출간되었으며, 그 후로 업데이트되지 않았습니다. 이 책의 많은 내용이 지금까지도 무척 유용하나, 일부 내용은 오래되었고 올바르지 않거나 완전하지 않은 주제도 있습니다.

그래픽 사용자 인터페이스는 사용자 입력 이벤트에 순차적으로 응답해야 합니다. 따라서 사용자 입력 이벤트의 모든 처리가 단일 스레드(종종 주 스레드 또는 UI 스레드라고도 함)에서 발생해야 합니다.

사용자는 그래픽 사용자 인터페이스가 응답할 것으로 기대합니다. 즉, 프로그램에서 사용자 입력 이벤트를 신속하게 처리해야 합니다. 이렇게 할 수 없는 경우 처리를 실행 보조 스레드로 이관해야 합니다.

이 책의 여러 샘플 프로그램에서는 WebRequest 클래스를 사용했습니다. 이 클래스에서 BeginGetResponse 메서드는 완료 시 콜백 함수를 호출하는 작업자 스레드를 시작합니다. 그러나 해당 콜백 함수는 작업자 스레드에서 실행되므로 프로그램이 사용자 인터페이스에 액세스하려면 Device.BeginInvokeOnMainThread 메서드를 호출해야 합니다.

참고 항목

Xamarin.Forms 프로그램은 인터넷을 통해 파일에 액세스하기 위해 WebRequest가 아닌 HttpClient를 사용해야 합니다. HttpClient는 비동기 작업을 지원합니다.

비동기 처리에 대한 최신 접근 방식은 .NET 및 C#에서 사용할 수 있습니다. 여기에는 Task 및 Task<TResult> 클래스와 System.Threading 및 System.Threading.Tasks 네임스페이스의 기타 형식은 물론 C# 5.0 async 및 await 키워드도 포함됩니다. 이 장에서는 중점적으로 다루는 내용입니다.

콜백에서 대기

Page 클래스 자체에는 경고 상자를 표시하는 세 가지 비동기 메서드가 포함되어 있습니다.

Task 개체는 이러한 메서드가 탭 기반 비동기 패턴(TAP)을 구현함을 나타냅니다. 이러한 Task 개체는 메서드에서 빠르게 반환됩니다. Task<T> 반환 값은 작업이 완료될 때 TResult 형식의 값을 사용할 수 있는 "프라미스"를 구성합니다. Task 반환 값은 완료되지만 값을 반환하지 않는 비동기 작업을 나타냅니다.

이러한 모든 경우, Task는 사용자가 경고 상자를 닫을 때 완료됩니다.

콜백이 있는 경고

AlertCallbacks 샘플에서는 콜백 메서드를 사용하여 Task<bool> 반환 개체 및 Device.BeginInvokeOnMainThread 호출을 처리하는 방법을 보여 줍니다.

람다가 있는 경고

AlertLambdas 샘플에서는 Task 및 Device.BeginInvokeOnMainThread 호출을 처리하는 데 익명 람다 함수를 사용하는 방법을 보여 줍니다.

await가 있는 경고

보다 간단한 방법에는 C# 5에 도입된 async 및 await 키워드가 포함됩니다. AlertAwait 샘플에서는 이를 사용하는 방법을 보여 줍니다.

아무 것도 없는 경고

비동기 메서드에서 Task<TResult>가 아닌 Task를 반환하는 경우, 비동기 작업이 완료될 때 알 필요가 없으면 프로그램에서 이러한 기술을 사용할 필요가 없습니다. NothingAlert 샘플에서는 이를 보여 줍니다.

비동기로 프로그램 설정 저장

SaveProgramChanges 샘플에서는 OnSleep메서드를 재정의하지 않고 변경되는 프로그램 설정을 저장하기 위해 Application의 SavePropertiesAsync 메서드를 사용하는 방법을 보여 줍니다.

플랫폼 독립적 타이머

Task.Delay를 사용하여 플랫폼 독립적 타이머를 만들 수 있습니다. TaskDelayClock 샘플에서는 이를 보여 줍니다.

파일 입력/출력

일반적으로 .NET System.IO 네임스페이스는 파일 I/O 지원의 소스입니다. 이 네임스페이스의 일부 메서드가 비동기 작업을 지원하지만 대부분은 그렇지 않습니다. 네임스페이스는 정교한 파일 I/O 함수를 수행하는 몇 가지 간단한 메서드 호출도 지원합니다.

좋은 소식과 나쁜 소식

애플리케이션 로컬 스토리지에서 지원하는 Xamarin.Forms 모든 플랫폼( 애플리케이션에 비공개인 스토리지)입니다.

Xamarin.iOS 및 Xamarin.Android 라이브러리에는 Xamarin에서 이러한 두 플랫폼에 대해 명시적으로 조정된 .NET 버전이 포함되어 있습니다. 여기에는 이 두 플랫폼에서 애플리케이션 로컬 스토리지를 사용하여 파일 I/O를 수행하는 데 사용할 수 있는 System.IO의 클래스가 포함됩니다.

그러나 Xamarin.Forms PCL에서 이러한 System.IO 클래스를 검색하면 찾을 수 없습니다. 문제는 Microsoft가 Windows 런타임 API에 대한 파일 I/O를 완전히 개선했다는 것입니다. Windows 8.1, Windows Phone 8.1 및 유니버설 Windows 플랫폼을 대상으로 하는 프로그램은 파일 I/O에 System.IO를 사용하지 않습니다.

즉, 9장에서 처음 설명한 것을 사용해야 DependencyService 합니다. 파일 I/O를 구현하기 위한 플랫폼별 API 호출입니다.

참고 항목

이식 가능한 클래스 라이브러리가 .NET Standard 2.0 라이브러리로 대체되었으며 .NET Standard 2.0은 모든 Xamarin.Forms 플랫폼에 대해 System.IO 형식을 지원합니다. 대부분의 파일 I/O 작업에 더 이상 DependencyService를 사용할 필요가 없습니다. 파일 I/O에 대한 최신 접근 방식은 Xamarin.Forms의 파일 처리를 참조하세요.

플랫폼 간 파일 I/O에 대한 첫 번째 샷

TextFileTryout 샘플에서는 파일 I/O에 대한 IFileHelper 인터페이스를 정의하고 모든 플랫폼에서 이 인터페이스 구현을 정의합니다. 그러나 Windows 런타임 파일 I/O 메서드가 비동기이기 때문에 Windows 런타임 구현은 이 인터페이스의 메서드에서 작동하지 않습니다.

Windows 런타임 파일 I/O 수용

Windows 런타임에서 실행되는 프로그램은 애플리케이션 로컬 스토리지를 포함한 파일 I/O에 Windows.Storage 및 Windows.Storage.Streams 네임스페이스의 클래스를 사용합니다. Microsoft가 UI 스레드 차단을 방지하기 위해 50밀리초 이상이 필요한 모든 작업은 비동기로 처리되어야 한다고 결정했으므로 이러한 파일 I/O 메서드는 대부분 비동기입니다.

이 새로운 방법을 보여 주는 코드는 다른 애플리케이션에서 사용할 수 있도록 라이브러리에 저장됩니다.

플랫폼별 라이브러리

재사용 가능한 코드를 라이브러리에 저장하는 것이 유리합니다. 재사용 가능한 코드의 여러 부분이 완전히 다른 운영 체제용인 경우에는 확실히 훨씬 더 어렵습니다.

Xamarin.FormsBook.Platform 솔루션에서 한 가지 방법을 보여 줍니다. 이 솔루션에는 다음 7개 프로젝트가 포함되어 있습니다.

모든 개별 플랫폼 프로젝트(Xamarin.FormsBook.Platform.WinRT 제외)에는 Xamarin.FormsBook.Platform에 대한 참조가 있습니다. 세 개의 Windows 프로젝트에는 Xamarin.FormsBook.Platform.WinRT에 대한 참조가 있습니다.

모든 프로젝트는 Xamarin.Forms 애플리케이션 솔루션의 프로젝트에서 직접 참조하지 않는 경우 라이브러리를 로드하는 정적 Toolkit.Init 메서드를 포함하고 있습니다.

Xamarin.FormsBook.Platform 프로젝트는 새 IFileHelper 인터페이스를 포함합니다. 이제 모든 메서드는 접미사가 Async인 이름을 가지며 Task 개체를 반환합니다.

Xamarin.FormsBook.Platform.WinRT 프로젝트는 Windows 런타임에 대한 FileHelper 클래스를 포함합니다.

Xamarin.FormsBook.Platform.iOS 프로젝트는 iOS에 대한 FileHelper 클래스를 포함합니다. 이제 이러한 메서드는 비동기여야 합니다. 일부 메서드는 StreamWriter 및 StreamReader에 정의된 비동기 버전의 메서드를 사용합니다(WriteAsync 및 ReadToEndAsync). 다른 메서드는 FromResult 메서드를 사용하여 결과를 Task 개체로 변환합니다.

Xamarin.FormsBook.Platform.Android 프로젝트에는 비슷한 Android용 FileHelper 클래스가 포함되어 있습니다.

또한 Xamarin.FormsBook.Platform 프로젝트에는 DependencyService 개체의 사용을 용이하게 하는 FileHelper 클래스도 포함되어 있습니다.

이러한 라이브러리를 사용하려면 애플리케이션 솔루션에 Xamarin.FormsBook.Platform 솔루션의 모든 프로젝트가 포함되어야 하고, 각 애플리케이션 프로젝트에는 Xamarin.FormsBook.Platform의 해당 라이브러리에 대한 참조가 있어야 합니다.

TextFileAsync 솔루션에서는 Xamarin.FormsBook.Platform 라이브러리를 사용하는 방법을 보여 줍니다. 각 프로젝트에는 Toolkit.Init에 대한 호출이 포함되어 있습니다. 애플리케이션은 비동기 파일 I/O 함수를 사용합니다.

백그라운드에서 유지

Windows 런타임 클래스의 메서드와 ReadFileASync 같이 WriteFileAsync 여러 비동기 메서드를 호출하는 라이브러리의 FileHelper 메서드는 사용자 인터페이스 스레드로 다시 전환하지 않도록 메서드를 사용하여 ConfigureAwait 좀 더 효율적으로 만들 수 있습니다.

UI 스레드를 차단하지 않습니다.

경우에 따라서는 메서드의 Result 속성을 사용하여 ContinueWith 또는 await의 사용을 피하는 것이 좋습니다. UI 스레드를 차단하거나 애플리케이션을 중단시킬 수 있는 경우, 피해야 합니다.

사용자 고유의 대기 가능 메서드

일부 코드를 Task.Run 메서드 중 하나로 전달하여 비동기로 실행할 수 있습니다. 일부 오버헤드를 처리할 수 있는 비동기 메서드 내에서 Task.Run을 호출할 수 있습니다.

다양한 Task.Run 패턴이 아래에 설명되어 있습니다.

기본 Mandelbrot 집합

Mandelbrot 집합을 실시간으로 그리기 위해 Xamarin.Forms.Toolkit 라이브러리에는 System.Numerics 네임스페이스와 비슷한 Complex 구조가 있습니다.

MandelbrotSet 샘플에는 기본 흑백 Mandelbrot 집합을 계산하고 BmpMaker를 사용하여 비트맵에 배치하는 코드 숨김 파일에 CalculateMandeblotAsync 메서드가 있습니다.

진행률 표시

비동기 메서드의 진행률을 보고하려면 Progress<T> 클래스를 인스턴스화하고 IProgress<T> 형식의 인수를 포함하는 비동기 메서드를 정의할 수 있습니다. 이는 MandelbrotProgress 샘플에서 설명합니다.

작업 취소

취소 가능한 비동기 메서드를 작성할 수도 있습니다. 이름이 CancellationTokenSource인 클래스로 시작합니다. Token 속성은 CancellationToken 형식의 값입니다. 이 값은 비동기 함수로 전달됩니다. 프로그램은 CancellationTokenSource(일반적으로 사용자에 의한 작업에 대한 응답)의 Cancel 메서드를 호출하여 비동기 함수를 취소합니다.

비동기 메서드는 CancellationToken의 IsCancellationRequested 속성을 주기적으로 확인하고 속성이 true인 경우 종료하거나, 간단히 ThrowIfCancellationRequested 메서드를 호출하여 메서드를 OperationCancelledException으로 끝낼 수 있습니다.

MandelbrotCancellation 샘플에서는 취소 가능한 함수를 사용하는 방법을 보여 줍니다.

MVVM Mandelbrot

MandelbrotXF 샘플은 보다 광범위한 사용자 인터페이스를 포함하고 있으며, 대부분 MandelbrotModel 및 MandelbrotViewModel 클래스를 기반으로 합니다.

Triple screenshot of Mandelbrot X F

웹으로 돌아가기

일부 샘플에서 사용되는 WebRequest 클래스는 비동기 프로그래밍 모델 또는 APM이라고 하는 구형 비동기 프로토콜을 사용합니다. TaskFactory 클래스의 FromAsync 메서드 중 하나를 사용하여 이러한 클래스를 최신 TAP 프로토콜로 변환할 수 있습니다. ApmToTap 샘플에서는 이 경우를 보여 줍니다.