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C# 콘솔 애플리케이션에서 예외 처리 구현 - Training
이 모듈에서는 C# 콘솔 애플리케이션에서 예외 및 예외 처리 프로세스의 사용을 살펴봅니다. 실습 활동은 다양한 코딩 시나리오에 대한 예외 처리 패턴을 구현하는 환경을 제공합니다.
.NET 이벤트는 일반적으로 몇 가지 알려진 패턴을 따릅니다. 이러한 패턴의 표준화는 개발자가 해당 표준 패턴에 대한 지식을 활용하여 모든 .NET 이벤트 프로그램에 적용할 수 있다는 의미입니다.
표준 이벤트 소스를 만들고 코드에서 표준 이벤트를 구독 및 처리하는 데 필요한 모든 정보를 얻을 수 있도록 이러한 표준 패턴을 살펴보겠습니다.
.NET 이벤트 대리자에 대한 표준 시그니처는 다음과 같습니다.
void EventRaised(object sender, EventArgs args);
반환 형식은 void입니다. 이벤트는 대리자를 기반으로 하며 멀티캐스트 대리자입니다. 또한 모든 이벤트 소스에 대해 여러 구독자를 지원합니다. 메서드의 단일 반환 값은 여러 이벤트 구독자로 확장되지 않습니다. 이벤트 발생 후 이벤트 소스에 표시되는 반환 값은 무엇인가요? 이 문서의 뒷부분에서 이벤트 소스에 정보를 보고하는 이벤트 구독자를 지원하는 이벤트 프로토콜을 만드는 방법에 대해 살펴보겠습니다.
인수 목록에는 보낸 사람과 이벤트 인수의 두 인수가 포함됩니다. sender
의 컴파일 시간 형식은 System.Object
이지만 항상 올바르면서도 더 많이 파생된 형식을 알고 있을 수도 있습니다. 규칙에 따라 object
를 사용합니다.
두 번째 인수는 일반적으로 System.EventArgs
에서 파생된 형식이었습니다. (다음 섹션에서 이 규칙이 더 이상 적용되지 않는 것을 확인할 수 있습니다.) 이벤트 유형에 추가 인수가 필요하지 않은 경우에도 두 인수를 모두 제공합니다. 이벤트에 추가 정보가 포함되어 있지 않음을 나타낼 때 사용해야 하는 특수 값 EventArgs.Empty
가 있습니다.
디렉터리 또는 패턴을 따르는 모든 하위 디렉터리의 파일을 나열하는 클래스를 만들어 보겠습니다. 이 구성 요소는 검색된 각 파일에 대해 패턴과 일치하는 이벤트를 발생시킵니다.
이벤트 모델을 사용하면 몇 가지 디자인 장점이 있습니다. 검색된 파일을 찾으면 다른 작업을 수행하는 여러 이벤트 수신기를 만들 수 있습니다. 서로 다른 수신기를 결합하면 더 강력한 알고리즘을 만들 수 있습니다.
검색된 파일을 찾기 위한 초기 이벤트 인수 선언은 다음과 같습니다.
public class FileFoundArgs : EventArgs
{
public string FoundFile { get; }
public FileFoundArgs(string fileName) => FoundFile = fileName;
}
이 형식은 작은 데이터 전용 형식처럼 보이지만 규칙을 따르고 참조(class
) 형식으로 만들어야 합니다. 즉, 인수 개체가 참조로 전달되며 모든 구독자가 데이터에 대한 모든 업데이트를 볼 수 있습니다. 첫 번째 버전은 변경할 수 없는 개체입니다. 이벤트 인수 형식에서 속성을 변경할 수 없도록 하는 것이 좋습니다. 이런 방식으로 다른 구독자에게 값이 표시되기 전에는 한 구독자가 값을 변경할 수 없습니다. 여기에는 아래와 가은 예외가 있습니다.
다음으로 FileSearcher 클래스에서 이벤트 선언을 만들어야 합니다. EventHandler<T>
형식을 활용하면 또 다른 형식 정의를 만들 필요가 없습니다. 제네릭 특수화를 사용하면 됩니다.
FileSearcher 클래스를 입력하여 패턴과 일치하는 파일을 검색하고 일치하는 항목이 검색되면 올바른 이벤트를 발생시켜 보겠습니다.
public class FileSearcher
{
public event EventHandler<FileFoundArgs>? FileFound;
public void Search(string directory, string searchPattern)
{
foreach (var file in Directory.EnumerateFiles(directory, searchPattern))
{
RaiseFileFound(file);
}
}
private void RaiseFileFound(string file) =>
FileFound?.Invoke(this, new FileFoundArgs(file));
}
이벤트를 클래스에 추가하는 가장 간단한 방법은 이전 예제와 같이 해당 이벤트를 public 필드로 선언하는 것입니다.
public event EventHandler<FileFoundArgs>? FileFound;
이 예제는 public 필드를 선언하는 것처럼 보이며, 잘못된 개체 지향 사례인 것 같습니다. 속성 또는 메서드를 통해 데이터 액세스를 보호하려고 합니다. 이렇게 하면 잘못된 사례처럼 보일 수 있지만 안전한 방식으로 이벤트 개체에만 액세스할 수 있도록 컴파일러에 의해 생성된 코드에서 래퍼를 만듭니다. 필드와 유사한 이벤트에서 사용 가능한 유일한 작업은 처리기 추가입니다.
var fileLister = new FileSearcher();
int filesFound = 0;
EventHandler<FileFoundArgs> onFileFound = (sender, eventArgs) =>
{
Console.WriteLine(eventArgs.FoundFile);
filesFound++;
};
fileLister.FileFound += onFileFound;
또한 처리기 제거도 가능합니다.
fileLister.FileFound -= onFileFound;
처리기에 대한 지역 변수가 있어야 합니다. 람다 식의 본문을 사용한 경우 제거가 올바르게 작동하지 않습니다. 대리자의 다른 인스턴스가 되고 자동으로 아무 작업도 수행하지 않습니다.
클래스 외부의 코드는 이벤트를 발생시킬 수 없으며 다른 작업도 수행할 수 없습니다.
간단한 버전은 제대로 작동하고 있습니다. 이제 또 다른 기능인 취소를 추가해 보겠습니다.
찾은 이벤트를 발생시킬 때 이 파일이 마지막으로 검색된 파일인 경우 수신기에서 추가 처리를 중지할 수 있어야 합니다.
이벤트 처리기는 값을 반환하지 않으므로 다른 방식으로 값을 전달해야 합니다. 표준 이벤트 패턴은 EventArgs
개체를 사용하여 이벤트 구독자가 취소를 전달하는 데 사용할 수 있는 필드를 포함합니다.
취소 계약의 의미 체계에 따라 두 가지 다른 패턴을 사용할 수 있습니다. 두 경우 모두 찾은 파일 이벤트에 대한 EventArguments에 부울 필드를 추가합니다.
한 가지 패턴에서는 임의의 구독자 한 명이 작업을 취소할 수 있습니다. 이 패턴에서는 새 필드가 false
로 초기화됩니다. 임의의 구독자가 이 값을 true
로 변경할 수 있습니다. 모든 구독자가 발생된 이벤트를 확인하면 FileSearcher 구성 요소에서 부울 값을 검사하고 작업을 수행합니다.
두 번째 패턴에서는 모든 구독자가 작업 취소를 원하는 경우에만 작업을 취소합니다. 이 패턴에서는 작업이 취소되어야 함을 나타내도록 새 필드가 초기화되고 임의의 구독자는 작업이 계속되어야 함을 나타내도록 이 필드를 변경할 수 있습니다. 모든 구독자가 발생된 이벤트를 확인하면 FileSearcher 구성 요소에서 부울 값을 검사하고 작업을 수행합니다. 이 패턴에는 하나의 추가 단계가 있습니다. 구독자가 이벤트를 확인했는지 여부를 구성 요소에서 알고 있어야 합니다. 구독자가 없으면 필드는 취소를 잘못 나타내게 됩니다.
이 샘플에 대한 첫 번째 버전을 구현해 보겠습니다. CancelRequested
라는 부울 필드를 FileFoundArgs
형식에 추가해야 합니다.
public class FileFoundArgs : EventArgs
{
public string FoundFile { get; }
public bool CancelRequested { get; set; }
public FileFoundArgs(string fileName) => FoundFile = fileName;
}
이 새 필드는 자동으로 Boolean
필드의 기본값인 false
로 초기화되므로 실수로 취소될 가능성이 없습니다. 구성 요소에서 유일한 다른 변경 사항은 이벤트를 발생시킨 후 플래그를 확인하여 구독자가 취소를 요청했는지를 확인하는 것입니다.
private void SearchDirectory(string directory, string searchPattern)
{
foreach (var file in Directory.EnumerateFiles(directory, searchPattern))
{
FileFoundArgs args = RaiseFileFound(file);
if (args.CancelRequested)
{
break;
}
}
}
private FileFoundArgs RaiseFileFound(string file)
{
var args = new FileFoundArgs(file);
FileFound?.Invoke(this, args);
return args;
}
이 패턴의 한 가지 장점은 새로운 변경 사항이 아니라는 점입니다. 이전에 취소를 요청한 구독자가 없으며 여전히 요청하지 않습니다. 새로운 취소 프로토콜을 지원하려는 경우가 아니라면 구독자 코드를 업데이트할 필요가 없습니다. 이 경우 매우 느슨하게 결합되어 있습니다.
첫 번째 실행 파일을 찾으면 취소를 요청하도록 구독자를 업데이트해 보겠습니다.
EventHandler<FileFoundArgs> onFileFound = (sender, eventArgs) =>
{
Console.WriteLine(eventArgs.FoundFile);
eventArgs.CancelRequested = true;
};
기능을 하나 더 추가하고 이벤트에 대한 다른 언어 관용구를 보여 드리겠습니다. 파일 검색에서 모든 하위 디렉터리를 트래버스하는 Search
메서드의 오버로드를 추가해 보겠습니다.
하위 디렉터리가 많은 디렉터리에서 이 작업은 시간이 오래 걸릴 수 있습니다. 각각의 새 디렉터리 검색이 시작될 때 발생되는 이벤트를 추가해 보겠습니다. 이렇게 하면 구독자가 진행률을 추적하고 진행률에 대해 사용자에게 업데이트할 수 있습니다. 지금까지 만든 모든 샘플은 public입니다. 이제 내부 이벤트로 만들어 보겠습니다. 즉, 인수에 사용된 형식을 내부 형식으로 설정할 수도 있습니다.
먼저 새 디렉터리 및 진행률을 보고하는 새 EventArgs 파생 클래스를 만듭니다.
internal class SearchDirectoryArgs : EventArgs
{
internal string CurrentSearchDirectory { get; }
internal int TotalDirs { get; }
internal int CompletedDirs { get; }
internal SearchDirectoryArgs(string dir, int totalDirs, int completedDirs)
{
CurrentSearchDirectory = dir;
TotalDirs = totalDirs;
CompletedDirs = completedDirs;
}
}
다시 권장 사항에 따라 이벤트 인수에 대해 변경할 수 없는 참조 형식을 만들 수 있습니다.
다음으로 이벤트를 정의합니다. 이번에는 다른 구문을 사용합니다. 필드 구문을 사용할 뿐만 아니라 추가 및 제거 처리기와 함께 속성을 명시적으로 만들 수도 있습니다. 이 샘플에서 해당 처리기에는 추가 코드가 필요하지 않지만 여기서는 만드는 방법을 보여 줍니다.
internal event EventHandler<SearchDirectoryArgs> DirectoryChanged
{
add { _directoryChanged += value; }
remove { _directoryChanged -= value; }
}
private EventHandler<SearchDirectoryArgs>? _directoryChanged;
여러 측면에서, 여기에서 작성하는 코드는 앞에서 살펴본 필드 이벤트 정의에 대해 컴파일러에서 생성하는 코드를 미러링합니다. 속성에 사용된 것과 매우 유사한 구문을 사용하여 이벤트를 만듭니다. 처리기의 이름은 add
와 remove
로 다릅니다. 이러한 처리기를 호출하여 이벤트를 구독하거나 이벤트에서 구독을 취소합니다. 또한 이벤트 변수를 저장하려면 private 지원 필드를 선언해야 합니다. 이 필드는 null로 초기화됩니다.
다음으로 하위 디렉터리를 트래버스하고 두 이벤트를 발생시키는 Search
메서드의 오버로드를 추가해 보겠습니다. 이 작업을 수행하는 가장 쉬운 방법은 기본 인수를 사용하여 모든 디렉터리를 검색하도록 지정하는 것입니다.
public void Search(string directory, string searchPattern, bool searchSubDirs = false)
{
if (searchSubDirs)
{
var allDirectories = Directory.GetDirectories(directory, "*.*", SearchOption.AllDirectories);
var completedDirs = 0;
var totalDirs = allDirectories.Length + 1;
foreach (var dir in allDirectories)
{
RaiseSearchDirectoryChanged(dir, totalDirs, completedDirs++);
// Search 'dir' and its subdirectories for files that match the search pattern:
SearchDirectory(dir, searchPattern);
}
// Include the Current Directory:
RaiseSearchDirectoryChanged(directory, totalDirs, completedDirs++);
SearchDirectory(directory, searchPattern);
}
else
{
SearchDirectory(directory, searchPattern);
}
}
private void SearchDirectory(string directory, string searchPattern)
{
foreach (var file in Directory.EnumerateFiles(directory, searchPattern))
{
FileFoundArgs args = RaiseFileFound(file);
if (args.CancelRequested)
{
break;
}
}
}
private void RaiseSearchDirectoryChanged(
string directory, int totalDirs, int completedDirs) =>
_directoryChanged?.Invoke(
this,
new SearchDirectoryArgs(directory, totalDirs, completedDirs));
private FileFoundArgs RaiseFileFound(string file)
{
var args = new FileFoundArgs(file);
FileFound?.Invoke(this, args);
return args;
}
이제 모든 하위 디렉터리를 검색하기 위해 오버로드를 호출하는 애플리케이션을 실행할 수 있습니다. 새 DirectoryChanged
이벤트에는 구독자가 없지만 ?.Invoke()
관용구를 사용하여 이 작업이 제대로 작동하도록 합니다.
콘솔 창에 진행률을 표시하는 줄을 작성하는 처리기를 추가해 보겠습니다.
fileLister.DirectoryChanged += (sender, eventArgs) =>
{
Console.Write($"Entering '{eventArgs.CurrentSearchDirectory}'.");
Console.WriteLine($" {eventArgs.CompletedDirs} of {eventArgs.TotalDirs} completed...");
};
.NET 에코시스템 전체에 적용되는 패턴을 살펴보았습니다. 이러한 패턴 및 규칙을 학습하면 자연스러운 C# 및 .NET을 신속하게 작성할 수 있습니다.
다음으로 .NET의 최신 릴리스에서 이러한 패턴의 일부 변경 내용을 확인합니다.
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