비동기 파일 I/O

아티클
05/09/2023

비동기 작업을 사용하면 주 스레드를 차단하지 않고 리소스 집중형 I/O 작업을 수행할 수 있습니다. 이 성능 고려 사항은 시간이 걸리는 스트림 작업이 UI 스레드를 차단하여 앱이 작동하지 않는 것처럼 보일 수 있는 Windows 8.x 스토어 앱 또는 데스크톱 앱에서 특히 중요합니다.

.NET Framework 4.5부터 I/O 형식은 비동기 메서드를 포함하여 비동기 작업을 단순화합니다. 비동기 메서드의 이름에는 Async 가 포함합니다(예: ReadAsync, WriteAsync, CopyToAsync, FlushAsync, ReadLineAsync및 ReadToEndAsync). 이러한 비동기 메서드는 스트림 클래스(예: Stream, FileStream및 MemoryStream)에 구현되거나, 스트림에서 읽거나 스트림에 쓰는 데 사용되는 클래스(예: TextReader 및 TextWriter)에 구현됩니다.

.NET Framework 4 이하 버전에서 비동기 I/O 작업을 구현하려면 BeginRead 및 EndRead와 같은 메서드를 사용해야 합니다. 관련 메서드는 여전히 현재 .NET 버전에서 사용하여 레거시 코드를 지원할 수 있지만, 비동기 메서드는 비동기 I/O 작업을 더욱 쉽게 구현하도록 도와줍니다.

C# 및 Visual Basic에는 각각 비동기 프로그래밍을 위한 다음 두 개의 키워드가 있습니다.

비동기 작업을 포함하는 메서드를 표시하는 데 사용되는Async (Visual Basic) 또는 async (C#) 한정자.
비동기 메서드의 결과에 적용되는Await (Visual Basic) 또는 await (C#) 연산자.

비동기 I/O 작업을 구현하려면 다음 예제와 같이 이러한 키워드를 비동기 메서드와 함께 사용합니다. 자세한 내용은 async 및 await를 사용한 비동기 프로그래밍(C#) 또는 Async 및 Await를 사용한 비동기 프로그래밍(Visual Basic)을 참조하세요.

다음 예제에서는 두 가지 FileStream 개체를 사용하여 한 디렉터리에서 다른 디렉터리로 파일을 비동기적으로 복사하는 방법을 보여 줍니다. Click 컨트롤에 대한 Button 이벤트 처리기는 비동기 메서드를 호출하므로 async 한정자로 표시됩니다.

using System;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows;
using System.IO;

namespace WpfApplication
{
    public partial class MainWindow : Window
    {
        public MainWindow()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private async void Button_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            string startDirectory = @"c:\Users\exampleuser\start";
            string endDirectory = @"c:\Users\exampleuser\end";

            foreach (string filename in Directory.EnumerateFiles(startDirectory))
            {
                using (FileStream sourceStream = File.Open(filename, FileMode.Open))
                {
                    using (FileStream destinationStream = File.Create(Path.Combine(endDirectory, Path.GetFileName(filename))))
                    {
                        await sourceStream.CopyToAsync(destinationStream);
                    }
                }
            }
        }
    }
}

Imports System.IO

Class MainWindow

    Private Async Sub Button_Click(sender As Object, e As RoutedEventArgs)
        Dim StartDirectory As String = "c:\Users\exampleuser\start"
        Dim EndDirectory As String = "c:\Users\exampleuser\end"

        For Each filename As String In Directory.EnumerateFiles(StartDirectory)
            Using SourceStream As FileStream = File.Open(filename, FileMode.Open)
                Using DestinationStream As FileStream = File.Create(EndDirectory + filename.Substring(filename.LastIndexOf("\"c)))
                    Await SourceStream.CopyToAsync(DestinationStream)
                End Using

            End Using
        Next
    End Sub

End Class

다음 예제는 이전과 유사하지만, StreamReader 및 StreamWriter 개체를 사용하여 텍스트 파일의 내용을 비동기적으로 읽고 씁니다.

private async void Button_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    string UserDirectory = @"c:\Users\exampleuser\";

    using (StreamReader SourceReader = File.OpenText(UserDirectory + "BigFile.txt"))
    {
        using (StreamWriter DestinationWriter = File.CreateText(UserDirectory + "CopiedFile.txt"))
        {
            await CopyFilesAsync(SourceReader, DestinationWriter);
        }
    }
}

public async Task CopyFilesAsync(StreamReader Source, StreamWriter Destination)
{
    char[] buffer = new char[0x1000];
    int numRead;
    while ((numRead = await Source.ReadAsync(buffer, 0, buffer.Length)) != 0)
    {
        await Destination.WriteAsync(buffer, 0, numRead);
    }
}

Private Async Sub Button_Click(sender As Object, e As RoutedEventArgs)
    Dim UserDirectory As String = "c:\Users\exampleuser\"

    Using SourceReader As StreamReader = File.OpenText(UserDirectory + "BigFile.txt")
        Using DestinationWriter As StreamWriter = File.CreateText(UserDirectory + "CopiedFile.txt")
            Await CopyFilesAsync(SourceReader, DestinationWriter)
        End Using
    End Using
End Sub

Public Async Function CopyFilesAsync(Source As StreamReader, Destination As StreamWriter) As Task
    Dim buffer(4095) As Char
    Dim numRead As Integer

    numRead = Await Source.ReadAsync(buffer, 0, buffer.Length)
    Do While numRead <> 0
        Await Destination.WriteAsync(buffer, 0, numRead)
        numRead = Await Source.ReadAsync(buffer, 0, buffer.Length)
    Loop

End Function

다음 예제에서는 Windows 8.x 스토어 앱에서 파일을 Stream(으)로 열고 StreamReader 클래스의 인스턴스를 사용하여 해당 내용을 읽는 데 사용되는 코드 숨김 파일 및 XAML 파일을 보여 줍니다. 비동기 메서드를 사용하여 파일을 스트림으로 열고 해당 내용을 읽습니다.

using System;
using System.IO;
using System.Text;
using Windows.Storage.Pickers;
using Windows.Storage;
using Windows.UI.Xaml;
using Windows.UI.Xaml.Controls;

namespace ExampleApplication
{
    public sealed partial class BlankPage : Page
    {
        public BlankPage()
        {
            this.InitializeComponent();
        }

        private async void Button_Click_1(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            StringBuilder contents = new StringBuilder();
            string nextLine;
            int lineCounter = 1;

            var openPicker = new FileOpenPicker();
            openPicker.SuggestedStartLocation = PickerLocationId.DocumentsLibrary;
            openPicker.FileTypeFilter.Add(".txt");
            StorageFile selectedFile = await openPicker.PickSingleFileAsync();

            using (StreamReader reader = new StreamReader(await selectedFile.OpenStreamForReadAsync()))
            {
                while ((nextLine = await reader.ReadLineAsync()) != null)
                {
                    contents.AppendFormat("{0}. ", lineCounter);
                    contents.Append(nextLine);
                    contents.AppendLine();
                    lineCounter++;
                    if (lineCounter > 3)
                    {
                        contents.AppendLine("Only first 3 lines shown.");
                        break;
                    }
                }
            }
            DisplayContentsBlock.Text = contents.ToString();
        }
    }
}

Imports System.Text
Imports System.IO
Imports Windows.Storage.Pickers
Imports Windows.Storage

NotInheritable Public Class BlankPage
    Inherits Page



    Private Async Sub Button_Click_1(sender As Object, e As RoutedEventArgs)
        Dim contents As StringBuilder = New StringBuilder()
        Dim nextLine As String
        Dim lineCounter As Integer = 1

        Dim openPicker = New FileOpenPicker()
        openPicker.SuggestedStartLocation = PickerLocationId.DocumentsLibrary

        openPicker.FileTypeFilter.Add(".txt")
        Dim selectedFile As StorageFile = Await openPicker.PickSingleFileAsync()

        Using reader As StreamReader = New StreamReader(Await selectedFile.OpenStreamForReadAsync())
            nextLine = Await reader.ReadLineAsync()
            While (nextLine <> Nothing)
                contents.AppendFormat("{0}. ", lineCounter)
                contents.Append(nextLine)
                contents.AppendLine()
                lineCounter = lineCounter + 1
                If (lineCounter > 3) Then
                    contents.AppendLine("Only first 3 lines shown.")
                    Exit While
                End If
                nextLine = Await reader.ReadLineAsync()
            End While
        End Using
        DisplayContentsBlock.Text = contents.ToString()
    End Sub
End Class

<Page
    x:Class="ExampleApplication.BlankPage"
    xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
    xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
    xmlns:local="using:ExampleApplication"
    xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"
    xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"
    mc:Ignorable="d">

    <StackPanel Background="{StaticResource ApplicationPageBackgroundBrush}" VerticalAlignment="Center" HorizontalAlignment="Center">
        <TextBlock Text="Display lines from a file."></TextBlock>
        <Button Content="Load File" Click="Button_Click_1"></Button>
        <TextBlock Name="DisplayContentsBlock"></TextBlock>
    </StackPanel>
</Page>

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