👀 Continuation 알아보기

👀 Continuation ?

• async 메서드 호출 시, 스레드의 제어권을 포기하는 suspended 현상이 발생함
  • 제어권이 다시 돌아왔을 때, 어디서부터 실행할 지에 대한 정보가 있어야함
    • 이 때, Suspension Points를 통해 파악하고 중지된 시점부터 재실행함
      • 이처럼 작업이 일시정지되고 그 시점부터 재실행되는 것을 Continuation 이라고 명칭

 

Suspension Point

• Swift Concurrency 작업이 일시정지되어 결과를 기다리는 지점
  • = 비동기 작업 완료 후 다시 실행되는 시점
• ❓ Heap에 저장되는 이유
  • 비동기 작업의 상태 추적
    • 힙은 동적으로 메모리를 할당해 복잡한 상태를 유지할 수 있음
  • 메모리 관리
    • 비동기 함수가 일시정지되었을 때에도 메모리 상에 계속 해당 지점이 남아있어야함
      • 즉, 해당 객체는 함수의 호출의 수명이 아닌 비동기 작업의 수명을 따라감
        • 고로 비동기 작업이 끝날 때까지 남아있어야하므로 힙에 저장됨
    • 만약 스택에 저장하는 경우, 이후 새로운 await에 의해 해당 변수가 변경되거나 변수 자체가 사라질 수 있음
  • 멀티스레드 환경에서의 동시성 관리
    • 비동기 작업은 여러 스레드에서 동시에 실행될 수 있음
      • 상태를 안전하게 관리하기 위해 상태 객체가 힙에 있어야함
        • 결과적으로 각 비동기 작업들이 독립적으로 각자의 상태를 저장하고 관리할 수 있음

 

GCD와의 차이

• GCD
  • GCD의 경우, 스레드가 블락되면 작업을 다른 스레드로 보낼 때 Full Thread Context Switching 방식을 사용함
    • 이는 많은 비용이 발생함
    • - 발생 비용
      • 스레드 상태 저장과 복원
        • 현재 실행 중인 스레드의 레지스터 값, PC 등을 저장하고 다른 스레드로 전환시 복원
      • 스케줄링
        • 적절한 스레드를 선택하고 스케줄링하는 과정을 거침
          • 이를 통해 시간과 리소스가 소모됨
      • Cache miss
        • 새로운 스레드로 전환 시, CPU 캐시가 비워져 성능 저하가 발생할 수 있음
• Swift Concurrency
  • Thread Context Switching 방식을 사용하지 않음
    • = 전체 스레드를 전환하는 것이 아님
  • 각 작업에 대해 스레드를 생성하는 대신 Continuation을 할당
    • 힙에 저장되어 스레드 간 함수 컨텍스트를 공유할 수 있음
      • 결국 스레드를 전환하지 않고 함수 호출 수준의 비용이 발생함

 

withCheckedContinuation

• Continuation을 안전하게 사용할 수 있음
• 일시정지 된 코드 블록의 상태를 추적하고 이후에 안전하게 작업을 재개할 수 있게해줌
• Completion Handler로 작성된 코드를 감싸줘 Concurrency 환경의 함수가 일시정지 후 재실행되게 도와줌

func fetchData() async -> String {
		// await을 통해 다른 비동기 작업 시작 -> 함수 일시정지 
		// withCheckedContinuation을 호출되고 내부에서 continuation 객체가 생성됨
		// - 비동기 작업의 상태를 추적
    return await withCheckedContinuation { continuation in
        someAsyncFunction { result in
            // 작업이 완료되면 continuation을 통해 결과를 반환
            // - 일시정지돼있던 함수가 다시 재개되고 결과가 반환됨 
            continuation.resume(returning: result)
        }
    }
}

 

withUnsafeContinuation

• 저수준
• 메모리 안전성을 체크하지않아 개발자가 사용할 때 주의해야함
  • 잘못쓰면 메모리 누수나 잘못된 메모리 접근 발생
• C언어나 외부 라이브러리와 통합 시 유용할 수 있음
  • C언어나 외부 라이브러리의 메모리 관리나 동기화 방식이 Swift와 다를 수 있기 때문
  • 예로, C언어는 수동 메모리 관리 방식에 callback기반으로 비동기를 처리함

func fetchData() async -> String {
    return await withUnsafeContinuation { continuation in
        someAsyncFunction { result in
            continuation.resume(returning: result)
        }
    }
}