Coroutines - Part. 6 CoroutineContext 및 Dispatchers

CoroutineContext

코루틴은 Kotlin 표준 라이브러리에 정의된 CoroutineContext 유형의 값으로, 코루틴을 어떻게 처리할 지에 대한 집합이고 유형의 값에 따른 Context에서 실행된다.

CoroutineContext는 다양한 요소들의 집합이고 Job, Dispatchers를 가진다.

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CoroutineContext Method

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☞ get() : 연산자(operator) 함수로써 주어진 key 에 해당하는 컨텍스트 요소를 반환합니다.

☞ fold() : 초기값(initialValue)을 시작으로 제공된 병합 함수를 이용하여 대상 컨텍스트 요소들을 병합한 후 결과를 반환합니다.

예를들어 초기값을 0을 주고 특정 컨텍스트 요소들만 찾는 병합 함수(filter 역할)를 주면 찾은 개수를 반환할 수 있고, 초기값을 EmptyCoroutineContext 를 주고 특정 컨텍스트 요소들만 찾아 추가하는 함수를 주면 해당 요소들만드로 구성된 코루틴 컨텍스트를 만들 수 있습니다.

☞ plus() : 현재 컨텍스트와 파라미터로 주어진 다른 컨텍스트가 갖는 요소들을 모두 포함하는 컨텍스트를 반환합니다. 현재 컨텍스트 요소 중 파라미터로 주어진 요소에 이미 존재하는 요소(중복)는 버려집니다.

☞ minusKey() : 현재 컨텍스트에서 주어진 키를 갖는 요소들을 제외한 새로운 컨텍스트를 반환합니다.

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요약하자면 코루틴 컨텍스트(CoroutineContext)에는 코루틴 컨텍스트를 상속한 요소(Element) 들이 등록될 수 있고, 각 요소들이 등록 될때는 요소의 고유한 키를 기반으로 등록된다는 것입니다.

 

코루틴 공식 가이드 읽고 분석하기- Part 1 — Dive1

Dispatcher 및 Thread

CoroutineContext에는 해당 코루틴이 실행을 위해 Thread를 결정하는 CoroutineDispatcher가 포함되는데, 이 것은 코루틴 실행을 특정 Thread로 제한시키거나, Thread pool로 급파하거나 제한없이 실행되도록 할 수 있다.

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launch 및 async는 CoroutineScope의 확장함수로, 넘겨받은 Coroutine 블럭에 대해 Coroutine을 만들어 실행해주는 빌더이며, 새 코루틴 및 기타 컨텍스트 요소에 대한 Dispatcher를 명시적으로 사용할 수 있도록 CoroutineContext 매개 변수를 허용한다.

 

import kotlinx.coroutines.*

fun main() = runBlocking<Unit> {
    // sampleStart
    launch { // 부모의 컨텍스트, 기본 runBlocking 코 루틴
        println("main runBlocking : ${Thread.currentThread().name} 스레드에서 작업 중")
    }
    launch(Dispatchers.Unconfined) { // 제한되지 않음-주 스레드와 함께 작동합니다
        println("Unconfined : ${Thread.currentThread().name} 스레드에서 작업 중")
    }
    launch(Dispatchers.Default) { // DefaultDispatcher로 발송됩니다.
        println("Default : ${Thread.currentThread().name} 스레드에서 작업 중")
    }
    launch(newSingleThreadContext(" MyOwnThread ")) { // 자체 새 스레드를 가져옵니다.
        println("newSingleThreadContext : ${Thread.currentThread().name} 스레드에서 작업 중")
    }
// sampleEnd
}

실행결과:

Unconfined : main @coroutine#3 스레드에서 작업 중
Default : DefaultDispatcher-worker-2 @coroutine#4 스레드에서 작업 중
newSingleThreadContext :  MyOwnThread  @coroutine#5 스레드에서 작업 중
main runBlocking : main @coroutine#2 스레드에서 작업 중

위 코드처럼 Coroutine Builder에 CoroutineContext 매개변수를 통하여 코루틴의 실행을 스레드 별로 나누어 작업할 수 있다.

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launch{} 코루틴 빌더가 파라미터 없이 사용될 때, 메인 쓰레드에서 운행되는 runBlocking coroutine의 context를 상속받으며, CoroutineScope로 부터 Context를 상속받고, 따라서 Dispatcher도 받는다.

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newSingleThreadContext는 코루틴이 실행할 스레드를 생성하며, 전용 스레드는 리소스를 많이 차지한다. 실제 앱에서 더 이상 필요하지 않을 때 close() 메서드를 이용하여 해제하거나, 최상위 변수에 저장하여 앱 전체에서 재사용해야 한다.

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코루틴이 GlobalScope에서 시작되는 경우엔 기본 Dispatcher는 Dispatchers.Default이며, 스레드의 공유 백 그라운드 풀을 사용하므로 luanch(Dispatchers.Default){}는 GlobalScope.launch{}와 동일한 Dispatcher를 사용한다.

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Unconfined Dispatcher 및 confined Dispatcher

import kotlinx.coroutines.*

fun main() = runBlocking<Unit> {
    // sampleStart
    launch(Dispatchers.Unconfined) { // 제한되지 않음-주 스레드와 함께 작동합니다
        println(" Unconfined : ${Thread.currentThread().name} 스레드")
        delay(500)
        println(" Unconfined : ${Thread.currentThread().name} 스레드")
    }
    launch { // 부모의 컨텍스트, 메인 runBlocking 코 루틴
        println(" main runBlocking : ${Thread.currentThread().name} 스레드")
        delay(1000)
        println(" main runBlocking : ${Thread.currentThread().name} 스레드")
    }
// sampleEnd
}

실행결과:

 Unconfined : main @coroutine#2 스레드
 main runBlocking : main @coroutine#3 스레드
 Unconfined : kotlinx.coroutines.DefaultExecutor @coroutine#2 스레드
 main runBlocking : main @coroutine#3 스레드

Dispatchers.Unconfined Dispatcher는 코루틴을 첫 번째 정지 시점까지만 호출한 스레드에서 시작된다. suspending function(정지 기능)에 의해 정지된 후에는 완전히 결정된 스레드에서 코루틴을 다시 시작한다. Dispatchers.Unconfined는 CPU 시간을 소비하거나, 특정 스레드에서 제한된 공유 데이터(예: UI)를 업데이트하지 않는 코루틴에서 사용하는 것이 적합하다.

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반면에 Dispatcher는 기본적으로 CoroutineScope로 부터 상속받으며, runBlocking 코루틴에 대한 기본 Dispatcher는 호출한 스레드로 제한되어 있기 때문에 이를 상속하게되면 예측 가능한 FIFO 스케줄링으로 이 스레드에 실행을 제한하는 효과가 있다.