소개

• 동시성이 필요한 상황은 대부분 다음 네 범주 중 하나에 속한다.
  • 반응성 좋은 UI 작성
  • 다수의 요청을 동시에 처리
  • 병렬 프로그래밍
  • 예측 실행
• 현재의 컴퓨터 구조에서 프로그램은 다중 스레드 적용(multithreading)이라고 부르는 일반적인 메커니즘을 이용해서 여러 작업을 동시에 실행한다. 이중 스레드 적용은 동시성의 근본 개념 중 하나이며 CLR과 운영체제 모두 다중 스레드 적용을 지원한다. 따라서 동시적인 프로그램을 만들려면 스레드 적용의 기초, 특히 스레드들이 공유 상태에 미치는 영향을 이해하는 것이 꼭 필요하다.

스레드 적용

• 스레드는 독립적인 실행 흐름 또는 실행 경로이다. 한 스레드의 코드는 다른 모든 스레드와는 독립적으로 진행된다.
• 각 스레드는 운영체제의 한 프로세스 안에서 실행된다. 프로세스는 프로그램이 실행되는 하나의 격리된 환경을 제공한다.
  • 단일 스레드 프로그램에서는 프로세스의 격리된 환경에서 스레드 하나만 실행되며, 따라서 그 스레드가 그 환경의 모든 것을 독차지한다.
  • 다중 스레드 프로그램에서는 한 프로세스 안에서 여러 스레드가 실행된다. 그 스레드들은 동일한 실행 환경(특히, 동일한 메모리)를 공유한다. 이는 다중 스레드 적용이 유용한 이유 중 하나이다.
  • 예컨대 한 스레드가 배경에서 자료를 만들어서 메모리에 저장하면 다른 한 스레드가 메모리의 자료를 표시할 수 있다. 그러한 자료를 공유되는 상태(shared state) 줄여서 공유 상태라고 부른다.

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• 뭔가 잘못되었을 때문 문제를 진단하는데 도움이 되는 정보를 확인하는 것이 중요하다.
  • 이때 IDE나 디버거가 크게 도움이 되지만 그런 도구는 개발 도중에나 사용할 수 있다. 일단 응용 프로그램을 배포/설치하고 나면 응용 프로그램 자신이 진단(diagnostic) 정보를 수집해서 기록해야 한다.
  • 이를 지원하기 위해 .NET Framework는 진단 정보 기록, 응용 프로그램 행동방식 감시, 실행시점 오류 검출을 위한 일단의 수단을 제공하며, 가능한 경우 응응 프로그램과 디버깅 도구를 연동하는 수단들도 제공한다.
• .NET Framework는 또한 코드 계약(code contracts)을 강조하는 수단도 제공한다. .NET Framework 4.0에서 도입된 코드 계약 기능을 이용하면 메서드가 일단의 상호 의무조항들을 점검해서 만일 의무조항 위반 사항이 있으면 실행을 일찍 실패하게 만들 수 있다.
• 이 장에 나오는 형식들은 주로 System.Diagnostics 이름공간과 System.Diagnostics.Contracts 이름공간에 정의되어 있다.

조건부 컴파일

• 전처리기 지시자(preprocessor directive)들을 이용해서 C# 코드 안의 임의의 구역을 조건부로 컴파일할 수 있다. 전처리기 지시자는 # 기호로 시작하는 특별한 명령으로, 컴파일러에게 코드의 컴파일 방식에 관한 지시를 전달하는 역할을 한다.(그리고 C#의 코드 구성요소와는 달리 하나의 전처리기 지시자 문장은 반드시 코드 한 줄을 차지한다)
  • 논리적으로 전처리기 지시자로 시작하는 문장(줄여서 전처리기 지시문)은 실제 컴파일 작업이 일어나기 전에 실행된다. (실제로는 C# 컴파일러가 어휘 분석 단계에서 전처리기 지시자들을 처리한다).
  • 조건부 컴파일을 위한 전처리기 지시자들은 #if, #else, #endif, #elif이다.
• #if 지시자는 컴파일러에게 지정된 전처리기 기호가 정의되어 있는 경우에만 그 다음 코드 구역을 컴파일하라고 지시한다.
  • 전처리기 기호는 코드 안에서 #define 지시자로 정의할 수도 있고 컴파일러 옵션으로 정의할 수도 있다. #define으로 정의된 기호는 해당 파일 안에서만 효력을 가지지만, 컴파일러 옵션으로 정의된 기호는 어셈블리 전체에 적용된다.

#define TESTMDOE  // #define 지시문은 파일의 처음 부분에 있어야 한다. 기호 이름은 대문자로만 구성하는 것이 관례이다.

using System;

class Program
{
  static void Main()
  {
    #if TESTMODE
      Console.WriteLine("시험 모드");
    #endif
  }
}

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• 객체 중에는 열린 파일이나 자물쇠(lock), 운영체제 핸들, 비관리(unmanaged) 객체 같은 자원들을 해제하는 명시적인 해체(tear-down) 코드가 필요한 객체들이 있다. .NET의 어법에서 그런 작업을 처분(disposal)이라고 부른다.
  • .NET Framework는 객체 처분 기능을 지원하기 위해 IDisposable이라는 인터페이스를 제공한다.
• 처분은 쓰레기 수거(garbage collection, GC)와는 다른 연산이다. 보통의 경우 처분은 프로그래머가 명시적으로 수행하지만, 쓰레기 수거는 런타임이 자동으로 수행해준다.
  • 다른 말로 하면 프로그래머는 파일 핸들이나 자물쇠, 운영체제 자원들의 해제를 신경 쓰고, CLR은 그런 자원들이 차지하던 메모리의 해제를 신경 쓴다.

IDisposable, Dispose, Close

• .NET Framework는 해체 수단이 필요한 형식을 위해 다음과 같은 특별한 인터페이스를 제공한다.

public interface IDisposable
{
  void Dispose();
}

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XmlReader 클래스

• XmlReader는 XML 스트림을 저수준, 전진 전용 방식으로 읽어들이는 고성능 XML 판독기를 나타내는 클래스이다.
• XML 판독기는 XmlReader.Create를 호출해서 생성하는데, 이 메서드는 Stream이나 TextReader 또는 파일 이름을 뜻하는 URI 문자열을 인수로 받는다.

using (XmlReader reader = XmlReader.Create("customer.xml"))

• Stream과 URI에서 XML 자료를 가져오는 속도가 느릴 수도 있기 때문에, XmlReader의 메서드들에는 비차단(nonblocking) 코드를 작성하는데 적합한 비동기 버전들이 존재한다.
• 다음은 문자열로부터 XML을 읽어 들이는 XmlReader 인스턴스를 생성하는 예이다.

XmlReader reader = XmlReader.Create(new System.IO.StringReader(myString));

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• .NET Famework는 XML 자료를 다루는 여러 API를 제공한다. .NET Framework 3.5부터 범용 XML 문서 처리의 주된 수단은 LINQ to XML 이다. LINQ to XML은 가볍고 LINQ 친화적인 DOM과 이를 보충하는 일단의 질의 연산자들로 구성되어 있다.
• LINQ to XML의 모든 형식은 System.Xml.Linq 이름공간에 있다.

전체적인 구조

DOM이란 무엇인가?

• 다음과 같은 XML 파일을 생각해 보자

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<customer id="123" status="archived">
  <firstname>Joe</firstname>
  <lastname>Bloggs<lastname>
</customer>

• 다른 모든 XML 파이렃럼 이 파일은 하나의 XML 선언(declaration)으로 시작한다.
  • 그 다음은 XML 문서 전체의 뿌리(루트)에 해당하는 요소(element)로 그 이름은 customer이다.
  • 이 customer 요소에는 2개의 특성(attribute)이 있다. 각 특성은 이름(id와 status)과 값(“123”, “archived”)으로 구성된다.
  • customer 요소 안에는 두 자식 요소 firstname과 lastname이 있다. 이 요소들은 각자 단순 텍스트 내용(“Joe”와 “Bloggs”)을 담고 있다.
• 이러한 구성요소들(선언, 요소, 특성, 값, 텍스트 내용)을 각각 클래스로 나타낼 수 있다.
  • 그리고 그런 클래스에 자식 내용을 저장할 수 있는 컬렉션 속성들을 부여한다면, 문서 전체를 나타내는 객체들의 트리를 형성할 수 있다.
  • 그러한 트리가 바로 흔히 DOM이라고 줄여서 표기하는 문서 객체 모형(document object model)이다.

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