C# 동시성 프로그래밍(2판)

★ 이 책에서 다루는 내용 ★



■ async와 await를 활용하는 비동기 작업

■ 비동기 스트림으로 코드 개선

■ 닷넷의 병렬 작업 라이브러리와 함께 병렬 처리 프로그래밍

■ 닷넷의 TPL 데이터 흐름 라이브러리로 데이터 흐름 파이프라인 생성

■ LINQ를 기반으로 구축한 System.Reactive의 기능

■ 스레드로부터 안전한 컬렉션과 불변 컬렉션 활용

■ 동시성 코드의 단위 테스트

■ 스레드 풀 활용

■ 깔끔하고 협조적인 취소

■ 동시성 기술의 결합이 필요한 상황

■ 비동기 친화적 OOP 프로그래밍

■ 예전 비동기 방식을 사용하는 코드를 인식하는 방법과 최신 코드로 변환하는 방법



★ 이 책의 대상 독자 ★



최신 동시성 기법을 배우려는 개발자를 대상으로 하며, 독자가 제네릭 컬렉션(generic collection), 열거자, LINQ를 이해할 정도의 닷넷(.NET) 경험이 있다고 가정한다. 멀티스레딩 또는 비동기 프로그래밍에 관한 지식은 전혀 필요하지 않다. 하지만 이런 분야에 지식이 있더라도 여전히 유용할 수 있다. 더 안전하고 사용하기 쉬운 최신 라이브러리를 소개하는 책이기 때문이다.

동시성은 모든 애플리케이션에서 유용하다. 데스크톱, 모바일, 서버 애플리케이션에 상관없이 이제 동시성은 사실상 전반적인 요구 사항이다. 이 책의 내용을 활용하면 더 빨리 반응하는 사용자 인터페이스, 규모 변경이 더 쉬운 서버를 만들 수 있다. 이미 동시성은 어디에나 존재하는 지경에 이르렀고, 이제 동시성 기법의 이해와 활용은 전문 개발자의 필수 지식이다.



★ 이 책의 구성 ★



1장은 병렬, 비동기, 리액티브, 데이터 흐름 등 이 책에서 다룰 다양한 종류의 동시성을 소개한다.

2장에서 6장은 1장에서 소개한 동시성을 하나하나 철저하게 설명한다.

이후 7장부터 14장은 각각 동시성의 특정 측면을 다루며 일반적인 동시성 문제의 해결책에 관한 참고 자료 역할을 한다.

이미 동시성에 익숙하더라도 1장은 읽거나 최소한 훑어보기를 권한다.



이 책은 최신 동시성 기법만을 다루며, 최신 방식을 사용해서 동시성을 소개한다. 병렬, 비동기, 리액티브 프로그래밍 등 다양한 종류의 동시성을 다루지만, 다른 책과 온라인 자료에서 충분히 다루고 있는 전통적인 기법은 다루지 않는다.



★ 옮긴이의 말 ★



'동시성'이라는 용어만 들으면 고개를 갸웃할지도 모르겠지만 비동기 프로그래밍, 병렬 처리, 멀티스레딩이 모두 동시성의 일종이다. 이런 기술을 들어보거나 사용해 본 적이 있겠지만 대부분 사용하기 쉽지만은 않았을 것이다. 물론 개발자마다 차이는 있겠지만 자신의 경험을 바탕으로 동시성이 어렵다고 생각하는 개발자가 많고 실제로도 그렇다. 동시성의 다양한 개념을 제대로 이해하기도 쉽지 않고 실제 코드로 작성하기도 쉽지 않다. 하지만 이미 이런 동시성을 활용하고 있는 서비스와 애플리케이션은 셀 수 없이 많고, 동시성을 사용하지 않고 만들 수 있는 애플리케이션은 거의 없을 정도다. 동시성은 계속 피하거나 미룰 수 없는 주제다. 앞으로도 개발자로 살아가고 싶다면 한 번쯤은 마음을 다잡고 정면으로 맞부딪쳐야 한다.

이 책은 최신 닷넷 프레임워크와 C# 언어가 제공하는 동시성 기술과 동시성과 관련이 있는 다양한 기술을 폭넓게 소개하고 있다. 가장 큰 특징은 저자가 강조하듯이 스레드, 뮤텍스 같은 하위 레벨 개념에 관한 설명을 과감하게 생략하고, async/await, TPL 데이터 흐름, PLINQ 등 닷넷 프레임워크와 C# 언어가 제공하는 최상위 레벨의 개념을 설명한다는 점이다. 대부분 동시성을 다루는 책은 하위 레벨 개념을 설명하는 데 많은 지면을 할애하고 있지만, 이 책은 곧바로 실제 애플리케이션에 적용할 수 있는 상위 레벨의 개념만 잘 정리해서 간단하고 효율적인 예제와 함께 소개하고 있다. 물론 아무리 상위 레벨 개념만 소개한다 해도 책 한 권에 동시성에 관한 모든 내용을 자세하게 담을 수는 없다. 따라서 동시성에 관해 더 깊이 알고 싶다면 마이크로소프트 문서를 비롯한 많은 참고 자료를 찾아봐야 할 수밖에 없다. 하지만 그런 과정을 통해 동시성에 더 가까이 다가갈 수 있으리라 믿는다. 책은 얇지만, 끝까지 함께하는 여정은 절대 짧지 않을 수 있다. 부디 행운을 빈다.

1장. 동시성 개요

__비동기 프로그래밍

__병렬 프로그래밍

__리액티브 프로그래밍

__데이터 흐름

__멀티스레드 프로그래밍

__동시성 애플리케이션용 컬렉션

__최신 설계 방식

__핵심 기술 정리



2장. 비동기의 기초

__2.1 일정 시간 동안 일시 정지

__2.2 완료한 작업 반환

__2.3 진행 상황 보고

__2.4 모든 작업의 완료를 대기

__2.5 여러 작업 중 하나의 완료를 대기

__2.6 작업이 완료할 때마다 처리

__2.7 연속 작업용 콘텍스트 회피

__2.8 async Task 메서드의 예외 처리

__2.9 async void 메서드의 예외 처리

__2.10 ValueTask 생성

__2.11 ValueTask 사용



3장. 비동기 스트림

__비동기 스트림과 Task〈T〉

__비동기 스트림과 IEnumerable〈T〉

__비동기 스트림과 Task〈IEnumerable〈T〉〉

__비동기 스트림과 IObservable〈T〉

__정리

____3.1 비동기 스트림 생성

____3.2 비동기 스트림 사용

____3.3 비동기 스트림과 LINQ를 함께 사용

____3.4 비동기 스트림의 취소

__참고



4장. 병렬 처리의 기초

__4.1 데이터의 병렬 처리

__4.2 병렬 집계

__4.3 병렬 호출

__4.4 동적 병렬 처리

__4.5 PLINQ



5장. 데이터 흐름의 기초

__5.1 블록 연결

__5.2 오류 전파

__5.3 블록의 연결 해제

__5.4 블록의 흐름 조절

__5.5 데이터 흐름 블록으로 병렬 처리

__5.6 사용자 지정 데이터 흐름 블록 생성



6장. SystemReactive의 기초

__6.1 닷넷 이벤트 변환

__6.2 콘텍스트로 알림 전달

__6.3 Window와 Buffer로 이벤트 데이터 그룹화

__6.4 Throttle과 Sample로 이벤트 스트림 조절

__6.5 타임아웃



7장. 테스트

__7.1 async 메서드의 단위 테스트

__7.2 async 메서드의 실패 사례를 단위 테스트

__7.3 async void 메서드의 단위 테스트

__7.4 데이터 흐름 메시의 단위 테스트

__7.5 System

__7.6 시간과 관련이 있는 System



8장. 상호운용

__8.1 'Async' 메서드와 'Completed' 이벤트용 비동기 래퍼

__8.2 'Begin'과 'End' 메서드용 비동기 래퍼

__8.3 범용 비동기 래퍼

__8.4 병렬 처리 코드용 래퍼

__8.5 System

__8.6 async 코드용 System

__8.7 비동기 스트림과 데이터 흐름 메시

__8.8 System

__8.9 System



9장. 컬렉션

__9.1 불변 스택과 불변 큐

__9.2 불변 리스트

__9.3 불변 집합

__9.4 불변 딕셔너리

__9.5 스레드로부터 안전한 딕셔너리

__9.6 블로킹 큐

__9.7 블로킹 스택과 블로킹 백

__9.8 비동기 큐

__9.9 큐 조절

__9.10 큐 샘플링

__9.11 비동기 스택과 비동기 백

__9.12 블로킹 큐와 비동기 큐



10장. 취소

__10. 1 취소 요청 실행

__10.2 폴링으로 취소 요청에 대응

__10.3 타임아웃으로 취소

__10.4 비동기 코드의 취소

__10.5 병렬 코드의 취소

__10.6 System

__10.7 데이터 흐름 메시의 취소

__10.8 취소 토큰 소스의 연결

__10.9 다른 취소 방식과 상호운용



11장. 함수형 친화적 OOP

__11.1 비동기 인터페이스와 상속

__11.2 비동기 생성: 팩토리

__11.3 비동기 생성: 비동기 초기화 패턴

__11.4 비동기 속성

__11.5 비동기 이벤트

__11.6 비동기 삭제



12장. 동기화

__12.1 블로킹 잠금

__12.2 비동기 잠금

__12.3 블로킹 신호

__12.4 비동기 신호

__12.5 조절



13장. 스케줄링

__13.1 스레드 풀에 작업 스케줄링

__13.2 작업 스케줄러를 사용해서 코드 실행

__13.3 병렬 코드의 스케줄링

__13.4 스케줄러로 데이터 흐름 동기화



14장. 다양한 동시성 상황

__14.1 공유 리소스 초기화

__14.2 System

__14.3 비동기 데이터 바인딩

__14.4 암시적 상태

__14.5 동기 코드와 비동기 코드를 한 번에 구현

__14.6 데이터 흐름 메시를 사용한 철도 지향 프로그래밍

__14.7 진행률 업데이트의 조절



부록 A. 예전 플랫폼 지원

부록 B. 비동기 패턴의 인식과 해석

스티븐 클리어리 Stephen Cleary

ARM 펌웨어(ARM Firmware)에서 애저(Azure)에 이르기까지 폭넓은 경험이 있는 개발자다. 부스트 C++ 라이브러리를 시작으로 초창기부터 오픈소스에 이바지했으며, 직접 만든 라이브러리와 유틸리티를 발표해 오고 있다.