파일 액세스에 Async 사용(Visual Basic)

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파일에 액세스하는 비동기 기능을 사용할 수 있습니다. 비동기 기능을 사용하면 콜백을 사용하거나 여러 메서드 또는 람다 식에 코드를 분할하지 않고도 비동기 메서드를 호출할 수 있습니다. 동기 코드를 비동기로 만들려면 동기 메서드 대신 비동기 메서드를 호출하고 몇 가지 키워드를 코드에 추가하면 됩니다.

파일 액세스 호출에 비동기를 추가하는 이유로 다음을 고려할 수 있습니다.

  • 비동기는 UI 애플리케이션의 응답성을 개선합니다. 작업을 시작하는 UI 스레드가 다른 작업을 수행할 수 있기 때문입니다. UI 스레드가 시간이 오래 걸리는(예: 50밀리초 이상) 코드를 실행해야 하는 경우, I/O가 완료되고 UI 스레드가 키보드와 마우스 입력 및 기타 이벤트를 다시 처리할 수 있을 때까지 UI가 정지할 수 있습니다.

  • 비동기는 스레드의 필요성을 줄임으로써 ASP.NET 및 기타 서버 기반 애플리케이션의 확장성을 개선합니다. 애플리케이션이 각 응답에 전용 스레드를 사용하고 1,000개의 요청이 동시에 처리되는 경우 수천 개의 스레드가 필요합니다. 비동기 작업은 대기 중에 종종 스레드를 사용할 필요가 없습니다. 끝날 때 기존 I/O 완료 스레드를 잠시 사용합니다.

  • 파일 액세스 작업의 대기 시간은 현재 조건에서 매우 낮을 수 있지만 나중에 대기 시간이 크게 늘어날 수 있습니다. 예를 들어 전 세계에 있는 서버로 파일을 이동할 수 있습니다.

  • 비동기 기능을 사용할 경우에는 추가되는 오버헤드가 적습니다.

  • 비동기 작업은 쉽게 병렬로 실행할 수 있습니다.

예제 실행

이 항목의 예제를 실행하려면 WPF 애플리케이션 또는 Windows Forms 애플리케이션을 만든 후 단추를 추가할 수 있습니다. 단추의 Click 이벤트에서 각 예제의 첫 번째 메서드에 대한 호출을 추가합니다.

다음 예제에서는 Imports 문을 포함합니다.

Imports System  
Imports System.Collections.Generic  
Imports System.Diagnostics  
Imports System.IO  
Imports System.Text  
Imports System.Threading.Tasks

FileStream 클래스 사용

이 항목의 예제에서는 운영 체제 수준에서 비동기 I/O를 일으키는 옵션이 있는 FileStream 클래스를 사용합니다. 이 옵션을 사용하면 많은 경우 ThreadPool 스레드를 차단하지 않아도 됩니다. 이 옵션을 사용하도록 설정하려면 생성자 호출에서 useAsync=true 또는 options=FileOptions.Asynchronous 인수를 지정합니다.

파일 경로를 지정하여 직접 여는 경우에는 StreamReader 및 StreamWriter와 함께 이 옵션을 사용할 수 없습니다. 그러나 FileStream 클래스에서 열린 Stream을 제공하면 이 옵션을 사용할 수 있습니다. 대기 중에는 UI 스레드가 차단되지 않으므로, ThreadPool 스레드가 차단된 경우에도 UI 앱에서 비동기 호출이 더 빠릅니다.

텍스트 쓰기

다음 예제에서는 파일에 텍스트를 씁니다. 각 await 문에서 메서드가 즉시 종료됩니다. 파일 I/O가 완료되면 await 문 뒤에 오는 문에서 메서드가 다시 시작됩니다. async 한정자는 await 문을 사용하는 메서드의 정의에 있습니다.

Public Async Sub ProcessWrite()  
    Dim filePath = "temp2.txt"  
    Dim text = "Hello World" & ControlChars.CrLf  
  
    Await WriteTextAsync(filePath, text)  
End Sub  
  
Private Async Function WriteTextAsync(filePath As String, text As String) As Task  
    Dim encodedText As Byte() = Encoding.Unicode.GetBytes(text)  
  
    Using sourceStream As New FileStream(filePath,  
        FileMode.Append, FileAccess.Write, FileShare.None,  
        bufferSize:=4096, useAsync:=True)  
  
        Await sourceStream.WriteAsync(encodedText, 0, encodedText.Length)  
    End Using  
End Function

원래 예제에 있는 Await sourceStream.WriteAsync(encodedText, 0, encodedText.Length) 문은 다음의 두 문이 축약된 것입니다.

Dim theTask As Task = sourceStream.WriteAsync(encodedText, 0, encodedText.Length)  
Await theTask

첫 번째 문은 작업을 반환하여 파일 처리가 시작되도록 합니다. await가 있는 두 번째 문은 메서드를 즉시 종료하고 다른 작업을 반환하도록 합니다. 나중에 파일 처리가 완료되면 await 뒤에 오는 문으로 실행이 반환됩니다. 자세한 내용은 비동기 프로그램의 제어 흐름(Visual Basic)을 참조하세요.

텍스트 읽기

다음 예제에서는 파일에서 텍스트를 읽습니다. 텍스트가 버퍼링되고, 이 경우 StringBuilder에 배치됩니다. 이전 예제와 달리 await의 계산에서 값이 생성됩니다. ReadAsync 메서드는 Task<Int32>를 반환하므로 작업이 완료된 후 await 평가에서 Int32 값(numRead)이 생성됩니다. 자세한 내용은 비동기 반환 형식(Visual Basic)을 참조하세요.

Public Async Sub ProcessRead()  
    Dim filePath = "temp2.txt"  
  
    If File.Exists(filePath) = False Then  
        Debug.WriteLine("file not found: " & filePath)  
    Else  
        Try  
            Dim text As String = Await ReadTextAsync(filePath)  
            Debug.WriteLine(text)  
        Catch ex As Exception  
            Debug.WriteLine(ex.Message)  
        End Try  
    End If  
End Sub  
  
Private Async Function ReadTextAsync(filePath As String) As Task(Of String)  
  
    Using sourceStream As New FileStream(filePath,  
        FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.Read,  
        bufferSize:=4096, useAsync:=True)  
  
        Dim sb As New StringBuilder  
  
        Dim buffer As Byte() = New Byte(&H1000) {}  
        Dim numRead As Integer  
        numRead = Await sourceStream.ReadAsync(buffer, 0, buffer.Length)  
        While numRead <> 0  
            Dim text As String = Encoding.Unicode.GetString(buffer, 0, numRead)  
            sb.Append(text)  
  
            numRead = Await sourceStream.ReadAsync(buffer, 0, buffer.Length)  
        End While  
  
        Return sb.ToString  
    End Using  
End Function

병렬 비동기 I/O

다음 예제에서는 10개의 텍스트 파일을 작성하여 병렬 처리를 보여 줍니다. 각 파일에서 WriteAsync 메서드는 작업 목록에 추가되는 작업을 반환합니다. Await Task.WhenAll(tasks) 문은 메서드를 종료하고, 파일 처리가 모든 작업에 대해 완료되면 메서드 내에서 다시 시작됩니다.

이 예제는 작업이 완료된 후 Finally 블록에서 모든 FileStream 인스턴스를 닫습니다. 대신, Imports 문에 각 FileStream이 만들어진 경우 작업이 완료되기 전에 FileStream이 삭제될 수 있습니다.

성능 향상은 거의 대부분 비동기 처리가 아닌 병렬 처리에서 발생합니다. 비동기의 장점은 다중 스레드를 묶어 두지 않고 사용자 인터페이스 스레드를 묶어 두지 않는다는 것입니다.

Public Async Sub ProcessWriteMult()  
    Dim folder = "tempfolder\"  
    Dim tasks As New List(Of Task)  
    Dim sourceStreams As New List(Of FileStream)  
  
    Try  
        For index = 1 To 10  
            Dim text = "In file " & index.ToString & ControlChars.CrLf  
  
            Dim fileName = "thefile" & index.ToString("00") & ".txt"  
            Dim filePath = folder & fileName  
  
            Dim encodedText As Byte() = Encoding.Unicode.GetBytes(text)  
  
            Dim sourceStream As New FileStream(filePath,  
                FileMode.Append, FileAccess.Write, FileShare.None,  
                bufferSize:=4096, useAsync:=True)  
  
            Dim theTask As Task = sourceStream.WriteAsync(encodedText, 0, encodedText.Length)  
            sourceStreams.Add(sourceStream)  
  
            tasks.Add(theTask)  
        Next  
  
        Await Task.WhenAll(tasks)  
    Finally  
        For Each sourceStream As FileStream In sourceStreams  
            sourceStream.Close()  
        Next  
    End Try  
End Sub

WriteAsync 및 ReadAsync 메서드를 사용하는 경우 중간에 작업을 취소하는 데 사용할 수 있는 CancellationToken을 지정할 수 있습니다. 자세한 내용은 비동기 애플리케이션 미세 조정(Visual Basic) 및 관리형 스레드의 취소를 참조하세요.

참고 항목