[Kotlin] Coroutine 내부동작
코루틴의 내부 동작에 대해 알아보자
코루틴을 사용할 때 익숙하게 보아왔던 suspend.
일시 중단을 가능하게 해주는 한정자인데, 어떻게 일시 중단이 되며 다시 재개될 수 있는지 알아보도록 하자
suspend 한정자가 달린 함수를 디컴파일 해보면 Continuation Passing Style(CPS)이라는 형태의 코드로 전환된다
CPS란? 함수 실행이 끝남과 동시에 연이어 함수가 또 실행되는 프로그래밍 모델로 비동기 프로그래밍 방식에 사용된다
예제 코드를 통해 어떻게 변하는지 봐보자
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suspend fun createPost(token: Token, item: Item): Post { … }
suspend 한정자를 통해 일시 중단 함수임을 선언한다
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Object createPost(Token token, Item item, Continuation<Post> cont) { … }
Continuation 이라는 객체가 호출했던 함수 끝에 매개변수로 추가되는것으로 변환된다
즉, 바이트코드로 컴파일 되면서 Continuation이 생성되어 CPS 스타일로 변환되는 것이다
디컴파일된 코드를 자세하게 살펴보자
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suspend fun doSomething() {
val userData = fetchUserData()
val userCache = cacheUserData(userData)
updateTextView(userCache)
}
suspend fun fetchUserData() = "user_name"
suspend fun cacheUserData(user: String) = user
fun updateTextView(user: String) = user
위 코드를 바이트코드로 만든 다음, 디컴파일 하게되면 아래와 같은 Java코드가 만들어진다
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public final class TestKt {
@Nullable
public static final Object doSomething(@NotNull Continuation var0) {
Object $continuation;
label27: {
if (var0 instanceof <undefinedtype>) {
$continuation = (<undefinedtype>)var0;
if ((((<undefinedtype>)$continuation).label & Integer.MIN_VALUE) != 0) {
((<undefinedtype>)$continuation).label -= Integer.MIN_VALUE;
break label27;
}
}
$continuation = new ContinuationImpl(var0) { #1
// $FF: synthetic field
Object result;
int label;
@Nullable
public final Object invokeSuspend(@NotNull Object $result) {
this.result = $result;
this.label |= Integer.MIN_VALUE;
return TestKt.doSomething(this);
}
};
}
Object var10000;
label22: {
Object $result = ((<undefinedtype>)$continuation).result;
Object var5 = IntrinsicsKt.getCOROUTINE_SUSPENDED();
switch(((<undefinedtype>)$continuation).label) { #2
case 0:
ResultKt.throwOnFailure($result);
((<undefinedtype>)$continuation).label = 1;
var10000 = fetchUserData((Continuation)$continuation); #3
if (var10000 == var5) {
return var5;
}
break;
case 1:
ResultKt.throwOnFailure($result);
var10000 = $result;
break;
case 2:
ResultKt.throwOnFailure($result);
var10000 = $result;
break label22;
default:
throw new IllegalStateException("call to 'resume' before 'invoke' with coroutine");
}
String userData = (String)var10000;
((<undefinedtype>)$continuation).label = 2;
var10000 = cacheUserData(userData, (Continuation)$continuation);
if (var10000 == var5) {
return var5;
}
}
String userCache = (String)var10000;
updateTextView(userCache);
return Unit.INSTANCE;
}
@Nullable
public static final Object fetchUserData(@NotNull Continuation $completion) {
return "user_name";
}
@Nullable
public static final Object cacheUserData(@NotNull String user, @NotNull Continuation $completion) {
return user;
}
@NotNull
public static final String updateTextView(@NotNull String user) {
Intrinsics.checkNotNullParameter(user, "user");
return user;
}
}
#1 에서 Continuation 을 상속받은 ContinuationImpl을 생성해주는데 이 객체안에는 suspend 함수에 선언된 변수들과, 실행 결과인 result, 현재의 진행상태인 label을 가지고 있는다.
#2를 보면 switch case 문과 함께 Label이라는게 생겼다. label은 무엇일까?
Kotlin 함수가 내부적으로 중단 가능 지점을 식별하고, 이 지점으로 코드를 분리한다. 분리된 코드들은 각각의 label로 인식되며 when을 사용하여 작성된다. 즉 Kotlin은 모든 중단 가능 지점(Suspention Point)을 찾아서 When으로 표현한다.
Android Studio에서 Suspention Point를 알려주는 화살표
Kotlin에서 when은 java에서 switch case로 표현되기 때문에 위와 같은 바이트코드가 생기게 된다.
#3를 보면 fetchUserData를 호출하면서 this를 넘겨주고 있는데, 여기서 this는 Continuation 객체를 의미한다.
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// Continuation.kt
public interface Continuation<in T> {
/**
* The context of the coroutine that corresponds to this continuation.
*/
public val context: CoroutineContext
/**
* Resumes the execution of the corresponding coroutine passing a successful or failed [result] as the
* return value of the last suspension point.
*/
public fun resumeWith(result: Result<T>)
}
resumeWith 함수는 특정 함수가 suspend 되어야 할 때, 현재 함수에서 결과값T를 받게 해주는 함수
context 는 각 continuation이 특정 스레드에서 실행되는 것을 허용해준다
정리해보면
kotlin 컴파일러를 통해 Continuation객체가 기존 suspend 함수의 파라미터에 추가되고, suspend 키워드가 사라진다. 이 전달된 Continuation객체는 함수 계산 결과를 호출한 Coroutine에 전달하는데 사용된다.
kotlin 컴파일러는 suspention point를 찾아 구분지어 label을 달고, 이와 함께 내부 변수를 관리하는 클래스를 생성한다.
