[C#] async와 await 키워드 그리고 코루틴(Coroutine)과의 차이

 

https://wonseok1112.tistory.com/27

[C#][개념] 스레드와 동기/비동기

동기/비동기와 스레드/멀티스레드의 개념에 대해 설명한 글을 보고 오시면 이해하는데 많은 도움이 됩니다.

 

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유니티에서의 대부분 로직은 동기 방식으로 작성되며, 흐름(Flow, Stream)을 관리하거나 시간을 조절해 시행해야하는 작업은

코루틴(Coroutine)이라는 기능을 활용하여 구현된다.

 

비동기 방식을 유니티(Unity)에서 언제 사용하는가?

사실 게임 개발에서는 비동기(async/await)를 쓸 일이 적다. 비동기를 써야 하는 상황이 많지 않기 때문이다.

비동기를 써야 하는 상황으로는 네트워크 소켓 통신(서버 통신)을 하는 경우, 용량이 큰 파일을 로드하거나 접근하는 경우 정도가 있다.

 

코루틴을 쓰면 되지 않나?

유니티는 이미 작업을 다수의 프레임에 분산할 수 있는 코루틴(Coroutine)이라는 기능을 가지고 있는데, 왜 굳이 생소하고 어려운 개념인 async/await를 써야 하나 싶을 수도 있다.

그러나 근본적으로 코루틴은 동기 방식이다. 따라서 무거운 작업을 행하기에는 적절하지 않다.

극단적인 예를 하나 들어보겠다.

 

IEnumerator Test()
{
    yield return null;
    while(true)
    {
    	Debug.Log(".");
    }
}

 

탈출이 불가능한 while문 코루틴 로직이다.

이것을 실행한 프로그램은 while문의 굴레에 갇혀 영원히 끝나기만을 기다려야 할 것이다.

 

따라서 위처럼 작업의 용량 자체가 매우 큰 경우 또는 작업이 언제 끝날지 모르는 경우, 작업의 진행 시간이 매우 길어

블로킹(blocking) 상태가 오래 지속되는 경우에 async/await 비동기 방식을 사용해야 한다.

 

 

유니티 async / await 사용 예시

 

using System.Threading.Tasks;
using UnityEngine;

public class AsyncTest : MonoBehaviour
{
    void Start()
    {
        Debug.Log("Start!!!");
        Test();
        Debug.Log("1");
    }

    private async void Test()
    {
        Debug.Log("2");
        await Task.Delay(7000);
        Debug.Log("3");
    }
}

 

async와 await를 이용한 비동기식 로직 구현 예시이다.

 

코드 진행도는 아래와 같다.

 

1. 프로그램 시작 시 "Start!!!"가 출력된다.
2. Test함수가 실행된다.
3. 2가 출력되고 7초를 기다린다.
4. 7초를 기다리는 도중 Test를 호출한 호출자에게 넘어가서 1을 출력한다.
5. 7초가 다 지나면 3을 출력한다.

결과값

 

 

 

다른 예시

 

using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.AddressableAssets;
using UnityEngine.InputSystem;

public class TestLoader : MonoBehaviour
{
    [SerializeField] private AssetReference _levelRef;
    private List<GameObject> _list = new();

    private void Update()
    {
        if (Keyboard.current.qKey.wasPressedThisFrame)
        {
            LoadLevel();
        }
    }

    private async void LoadLevel()
    {
        if (!_levelRef.IsValid())
        {
            await _levelRef.LoadAssetAsync<GameObject>().Task;     
        }
        
        var obj = Instantiate(_levelRef.Asset, Vector3.zero, Quaternion.identity) as GameObject;
        _list.Add(obj);
    }
}

 

위의 예시는 유니티 어드레서블(addressable)을 사용하여 q키를 눌렀을 때 에셋 레퍼런스를 로드하는 예시이다.

 

코드 설명

LoadAssetAsync<GameObject>() 메서드로 비동기로 에셋을 로드하고, await 키워드를 사용하여

해당 로드 작업이 완료될때까지 대기한다. Task 속성을 사용하여 비동기 작업을 시작하고,

작업이 완료되면 로드된 에셋을 반환한다.

 

이 예시 역시 용량이 큰 맵 에셋을 로드하는 코드이므로 비동기 방식을 쓰는 모습을 볼 수 있다.

만약 비동기 방식을 쓰지 않으면, 블로킹이 일어나 맵을 로드하는 동안 메인 스레드가 차단되어 문제가 생긴다.

 

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유니티 어드레서블을 공부하다가 async와 await가 이해가 잘 되지 않아 공부를 했는데, 비동기/동기, 스레드 관련해서도

개념이 이어져있어 공부하는데에 어려움을 겪었다. 그래도 결국 이해가 잘된 것 같아 다행이다.

어드레서블의 상황처럼 앞으로 큰 에셋을 로드할 때 많이 애용해야겠다는 생각이 든다.