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[궁금시리즈] 5-10. CancellationToken은 왜 필요할까

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다음 코드를 보자.

await DownloadFileAsync();

다운로드가 시작되었다.

그런데 사용자가

“취소”

버튼을 눌렀다.   이때 우리는 자연스럽게

다운로드를 멈추면 되지 않을까?   라고 생각한다.   하지만 이미 시작된 비동기 작업은 외부에서 강제로 중단할 수 없다.   그래서 .NET에서는 협력적 취소(Cooperative Cancellation)라는 방식을 사용한다.

이번 글에서는 CancellationToken이 왜 필요한지와 올바른 사용 방법을 알아보자.

왜 Thread.Abort처럼 강제로 종료하지 않을까?

과거 .NET에는

thread.Abort();

처럼 스레드를 강제로 종료하는 기능이 있었다.

하지만 이는 매우 위험했다.   예를 들어

파일 저장 중

↓

강제 종료

가 발생하면 파일이 손상될 수도 있다.   또는

DB 저장 중

↓

강제 종료

가 발생하면 데이터의 일관성이 깨질 수도 있다.   그래서 현재는 강제 종료 방식이 아니라 작업이 스스로 종료하도록 요청하는 방식을 사용한다.

CancellationToken이란?

CancellationToken은

작업을 취소해 달라는 요청을 전달하는 객체이다.   중요한 점은 토큰이 작업을 직접 멈추는 것이 아니라, 작업이 토큰을 확인하고 스스로 종료하는 것이다.

CancellationTokenSource

취소 요청은

CancellationTokenSource가 만든다.

CancellationTokenSource cts = new();

CancellationToken token = cts.Token;

그리고   취소가 필요하면

cts.Cancel();

을 호출한다.   그러면

CancellationTokenSource

↓

Cancel()

↓

Token

↓

취소 요청 발생

이라는 흐름이 된다.

작업은 어떻게 취소될까?

다음 코드를 보자.

public async Task DownloadAsync(CancellationToken token)
{
    while (true)
    {
        token.ThrowIfCancellationRequested();

        await Task.Delay(100);
    }
}

중간중간

token.ThrowIfCancellationRequested();

를 호출한다.   사용자가

cts.Cancel();

을 호출하면 다음 검사 시점에서

OperationCanceledException

이 발생하면서 작업이 종료된다.

IsCancellationRequested도 사용할 수 있다

예외 대신 직접 확인할 수도 있다.

while (!token.IsCancellationRequested)
{
    await Task.Delay(100);
}

이 방법도 가능하지만 실무에서는

token.ThrowIfCancellationRequested();

를 더 많이 사용한다.

취소가 발생했다는 사실을 호출자에게 명확하게 전달할 수 있기 때문이다.

취소는 예외일까?

다음 코드를 보자.

try
{
    await DownloadAsync(token);
}
catch (OperationCanceledException)
{
    Console.WriteLine("취소됨");
}

여기서 OperationCanceledException이 발생한다.

이름 때문에 실패처럼 보일 수 있다.   하지만 취소는 실패가 아니다.

취소는 사용자가 의도한 정상적인 종료이다.   그래서 일반적인 예외와는 다르게 처리하는 것이 좋다.

Task의 상태는 어떻게 될까?

작업이 정상적으로 끝나면

RanToCompletion

상태가 된다.   예외가 발생하면

Faulted

가 된다.   취소되면

Canceled

상태가 된다.   즉, 취소는 실패(Faulted)가 아니라 별도의 상태를 가진다.

여러 작업을 함께 취소하기

같은 Token을 여러 작업에 전달할 수도 있다.

CancellationTokenSource cts = new();

Task a = DownloadAsync(cts.Token);
Task b = DownloadAsync(cts.Token);
Task c = DownloadAsync(cts.Token);

cts.Cancel();

그러면

Task A

↓

Task B

↓

Task C

↓

동시에 취소 요청

을 받는다.

게임 개발에서는?

게임에서는 취소 기능이 매우 자주 사용된다.   예를 들어   로딩 화면

맵 로딩

↓

사용자가 뒤로가기

↓

로딩 취소

서버 요청

검색 시작

↓

새 검색 입력

↓

이전 요청 취소

리소스 다운로드

패치 시작

↓

게임 종료

↓

다운로드 취소

이처럼 사용자의 행동에 따라 진행 중인 작업을 안전하게 종료하는 것이 중요하다.

실제 .NET에서는 어떻게 동작할까?

CancellationToken은 내부적으로 매우 가벼운 구조체(struct)이다.

작업은 토큰을 전달받아 필요한 시점마다

취소 요청 여부 확인

↓

취소되었는가?

↓

예

↓

OperationCanceledException 발생

이라는 흐름으로 동작한다.   즉, .NET이 작업을 강제로 종료하는 것이 아니라, 작업이 스스로 취소 요청에 협력(Cooperate)하는 구조이다.

실무에서 자주 하는 오해

가장 흔한 오해는

Cancel()을 호출하면 작업이 즉시 종료된다.

라는 것이다.

실제로는 취소 요청만 전달될 뿐이다.

작업이 토큰을 확인하지 않는다면 끝까지 계속 실행될 수도 있다.   또 하나의 오해는

취소는 실패이다.

라는 것이다.   Task는

  • 성공(RanToCompletion)
  • 실패(Faulted)
  • 취소(Canceled)

를 서로 다른 상태로 관리한다.

취소는 사용자가 의도한 정상적인 종료로 취급된다.

마무리

CancellationToken은 실행 중인 작업을 강제로 중단하는 기능이 아니라, 작업이 안전하게 스스로 종료할 수 있도록 취소 요청을 전달하는 메커니즘이다.   이러한 협력적 취소 방식은 파일 저장, 데이터베이스 작업, 네트워크 통신처럼 중간에 강제 종료하면 문제가 발생할 수 있는 작업을 안전하게 처리할 수 있게 해 준다.   실무에서는 비동기 작업을 작성할 때 CancellationToken을 함께 전달하는 것이 일반적인 패턴이며, 사용자의 취소 요청이나 화면 전환과 같은 상황에 유연하게 대응할 수 있다.   다음 글에서는 비동기 프로그래밍에서 자주 하는 실수와 성능 문제를 정리하며 지금까지 배운 내용을 실무 관점에서 다시 살펴보겠다.

핵심 정리

  • CancellationToken은 작업을 강제로 종료하는 것이 아니라 취소 요청을 전달한다.
  • 취소는 작업이 스스로 협력(Cooperate)하여 처리한다.
  • CancellationTokenSource는 취소 요청을 생성하는 객체이다.
  • ThrowIfCancellationRequested()는 취소 요청이 있으면 OperationCanceledException을 발생시킨다.
  • Task의 상태는 성공(RanToCompletion), 실패(Faulted), 취소(Canceled)로 구분된다.
  • 여러 작업에 같은 CancellationToken을 전달하여 동시에 취소 요청을 보낼 수 있다.

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