[바미] Go - Select에 대해 알아보자.

안녕하세요. 오늘은 Select에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

지난번에 자동차 공장을 만들었었고, 그 중에 MakeTire()로 타이어를 만들었었는데 이 타이어는 자동차 타이어 외에도 다른 곳에서도 쓰일 수 있습니다. 
만약 비행기 타이어도 만들 수 있다고 가정하여 자동차 타이어 요청이 들어오면 자동차 타이어로, 비행기 타이어 요청이 들어오면 비행기 타이어로 만든다 가정해봅시다.

그러니까 어떤 요청이 들어오냐에 따라서 어떤걸 만들지를 결정하는 것인데 이걸 어떻게 만들지 생각해 봅시다!

 

carChan이 있고, planeChan이 있다고 하고, Make Tire()라는 함수가 있다고 했을 때 Car Chan와 Plane Chan 두 개 다 기다리게 만들 수 있을까요?

 

첫 번째로 아래와 같이 car는 carChan을 기다리고 있다고 가정해 봅시다.

func MakeTire() {
  car := <- carChan

}

이렇게 되었을 때 car는 carChan의 입력이 들어오기 전까지 대기하고 있게 됩니다.

그 다음 밑에 plane을 받았다고 쳐보죠.

func MakeTire() {
  car := <- carChan
  plane := <- planeChan
}

이렇게 되면 car의 input이 들어오지 않는 이상 plane은 입력이 들어온다 하더라도 처리되지 않습니다.

이걸 동시에 같이 기다릴 수 있게 해야 하는데 이걸 해주는게 Select입니다.

Select가 여러개 Channel을 동시에 기다리게 해줍니다.

Select의 사용법은 Switch문과 비슷하죠.

 

다만 다른점은 Switch문에서는 변수의 값에 따라서 분기가 나눠지는 분기문이라고 한다면 Select는 기다리고 있는 Channel들을 여러개 걸어놓고 그 중에 하나가 나올 때 거기에 맞게 실행 시켜주는 구문이라고 생각하면 됩니다.

 

이것을 실제로 사용해보죠!

기존에 만들었던 carfactory/main.go를 열어 줍니다.

 

그 후 Car struct외에도 Plane struct를 만들어 줍니다.

type Plane struct {
    val string
}

그 후 MakeTire()에서 PlaneChan을 받을 수 있도록 넣어 줍니다.

func MakeTire(carChan chan Car, planeChan chan Plane,outCarChan chan Car, outPlaneChan chan) {

}

그 다음 StartWork 함수를 StartCarWork()로 고쳐준 뒤, StartPlaneWork()도 밑에 추가해 줍니다.

func StartCarWork(chan1 chan Car) {
    i := 0
    for {
        time.Sleep(1 * time.Second)
        chan1 <- Car{val: "Car" + strconv.Itoa(i)}
        i++
    }
}

func StartPlaneWork(chan1 chan Plane) {
    i := 0
    for {
        time.Sleep(1 * time.Second)
        chan1 <- Plane{val: "Plane" + strconv.Itoa(i)}
        i++
    }
}

그 후 MakeEngine() 부분도 수정해 줍니다.

func MakeEngine(carChan chan Car, planeChan chan Plane,outCarChan chan Car, outPlaneChan chan Plane) {

}

main() 부분을 다음과 같이 수정해 줍니다.

func main() {
    carChan1 := make(chan Car)
    carChan2 := make(chan Car)
    carChan3 := make(chan Car)

    planeChan1 := make(chan Plane)
    planeChan2 := make(chan Plane)
    planeChan3 := make(chan Plane)


    go StartCarWork(carChan1)
    go StartPlaneWork(planeChan1)
    go MakeTire(carChan1, planeChan1, carChan2, planeChan2)
    go MakeEngine(carChan2, planeChan2, carChan3, planeChan3)

    for {
        result := <-carChan3
        fmt.Println(result.val)
    }

}

그 후 MakeEngine()의 구문을 수정해줄 것인데 기존에는

func MakeEngine(carChan chan Car, planeChan chan Plane,outCarChan chan Car, outPlaneChan chan Plane) {
    for {
        car := <-carChan
        car.val += "Engine, "

        outCarChan <- car
    }

}

이렇게 되어있을 것인데 지금은 비행기도 기다려야 하기 때문에 저기에 select를 넣어 줍니다.

func MakeEngine(carChan chan Car, planeChan chan Plane, outCarChan chan Car, outPlaneChan chan Plane) {
    for {
        select {
        case car := <-carChan:
            car.val += "Engine_C, "
            outCarChan <- car

        case plane := <-planeChan:
            plane.val += "Engine_P, "
            outPlaneChan <- plane
        }
    }

}

자동차를 위한 엔진을 Engine_C, 비행기를 위한 엔진을 Engine_P로 수정 했습니다.

이와 똑같이 MakeTire()부분도 수정해보죠!

func MakeTire(carChan chan Car, planeChan chan Plane, outCarChan chan Car, outPlaneChan chan Plane) {
    for {
        select {
        case car := <-carChan:
            car.val += "Tire_C, "
            outCarChan <- car

        case plane := <-planeChan:
            plane.val += "Tire_P, "
            outPlaneChan <- plane
        }
    }

}

지금까지 작업한 부분을 살펴보자면 Plane이라는 Struct를 만들었고, MakeTire()에 입력 채널 4개를 넣어주어 select문을 통해서 2개의 채널에 대한 입력을 기다리고 있고, 둘 중 어떤 값이 들어오냐에 따라 자동차용 타이어로 만들지, 비행기용 타이어로 만들지 결정해서 거기 해당하는 출력채널에 출력하는 함수를 만들었습니다. MakeEngine()도 마찬가지 입니다.

 

그리고 StartPlaneWork()이라는 함수를 만들고, main()에서 비행기용 채널, 자동차용 채널 각각 3개씩 만들어 돌렸습니다.

 

이제 결과를 확인 해보죠!

deadlock이 발생하게 되는데 이유는 출력 루틴이 막혀서 그런건데 main()쪽에서 출력하는 것을 보면 자동차만 출력하고 있어서 입력과 출력이 모두 막히게 된 것 입니다. 수정해보죠!

func main() {
    carChan1 := make(chan Car)
    carChan2 := make(chan Car)
    carChan3 := make(chan Car)

    planeChan1 := make(chan Plane)
    planeChan2 := make(chan Plane)
    planeChan3 := make(chan Plane)

    go StartCarWork(carChan1)
    go StartPlaneWork(planeChan1)
    go MakeTire(carChan1, planeChan1, carChan2, planeChan2)
    go MakeEngine(carChan2, planeChan2, carChan3, planeChan3)

    for {
        select {
        case result := <-carChan3:
            fmt.Println(result.val)

        case result := <-planeChan3:
            fmt.Println(result.val)
        }
    }

}

이제 출력시켜 보죠!

 

1초에 한 번씩 자동차와 비행기가 생산 되는것을 알 수 있습니다.

 

select 문의 또 다른 구문을 살펴보죠!
어떤 일을 계속 하고 있는데 어떤 입력이 들어오면 그 입력을 처리하고, 입력이 없으면 하던 일을 계속 하게 할 수도 있습니다.

 

이번엔 폴더를 새로 만들어서 select/main.go를 만들어 줍니다.

func main() {
    c := make(chan int)
    for {
        select {
        case v := <-c:
            fmt.Println(v)
        default:
            fmt.Println("Idle")
            time.Sleep(1 * time.Second)

        }

    }

}

먼저 c라는 int형 채널을 만들어 준 뒤 c에 입력값이 있으면 출력시켜주고, 없을 때(또는 일반적인 경우)에는 default에 넣어주는데 Idle을 1초씩 쉬면서 출력시키도록 해줍니다.

 

그 후 입력을 넣어주는 push()함수를 만들어서 무한루프를 돌면서 2초 간격으로 c에 입력을 넣어주도록 합니다.

func push(c chan int) {
    i := 0
    for {
        time.Sleep(2 * time.Second)
        c <- i
        i++
    }
}

그 후 main()에 push()를 go Thread에 넣어 별도로 진행 되도록 넣어 줍니다.

func main() {
    c := make(chan int)

    go push(c)

    for {
        select {
        case v := <-c:
            fmt.Println(v)
        default:
            fmt.Println("Idle")
            time.Sleep(1 * time.Second)

        }

    }

}

결과를 보면 Idle을 출력 했다가 0을 출력하고, Idle을 출력했다가 1를 출력하는 형태를 볼 수 있습니다.

이와 같이 어떤일을 하고 있다가 입력이 들어오면 그걸 처리하고, 하던 일을 계속 하는 형태를 select로 만들 수 있습니다.

 

그리고 Go의 Time패키지에는 어떤 시간 간격으로 반복하는 것을 빠르게 해주기 위해서 Tick이라는 것과 After를 제공하고 있는데

이 것은 채널을 제공해주는 것인데 Tick의 경우 어떤 일정한 시간 간격으로 알려주는 채널을 제공해주고 있고, After는 어떤 특정 시간 이후에 한 번만 알려주는 채널을 제공해주고 있습니다.

이 것들을 이용하면 일정한 시간 간격으로 반복하는 것을 편하게 만들 수 있습니다.

 

이 것을 활용하기 앞서 이것과 관련된 문서를 살펴보죠.

• After
• Tikc

After의 경우 입력이 Duration, 어떤 시간 간격을 받고, 결과는 Time 채널을 반환하는 함수입니다.

After의 예제를 살펴보면

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

var c chan int

func handle(int) {}

func main() {
    select {
    case m := <-c:
        handle(m)
    case <-time.After(10 * time.Second):
        fmt.Println("timed out")
    }
}

평상 시에는 c의 입력을 handle()하고, 10초 이후에 timed out을 출력하는 구문을 만들 수 있게 됩니다.

이것을 활용해보자!

func push(c chan int) {
    i := 0
    for {
        time.Sleep(1 * time.Second)
        c <- i
        i++
    }
}

func main() {
    c := make(chan int)
    go push(c)
    for {
        select {
        case v := <-c:
            fmt.Println(v)
        case <-time.After(10 * time.Second):
            fmt.Println("time out")
            return
        }

    }

}

push()에서 1초마다 값을 넣도록 수정했고, main()에서 채널에 input이 있는 경우 10초 뒤에 종료 되도록 수정했습니다.

 

결과를 확인해보죠!

멈추지 않고 계속 값이 들어가는 걸 확인할 수 있습니다.

func After(d Duration) <-chan Time {
    return NewTimer(d).C
}

이렇게 된 원인은 After의 결과가 chan Time이 나오고 있고, 함수의 내용을 보게 되면 NewTimer(d).C를 반복하고 있습니다.
NewTimer()라는 것은 새로운 타이머를 만들겠다는 것이고, 그 새로운 타이머에 C라는 채널을 return하고 있습니다.

이게 무슨 얘기냐면 After()를 호출할 때마다 새로운 타이머가 만들어져서 그 타이머에 채널을 반환하고 있다는 얘기 입니다.

 

그러니까 <-time.After(10 * time.Second):를 했을 때 10초 뒤에 입력이 오는 채널을 반환 했는데

그 반환값에 입력을 뽑아보니 처음에는 아무것도 없기 때문에 return 되어 for문을 다시 돌게 됩니다.

그러면 또 <-time.After(10 * time.Second):에서 새로운 타이머를 만들게 되고, 또 다시 안 걸리게 됩니다.

이것이 반복이 되어 <-time.After(10 * time.Second):는 영원히 호출이 되지 않게 됩니다.

 

이것을 해결하려면 처음에 <-time.After(10 * time.Second): 여기에서 만들어진 채널을 가지고 있다가 그 채널에서 입력 값이 있는지 확인해야 합니다.

 

코드를 다음과 같이 수정해 줍니다.

func main() {
    c := make(chan int)
    go push(c)

    timerChan := time.After(10 * time.Second)

    for {
        select {
        case v := <-c:
            fmt.Println(v)
        case <-timerChan:
            fmt.Println("time out")
            return
        }

    }

}

timerChan를 만들어서 timerChan에서 입력값이 있는지 확인하여 매번 새로 만드는게 아니라 한번 만들어진 것을 재활용하여 계속 살펴보게 합니다.

 

다시 실행하여 결과를 살펴보죠!

이전과 다르게 time out이 일어나는 것을 알 수 있습니다.

이번에는 일정 주기 간격으로 나오는 Tick을 사용해보죠!

func main() {
    c := make(chan int)
    go push(c)

    timerChan := time.After(10 * time.Second)
    TickTimerChan := time.Tick(2 * time.Second)

    for {
        select {
        case v := <-c:
            fmt.Println(v)
        case <-timerChan:
            fmt.Println("time out")
            return
        case <-TickTimerChan:
            fmt.Println("Tick")
        }

    }

}

2초마다 반복되는 TickTimerChan을 만들어주고, TickTimerChan에 입력이 있는 경우 Tick을 출력 시켜 주도록 해보죠!

 

이제 실행을 하여 결과를 확인해보죠!

이렇게 2초 간격으로 tick이 반복 되다가 10초가 될 때 time out되는 것을 알 수 있습니다.

이렇게 일정 주기 간격으로 어떤일을 반복하는 것과, 특정 시간 이후에 일을 할 수 있는 타이머가 있다는 것을 알아두면 됩니다.

 

이로써 Golang에서 제공하는 멀티 스레드용 프로그래밍에서 제공하는 Go Thread, Channel, Select에 대해 알아 보았습니다.

 

다음에는 OOP에 대해 알아보도록 하겠습니다! Golang에서 OOP는 어떻게 사용하는지, OOP에 대한 전반적인 것과 Golang의 OOP는 일반적인 OOP와 어떻게 다른 것인지를 몇차례에 걸쳐 알아보도록 하겠습니다.

풀소스

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main.go

package main

import (
 "fmt"
 "strconv"
 "time"
)

type Car struct {
 val string
}

type Plane struct {
 val string
}

func MakeTire(carChan chan Car, planeChan chan Plane, outCarChan chan Car, outPlaneChan chan Plane) {
 for {
  select {
  case car := <-carChan:
   car.val += "Tire_C, "
   outCarChan <- car
  case plane := <-planeChan:
   plane.val += "Tire_P, "
   outPlaneChan <- plane
  }
 }
}

func MakeEngine(carChan chan Car, planeChan chan Plane, outCarChan chan Car, outPlaneChan chan Plane) {
 for {
  select {
  case car := <-carChan:
   car.val += "Engine_C, "
   outCarChan <- car
  case plane := <-planeChan:
   plane.val += "Engine_P, "
   outPlaneChan <- plane
  }
 }
}

func StartCarWork(chan1 chan Car) {
 i := 0
 for {
  time.Sleep(1 * time.Second)
  chan1 <- Car{val: "Car" + strconv.Itoa(i)}
  i++
 }
}

func StartPlaneWork(chan1 chan Plane) {
 i := 0
 for {
  time.Sleep(1 * time.Second)
  chan1 <- Plane{val: "Plane" + strconv.Itoa(i)}
  i++
 }
}

func main() {
 carChan1 := make(chan Car)
 carChan2 := make(chan Car)
 carChan3 := make(chan Car)

 planeChan1 := make(chan Plane)
 planeChan2 := make(chan Plane)
 planeChan3 := make(chan Plane)

 go StartCarWork(carChan1)
 go StartPlaneWork(planeChan1)
 go MakeTire(carChan1, planeChan1, carChan2, planeChan2)
 go MakeEngine(carChan2, planeChan2, carChan3, planeChan3)

 for {
  select {
  case result := <-carChan3:
   fmt.Println(result.val)
  case result := <-planeChan3:
   fmt.Println(result.val)
  }
 }

}