좀비 코루틴: 내결함성

문제: 취소할 수 없는 코드

코루틴 취소는 협력적인 프로세스입니다. 코루틴은 중단 지점에서 Cancellation 예외를 받고 정상적으로 종료해야 합니다. 하지만 누군가 실수로 잘못된 Scope에 코루틴을 생성했다면 어떻게 될까요? TrueAsync는 Cancellation by design 원칙을 따르지만, 누군가 작성한 코드의 취소가 불쾌한 결과를 초래할 수 있는 상황이 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 누군가 email을 보내는 백그라운드 작업을 생성했습니다. 코루틴이 취소되면 email은 전송되지 않습니다.

높은 내결함성은 개발 시간을 상당히 절약하고, 프로그래머가 로그 분석을 통해 애플리케이션 품질을 개선한다면 오류의 결과를 최소화합니다.

해결책: 좀비 코루틴

이러한 상황을 완화하기 위해 TrueAsync는 특별한 접근 방식을 제공합니다: “멈춘” 코루틴에 대한 관용적 처리 – 좀비 코루틴입니다.

좀비 코루틴은 다음과 같은 코루틴입니다:

정상적으로 계속 실행됩니다
Scope에 바인딩된 상태로 유지됩니다
활성으로 간주되지 않습니다 – Scope는 이를 기다리지 않고 공식적으로 완료할 수 있습니다
awaitCompletion()을 차단하지 않지만, awaitAfterCancellation()은 차단합니다

$scope = new Async\Scope();

$scope->spawn(function() {
    thirdPartySync(); // 서드파티 코드 -- 취소에 어떻게 반응하는지 알 수 없음
});

$scope->spawn(function() {
    return myOwnCode(); // 우리 코드 -- 취소를 올바르게 처리함
});

// disposeSafely()는 코루틴을 취소하지 않고 좀비로 표시합니다
$scope->disposeSafely();
// Scope는 새 코루틴에 대해 닫혔습니다.
// 기존 코루틴은 좀비로 계속 작동합니다.

Scope 종료를 위한 세 가지 전략

TrueAsync는 코드에 대한 신뢰 수준에 맞게 설계된 세 가지 Scope 닫기 방법을 제공합니다:

`dispose()` – 강제 취소

모든 코루틴이 Cancellation을 받습니다. Scope는 즉시 닫힙니다. Scope 내의 모든 코드를 제어할 때 사용합니다.

$scope->dispose();
// 모든 코루틴이 취소됩니다. Scope가 닫혔습니다.

`disposeSafely()` – 취소 없음, 코루틴이 좀비가 됨

코루틴은 Cancellation을 받지 않습니다. zombie로 표시되어 계속 실행됩니다. Scope는 닫힌 것으로 간주됩니다 – 새 코루틴을 생성할 수 없습니다.

Scope에 “서드파티” 코드가 포함되어 있고 취소의 정확성에 확신이 없을 때 사용합니다.

$scope->disposeSafely();
// 코루틴은 좀비로 계속 작동합니다.
// Scope는 새 작업에 대해 닫혔습니다.

`disposeAfterTimeout(int $timeout)` – 타임아웃 포함 취소

두 접근 방식의 조합: 먼저 코루틴에게 완료할 시간을 주고, 그 다음 Scope를 강제로 취소합니다.

$scope->disposeAfterTimeout(5000);
// 5초 후에 Scope는 남은 모든 코루틴에 Cancellation을 보냅니다.

좀비 코루틴 대기

awaitCompletion()은 활성 코루틴만 기다립니다. 모든 코루틴이 좀비가 되면 awaitCompletion()은 Scope가 완료된 것으로 간주하고 제어를 반환합니다.

하지만 때로는 좀비를 포함한 모든 코루틴의 완료를 기다려야 합니다. 이를 위해 awaitAfterCancellation()이 존재합니다:

$scope = new Async\Scope();
$scope->spawn(fn() => longRunningTask());
$scope->spawn(fn() => anotherTask());

// 취소 -- 취소할 수 없는 코루틴은 좀비가 됩니다
$scope->cancel();

// awaitCompletion()은 좀비만 남으면 즉시 반환됩니다
$scope->awaitCompletion($cancellation);

// awaitAfterCancellation()은 좀비를 포함한 모든 것을 기다립니다
$scope->awaitAfterCancellation(function (\Throwable $error, Async\Scope $scope) {
    // 좀비 코루틴의 오류 핸들러
    echo "좀비 오류: " . $error->getMessage() . "\n";
});

메서드	활성 대기	좀비 대기	cancel() 필요
`awaitCompletion()`	예	아니오	아니오
`awaitAfterCancellation()`	예	예	예

awaitAfterCancellation()은 cancel() 이후에만 호출할 수 있습니다 – 그렇지 않으면 오류가 발생합니다. 이는 합리적입니다: 좀비 코루틴은 DISPOSE_SAFELY 플래그를 사용한 취소의 결과로 나타납니다.

좀비의 내부 작동 방식

코루틴이 zombie로 표시되면 다음이 발생합니다:

코루틴이 ZOMBIE 플래그를 받습니다
Scope의 활성 코루틴 카운터가 1 감소합니다
zombie 코루틴 카운터가 1 증가합니다
Scope는 활성 코루틴이 남아 있는지 확인하고 대기자에게 완료를 알릴 수 있습니다

Scope
+-- active_coroutines_count: 0    <-- 감소
+-- zombie_coroutines_count: 2    <-- 증가
+-- coroutine A (zombie)          <-- 계속 실행
+-- coroutine B (zombie)          <-- 계속 실행

좀비 코루틴은 Scope에서 분리되지 않습니다. 코루틴 목록에 남아 있지만 활성으로 계산되지 않습니다. 좀비 코루틴이 최종적으로 완료되면 Scope에서 제거되고, Scope는 리소스를 완전히 해제할 수 있는지 확인합니다.

스케줄러가 좀비를 처리하는 방법

스케줄러는 두 개의 독립적인 코루틴 카운트를 유지합니다:

글로벌 활성 코루틴 카운터 (active_coroutine_count) – 스케줄링이 필요한 작업이 있는지 빠르게 확인하는 데 사용됩니다
코루틴 레지스트리 (coroutines 해시 테이블) – 좀비를 포함하여 아직 실행 중인 모든 코루틴을 포함합니다

코루틴이 zombie로 표시될 때:

글로벌 활성 코루틴 카운터가 감소합니다 – 스케줄러는 활성 작업이 줄어든 것으로 간주합니다
코루틴은 레지스트리에 남아 있습니다 – 스케줄러가 계속 실행을 관리합니다

애플리케이션은 활성 코루틴 카운터가 0보다 큰 동안 계속 실행됩니다. 중요한 결과가 따릅니다: 좀비 코루틴은 활성으로 간주되지 않으므로 애플리케이션 종료를 방해하지 않습니다. 더 이상 활성 코루틴이 없으면 애플리케이션이 종료되고 좀비 코루틴도 취소됩니다.

Safely 플래그 상속

기본적으로 Scope는 DISPOSE_SAFELY 플래그와 함께 생성됩니다. 이는 Scope가 파괴될 때(예: 객체의 소멸자에서) 코루틴이 취소되지 않고 좀비가 됨을 의미합니다.

자식 Scope는 부모로부터 이 플래그를 상속합니다:

$parent = new Async\Scope();
// parent는 기본적으로 DISPOSE_SAFELY 플래그를 가집니다

$child = Async\Scope::inherit($parent);
// child도 DISPOSE_SAFELY 플래그를 가집니다

파괴 시 강제 취소를 원하면 asNotSafely()를 사용하세요:

$scope = (new Async\Scope())->asNotSafely();
// 이제 Scope 객체가 파괴되면
// 코루틴은 좀비로 표시되지 않고 강제로 취소됩니다

예제: 미들웨어가 있는 HTTP 서버

class RequestHandler
{
    private Async\Scope $scope;

    public function __construct() {
        $this->scope = new Async\Scope();
    }

    public function handle(Request $request): Response {
        // 미들웨어 실행 -- 서드파티 코드일 수 있음
        $this->scope->spawn(function() use ($request) {
            $this->runMiddleware($request);
        });

        // 메인 처리 -- 우리 코드
        $response = $this->scope->spawn(function() use ($request) {
            return $this->processRequest($request);
        });

        return await($response);
    }

    public function __destruct() {
        // 파괴 시: 미들웨어가 취소에 준비되지 않았을 수 있으므로
        // disposeSafely()를 사용합니다 (기본 동작).
        // 좀비 코루틴은 스스로 완료됩니다.
        $this->scope->disposeSafely();
    }
}

예제: 시간 제한이 있는 핸들러

$scope = new Async\Scope();

// 서드파티 코드로 작업 실행
$scope->spawn(fn() => thirdPartyAnalytics($data));
$scope->spawn(fn() => thirdPartyNotification($userId));

// 완료까지 10초를 주고, 그 후 강제 취소
$scope->disposeAfterTimeout(10000);

좀비가 문제가 되는 경우

좀비 코루틴은 타협입니다. 서드파티 코드 문제를 해결하지만 리소스 누수로 이어질 수 있습니다.

따라서 disposeAfterTimeout() 또는 명시적 코루틴 취소가 있는 Scope가 프로덕션에서 가장 좋은 선택입니다: 서드파티 코드에게 완료할 시간을 주지만 행에 걸린 경우 취소를 보장합니다.

요약

메서드	코루틴 취소	코루틴 완료	Scope 닫힘
`dispose()`	예	아니오	예
`disposeSafely()`	아니오	예 (좀비로서)	예
`disposeAfterTimeout(ms)`	타임아웃 후	타임아웃까지	예

좀비 코루틴 로깅

향후 버전에서 TrueAsync는 좀비 코루틴을 로깅하는 메커니즘을 제공할 예정이며, 이를 통해 개발자가 멈춘 작업과 관련된 문제를 해결할 수 있습니다.

다음 단계

Scope – 코루틴 그룹 관리
취소 – 취소 패턴
코루틴 – 코루틴 생명주기

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