Asynchronous Agents Library – message block 5. ( transformer )

Asynchronous Agents Library
– message block 5. ( transformer )

작성자: 임준환( mumbi at daum dot net )

 

시작하는 글

 이번 글에서는 transformer 라는 message block 에 대해서 알아봅니다.

 transformer 는 지난 글에서 알아본 call 과 유사하나 좀 더 유연합니다. call 과 비교해서 보시고, call 과 transformer 를 언제 사용해야 할지 구분해 보시기 바랍니다.

 

transformer< _Input, _Output >

 transformer 는 call 과 마찬가지로 지정된 함수, 함수 객체를 수행하는 역할을 합니다. 하지만 call 과는 확실히 다릅니다. 이름에서도 알 수 있듯이 message 를 변환하는 기능을 가지고 있습니다. 이 기능이 call 과 어떻게 다른지 알아보겠습니다.

 

특징

 transformer 의 특징 중 첫째는 결과를 반환한다는 것입니다. 변환하는 기능을 가지고 있기 때문에 변환된 값을 내보내 주어야 하기 때문입니다. 템플릿 매개변수를 보고 이미 눈치채신 분도 있겠지만, transformer 를 선언할 때 입력되는 매개변수의 타입과 반환 타입을 명시해주어야 합니다.

 이로 인해 내부적으로 call 과 다른 점은 반환 값을 보관하는 큐( queue ) 를 포함하고 있습니다. call 은 작업들을 순차적으로 처리하기 위한 작업 큐를 가지고 있고, transformer 는 작업 큐 뿐만 아니라 반환 값을 보관하는 큐도 가지고 있습니다.

 반환 값을 보관하는 큐의 값을 꺼내오기 위해서 receive() 나 try_receive() 를 사용할 수 있습니다. 이 특징은 message 들을 전달, 보관하는 unbounded_buffer 와 비슷합니다. 하지만 unbounded_buffer 처럼 사용하시면 안됩니다.

 그 이유는 transformer 는 두 가지 기능, 변환 함수를 수행하는 기능과 변환된 값을 내보내는 기능을 가지고 있는데 이 둘을 동시에 처리할 수 없기 때문입니다. 변환 함수를 수행하는 중인 transformer 에서 변환된 값( 반환 값 )을 얻어내려 시도해도 변환 함수를 수행 중일 때에는 변환된 값을 내어주지 않아 원하는 시기에 값을 얻어낼 수 없습니다.

 원하는 시기에 값을 제대로 얻기 위해서는 변환된 값을 unbounded_buffer 나 overwrite_buffer 등과 같이 message 를 보관할 수 있는 message block 에 전달한 후, 그 message block 에서 값을 얻어와야 합니다.

 두 번째 특징은 다른 message block 들과 연결하여 변환된 반환 값을 스스로 전달할 수 있다는 것입니다. ISource 인터페이스의 link_target() 을 사용하는데, 이 기능을 사용하여 절차적인 작업들을 잘게 나누어 순차적으로 처리할 수 있습니다. 이러한 메커니즘을 파이프라인( pipeline ) 이라고 합니다.

 일반적인 C++ 프로그램에서도 파이프라인 개념은 이미 많이 사용되고 있습니다.

 FunctionA( FunctionB( FunctionC() ) ) 와 같이 진행되는 처리도 파이프라인으로 볼 수 있습니다. 하지만 transformer 를 이용한 파이프라인은 이와 차이점이 있습니다. 바로 비 동기 처리가 가능하다는 것입니다.

 하나의 파이프라인의 작업이 끝날 때까지 대기하지 않기 때문에, 여러 파이프라인의 작업이 동시에 수행할 될 수 있습니다.

 잠시 후, 이런 파이프라인을 이용하는 예제를 알아보도록 하겠습니다.

 

선언

template < class _Output, class _Input >
class transformer

[ 코드1. transformer 의 선언 ]

 transformer 는 call 처럼 함수 타입을 지정할 수 없습니다.

 transformer 는 std::tr1::function<_Output(_Input const&)> 로 함수 타입이 고정되어 있습니다.

 

예제

 transformer 를 이용하여 파이프라인을 구성하여 처리하는 예제를 구현해보도록 하겠습니다.

 

시나리오

 문자열을 꾸미는 작업을 각 단계별로 나누어 파이프라인을 구성하고, 이것을 비 동기로 처리하는 시나리오입니다.

 

코드

#include <iostream>
#include <string>
#include <agents.h>

using namespace std;
using namespace Concurrency;

// 문자열을 꾸며주는 helper class.
class DecorationHelper
{
public:
	static wstring Boiler( wstring food )
	{		
		wcout << L"boiling.." << endl;
		Concurrency::wait( 1000 );		
		return L"boiled " + food;
	}

	static wstring AddSugar( wstring food )
	{		
		wcout << L"adding sugar.." << endl;
		Concurrency::wait( 1000 );		
		return L"sweet " + food;
	}

	static wstring PutOnPlate( wstring food )
	{
		wcout << L"putting on a plate.." << endl;
		Concurrency::wait( 1000 );		
		return food + L" on a plate";
	}

	static wstring WrapUp( wstring food )
	{
		wcout << L"Wrapping the food up.." << endl;
		Concurrency::wait( 1000 );		
		return food + L".";
	}
};

int main()
{
	// 문자열 꾸밈 함수들을 수행하는 transformer message block 들.
	transformer< wstring, wstring > boiler( &DecorationHelper::Boiler );
	transformer< wstring, wstring > addSugar( &DecorationHelper::AddSugar );
	transformer< wstring, wstring > putOnPlate( &DecorationHelper::PutOnPlate );
	transformer< wstring, wstring > wrapUp( &DecorationHelper::WrapUp );

	// 최종 변환된 message 를 저장하는 message block.
	unbounded_buffer< wstring > result;

	// 꾸며진 문자열들을 다른 꾸밈 함수에 연결하여 파이프라인을 구성.
	boiler.link_target( &addSugar );
	addSugar.link_target( &putOnPlate );
	putOnPlate.link_target( &wrapUp );
	wrapUp.link_target( &result );

	// 구성된 pipeline 에 message 전달.
	asend( boiler, wstring( L"soup" ) );
	asend( boiler, wstring( L"noodle" ) );
	asend( boiler, wstring( L"water" ) );	

	// 최종 변환된 message 를 받아서 출력.
	while( true )
	{
		wcout << L"completed food: " << receive( result ) << endl;		
	}
}

[ 코드2. transformer 를 이용하여 파이프라인을 구성하고 비 동기로 처리하는 예제 ]

 문자열을 꾸미는 함수들을 각각 transformer 에 지정한 후, ISource 인터페이스인 link_target() 을 이용하여 파이프라인을 구성합니다.

 구성된 파이프라인의 첫 message block 인 boiler 객체에 인자로 사용할 문자열을 message 로 보내면 파이프라인이 비 동기로 처리됩니다.

 파이프라인의 마지막은 unbounded_buffer 를 사용하여 변환된 최종 값을 저장하고, 저장된 값들을 꺼내서 화면에 출력합니다.

 

[ 그림1. transformer 를 이용하여 파이프라인을 구성하고 비 동기로 처리하는 예제 ]

 

마치는 글

  transformer 를 이용해 파이프라인을 구성하고 비 동기로 처리하는 방법을 알아보았습니다.

 지난 글에서 소개해드린 call 과는 확실히 다르다는 것을 알게 되셨을 것입니다.

 이 파이프라인 개념은 많은 곳에 적용되고 있으므로 유용하게 사용하실 수 있을 것입니다.