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| 1 | +--- |
| 2 | +title: Actor 란 |
| 3 | +date: 2026-02-07 21:30 |
| 4 | +tags: Swift, Concurrency, Actor |
| 5 | +image: thumbnail/actor.svg |
| 6 | +description: Actor에 대해서 알아보겠습니다. |
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| 8 | + |
| 9 | +### Actor 란 |
| 10 | +`Actor`는 Swift Concurrency에서 Data Race를 컴파일 타임에 방지하기 위해 도입된 reference 타입입니다. |
| 11 | + |
| 12 | +Actor가 나오기 전엔, class는 여러 스레드에서 동시에 접근할 수 있기 때문에, 개발자가 직접 `DispatchQueue`, `NSLock`, `Semaphore` 등을 통해서 동기화를 보장해야했지만, 그로 인해 유지보수 비용이 매우 높아졌다. |
| 13 | + |
| 14 | +하지만 Actor는 이를 언어 차원에서 해결해준다. |
| 15 | + |
| 16 | + |
| 17 | +### Actor의 핵심 보장 |
| 18 | +- 한 시점에 단 하나의 Task만 actor의 mutable state에 접근 가능 |
| 19 | +- 동기화 코드를 직접 작성하지 않아도 됨 |
| 20 | +- 잘못된 동시 접근은 컴파일 에러로 차단 |
| 21 | + |
| 22 | +즉 Actor는 Thread-safe한 class를 기본값으로 제공한다고 하면 이해하기 쉽다. |
| 23 | + |
| 24 | +### Actor의 기본 구조 |
| 25 | +```swift |
| 26 | +actor Counter { |
| 27 | + var value: Int = 0 |
| 28 | + |
| 29 | + |
| 30 | + func increment() { |
| 31 | + value += 1 |
| 32 | + } |
| 33 | + |
| 34 | + |
| 35 | + func getValue() -> Int { |
| 36 | + value |
| 37 | + } |
| 38 | +} |
| 39 | +``` |
| 40 | + |
| 41 | +사용법 |
| 42 | + |
| 43 | +``` |
| 44 | +let counter = Counter() |
| 45 | +
|
| 46 | +
|
| 47 | +Task { |
| 48 | + await counter.increment() |
| 49 | + let value = await counter.getValue() |
| 50 | + print(value) |
| 51 | +} |
| 52 | +``` |
| 53 | + |
| 54 | +`actor` 내부의 `var`은 자동으로 보호되며 외부에서 접근시 반드시 `await`가 필요하고, 내부에서는 `await` 없이 자기 자신의 state 접근 가능하다. |
| 55 | + |
| 56 | + |
| 57 | +### Actor Isolation |
| 58 | +Actor에서는 Isolation이 존재한다. |
| 59 | +- actor의 모든 mutable state는 actor의 executor에 격리되게 된다. |
| 60 | +- 외부에서는 actor 내부 상태에 직접 접근이 불가하다. |
| 61 | + |
| 62 | +```swift |
| 63 | +actor UserStore { |
| 64 | + var users: [String] = [] |
| 65 | +} |
| 66 | + |
| 67 | + |
| 68 | +let store = UserStore() |
| 69 | +// ❌ 컴파일 에러 |
| 70 | +store.users.append("Jihoon") |
| 71 | +``` |
| 72 | + |
| 73 | +이 상황에서 아래 처럼 해야한다. |
| 74 | + |
| 75 | +```swift |
| 76 | +actor UserStore { |
| 77 | + private var users: [String] = [] |
| 78 | + |
| 79 | + |
| 80 | + func add(_ user: String) { |
| 81 | + users.append(user) |
| 82 | + } |
| 83 | +} |
| 84 | + |
| 85 | + |
| 86 | +await store.add("Jihoon") |
| 87 | +``` |
| 88 | +이 구조 덕분에 데이터 레이스는 구조적으로 불가능합니다. |
| 89 | + |
| 90 | +### Actor vs Class + Lock |
| 91 | + |
| 92 | +기존에는 Class 와 NSLock을 사용해서 |
| 93 | + |
| 94 | +```swift |
| 95 | +final class SafeCounter { |
| 96 | + private var value = 0 |
| 97 | + private let lock = NSLock() |
| 98 | + |
| 99 | + func increment() { |
| 100 | + lock.lock() |
| 101 | + value += 1 |
| 102 | + lock.unlock() |
| 103 | + } |
| 104 | +} |
| 105 | +``` |
| 106 | +문제점 |
| 107 | +- lock 누락 가능성 |
| 108 | +- 데드락 위험 |
| 109 | +- 가독성 저하 |
| 110 | +- 테스트 난이도 상승 |
| 111 | + |
| 112 | + |
| 113 | +Actor 방식을 사용하면 |
| 114 | +```swift |
| 115 | +actor SafeCounter { |
| 116 | + private var value = 0 |
| 117 | + |
| 118 | + func increment() { |
| 119 | + value += 1 |
| 120 | + } |
| 121 | +} |
| 122 | +``` |
| 123 | + |
| 124 | +안정성과 가독성을 올리고, 컴파일러를 보장합니다. |
| 125 | + |
| 126 | +### Non-isolated & Read-only 최적화 |
| 127 | + |
| 128 | +Actor의 모든 메ㅅ드가 항상 `await` 를 요구하는건 아니다. |
| 129 | + |
| 130 | +```swift |
| 131 | +actor Config { |
| 132 | + let apiVersion = "v1" |
| 133 | + |
| 134 | + |
| 135 | + nonisolated func version() -> String { |
| 136 | + apiVersion |
| 137 | + } |
| 138 | +} |
| 139 | +``` |
| 140 | + |
| 141 | +- `let` 상수는 동기화가 불필요 |
| 142 | +- `nonisolated`는 actor executor를 거치지 않음 |
| 143 | +- 성능 최적화에 매우 중요 |
| 144 | +- mutable state 접근은 불가 |
| 145 | + |
| 146 | +### Reentrancy (재진입성) |
| 147 | +Actor는 reentrant하다. |
| 148 | + |
| 149 | +```swift |
| 150 | +actor BankAccount { |
| 151 | + var balance: Int = 100 |
| 152 | + |
| 153 | + func withdraw(_ amount: Int) async { |
| 154 | + if balance >= amount { |
| 155 | + await Task.yield() |
| 156 | + balance -= amount |
| 157 | + } |
| 158 | + } |
| 159 | +} |
| 160 | +``` |
| 161 | + |
| 162 | +문제는, `await` 중에 다른 task가 끼어들 수 있고, 논리적 경쟁 상태 (logical race) 발생 가능합니다. |
| 163 | +이를 해결하려면, 중요한 연산은 `await` 없이 한 번에 처리하며, State snapshot 사용하면 된다. |
| 164 | +```swift |
| 165 | +func withdraw(_ amount: Int) { |
| 166 | + guard balance >= amount else { return } |
| 167 | + balance -= amount |
| 168 | +} |
| 169 | +``` |
| 170 | + |
| 171 | +### Global Actor (MainActor) |
| 172 | +```swift |
| 173 | +@MainActor |
| 174 | +class ViewModel { |
| 175 | + var title = "" |
| 176 | +} |
| 177 | +``` |
| 178 | + |
| 179 | +특정 executor(주로 Main Thread)에 격리 시킬수 있습니다. |
| 180 | + |
| 181 | +### 성능 |
| 182 | +Actor같은 경우 |
| 183 | +- lock 기반 보다 약간 오버헤드가 존재 |
| 184 | +- context switching 비용 |
| 185 | +- executor enqueue/dequeue |
| 186 | + |
| 187 | +하지만 |
| 188 | +- 대부분의 앱에서 체감 불가 수준 |
| 189 | +- lock 사용에 대한 버그 비용보다는 오버헤드가 감수 할 정도 |
| 190 | + |
| 191 | +Actor를 사용하면 안되는 경우 |
| 192 | +- 초당 수십만번 호출 되는 hot path 경우 |
| 193 | +- 매우 짧은 atomic 연산 |
| 194 | + |
| 195 | +대신 |
| 196 | +`ManagedAtomic` (Swift Atomics)와 value type + task-local 로 처리 하면 됩니다. |
| 197 | + |
| 198 | +### 언제 사용해야되나 |
| 199 | + |
| 200 | +- 공유 상태 관리 |
| 201 | +- cache, store, repository |
| 202 | +- Analytics, Logging |
| 203 | +- ViewModel, Domain Service |
| 204 | + |
| 205 | + |
| 206 | +### 피해야되는 경우 |
| 207 | +- 수치 연산 중심 코드 |
| 208 | +- tight looop |
| 209 | +- 단일 스레드 보장 환경 |
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