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NET의 숨겨진 보석들 모든 개발자가 알아야 할 트릭과 기능들

NET의 숨겨진 보석들 모든 개발자가 알아야 할 트릭과 기능들
Cozy CodingPosted On Jul 6, 20247 min read

.NET은 세계 각지의 개발자들에게 필수적인 강력하고 다재다능한 프레임워크입니다. 그 핵심 기능들은 널리 알려져 있지만, 개발 경험과 효율성을 현저히 향상시킬 수 있는 몇 가지 숨겨진 기능과 요령이 있습니다. .NET 개발자라면 알아야 할 몇 가지 보석들에 대해 살펴봅시다.

  1. Global Using Directives (C# 10 이상) 모든 파일에서 using 문을 반복하기 지겹다면 C# 10은 Global Using Directives를 소개합니다. 프로젝트 파일에서 한 번 선언하면 모든 파일에 자동으로 적용되어 중복을 줄이고 유지 관리성을 향상시킵니다.
// 프로젝트 파일에서 (예: .csproj)
<ItemGroup>
    <Using Include="System" />
    <Using Include="System.Collections.Generic" />
    <Using Include="System.Linq" /> 
</ItemGroup>
  1. 문자열 보간 향상 기능

문자열 보간은 훨씬 표현력이 뛰어납니다! 보간된 문자열 내에서 변수를 직접 사용하거나 더 복잡한 표현식을 만들며, 숫자를 정밀하게 형식화할 수도 있습니다:

double price = 19.99;
int quantity = 3;
string message = $"주문 수량: {quantity}개. 총액: {price * quantity:C2}"; // 총액: $59.97
  1. SpanTSpanT의 힘 및 읽기 전용 버전인 ReadOnlySpanT은 메모리를 할당하지 않고 배열 및 문자열의 슬라이스와 효율적으로 작업할 수 있는 방법을 제공합니다. 이는 고성능 시나리오에 빛을 발합니다:
ReadOnlySpan<char> text = "안녕, 세상!".AsSpan(); 
ReadOnlySpan<char> substring = text.Slice(0, 5); // "안녕"
  1. C# 9부터 원시 내용을 작성하여 보일러플레이트를 제거하여 프로그램을 최적화하세요. 최상위 문은 네임스페이스나 클래스로 둘러싸지 않은 프로그램의 중심 논리를 작성할 수 있습니다:
// 네임스페이스나 클래스가 필요 없습니다!
Console.WriteLine("안녕하세요, 최상위 문에서 출력하는 내용입니다!");

  1. Source Generators 소스 생성기는 컴파일 시간에 C# 코드를 생성할 수 있는 강력한 도구입니다. 이를 통해 동적 코드 생성, 사용자 정의 빌드 단계, 그리고 컴파일 시간 최적화를 통한 성능 향상이 가능합니다.

  2. 파일 범위 네임스페이스 (C# 10부터 이어짐) 더 이상의 상세함을 줄이는 기능 중 하나로 파일 범위 네임스페이스가 있습니다:

// 파일 전체에 적용됨
namespace MyProject.Utilities;
  1. Nullable Reference Types (C# 8 및 이후) 코드의 안전성과 신뢰성을 향상시키세요. 변수를 명시적으로 nullable 또는 non-nullable로 표시하면 됩니다.

C# 8.0에서 소개된 Nullable Reference Types는 NullReferenceException을 피할 수 있도록 도와줍니다. 이 기능을 활성화하면 어떤 변수가 null이 될 수 있는지, 불가능한지 명시적으로 지정할 수 있습니다.

다음 줄을 .csproj 파일에 추가하세요:

Nullable을 사용하여 값이 없음/값이 있음을 지정합니다.

이제 참조 유형은 기본적으로 비-nullable로 지정되며, nullable 참조 유형에 대해는 ? 접미사를 사용해야 합니다:

string? name = null; // Nullable
string message = "Hello!"; // Non-nullable
  1. 모든 것에 대한 사용자 정의 속성 속성은 클래스와 메서드에 꾸미기 위한 것뿐만 아니라 필드, 매개변수, 열거형 등에 메타데이터를 추가하여 코드에 사용자 정의 동작을 추가하는 데 사용할 수 있습니다.
  1. 레코드 (C# 9 및 그 이상) 레코드는 불변의 참조 유형을 간결하게 생성하는 방법으로, 데이터 모델 및 값 동등성을 강제하고 싶은 시나리오에 완벽합니다:
public record Person(string FirstName, string LastName);
  1. .NET Interactive 노트북 탐험 아직 시도하지 않은 경우, .NET Interactive 노트북을 살펴보세요. 이 노트북은 학습, 프로토타입 또는 프로젝트를 공개하는 데 코드, 시각화 및 문서를 결합하는 매력적인 방법을 제공합니다.

11. 패턴 매칭 개선

C# 9.0부터는 여러 패턴 매칭 개선 사항이 도입되어 코드가 더 간결하고 표현력이 풍부해졌습니다.

public string GetDescription(object obj) =>
    obj switch
    {
        Person p => $"Person: {p.FirstName} {p.LastName}",
        int i => $"Integer: {i}",
        _ => "Unknown"
    };

이 스위치 표현은 복잡한 조건 로직을 간소화합니다.

12. 레코드와 Init-Only 세터

C# 9.0에서 소개된 init-only setters를 통해 객체 이니셜라이저를 사용하면서 불변 객체를 생성할 수 있습니다.

public class Product
{
    public string Name { get; init; }
    public decimal Price { get; init; }
}

var product = new Product { Name = "노트북", Price = 999.99m };

이 기능을 사용하면 속성이 객체 초기화 중에만 설정될 수 있도록 보장할 수 있습니다.

13. System.Text.Json

.NET Core 3.0에서 소개된 System.Text.Json은 고성능 JSON 직렬화 라이브러리를 제공합니다. Newtonsoft.Json과 비교했을 때 더 효율적이고 가벼워요.

var options = new JsonSerializerOptions { WriteIndented = true };
var jsonString = JsonSerializer.Serialize(product, options);
Console.WriteLine(jsonString);

var deserializedProduct = JsonSerializer.Deserialize<Product>(jsonString);

이 라이브러리는 직렬화 및 역직렬화를 위한 다양한 사용자 정의 옵션을 지원합니다.

14. BenchmarkDotNet을 사용한 벤치마킹

BenchmarkDotNet은 .NET 코드의 벤치마킹에 유용한 라이브러리입니다. 성능을 측정하고 최적화하는 데 도움이 됩니다.

BenchmarkDotNet 패키지를 설치하고 벤치마크 클래스를 만들어보세요:

[MemoryDiagnoser]
public class StringConcatBenchmark
{
    [Benchmark]
    public string PlusOperator() => "Hello" + " " + "World";

    [Benchmark]
    public string StringConcat() => string.Concat("Hello", " ", "World");
}
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        BenchmarkRunner.Run<StringConcatBenchmark>();
    }
}

벤치마크를 실행하고 결과를 분석하여 성능 병목 현상을 식별하세요.

15. 비동기 작업에서 오버헤드를 줄이기 위한 ValueTask

작업(Task) 유형은 .NET 내에서 비동기 프로그래밍에서 불가피하게 사용됩니다. 그러나 특정 시나리오에서는 필요하지 않은 오버헤드를 도입합니다. 그때 ValueTask가 나타납니다.

  • ValueTask: 이 구조는 메서드가 자주 동기적으로 반환되는 경우 Task와 관련된 오버헤드를 줄입니다. 할당을 피하므로 고성능 애플리케이션에 효율적인 선택지가 됩니다.
public ValueTask<int> GetDataAsync() 
{     
    if (dataAvailable)    
    {        
        return new ValueTask<int>(data);     
    }     
    else   
    {         
        return new ValueTask<int>(FetchDataAsync());   
    }
}

16. 고처리량 데이터 처리를 위한 채널

고성능, 스레드 안전한 데이터 처리를 위해 System.Threading.Channels은 강력한 도구를 제공합니다.

  • 채널: 생산자와 소비자 간의 고 처리량 및 낮은 대기 시간 통신이 필요한 시나리오를 위해 설계되었습니다. BlockingCollection이나 ConcurrentQueue와 비교하여 더 많은 제어 및 성능을 제공합니다.
var channel = Channel.CreateUnbounded<int>();
await channel.Writer.WriteAsync(42); 
var value = await channel.Reader.ReadAsync();

17. 효율적인 캐싱을 위한 MemoryCache

캐싱은 성능을 향상시키는 잘 알려진 기술이며, .NET의 MemoryCache는 유연하고 효율적인 방식으로 이를 구현할 수 있습니다.

  • MemoryCache: 이 클래스는 데이터를 메모리에 저장할 수 있게 해 주어 반복적인 데이터 검색 작업이 줄어듭니다. 만료 정책과 캐시 종속성을 지원하여 성능 최적화에 강력한 선택지가 됩니다.
var cache = new MemoryCache(new MemoryCacheOptions());
cache.Set("key", value, TimeSpan.FromMinutes(5));
var cachedValue = cache.Get("key");

18. Struct 사용 및 박싱 피하기

박싱과 언박싱은 상당한 오버헤드를 발생시킬 수 있으며 값 형식에 대해 클래스 대신 구조체를 사용함으로써 이를 피할 수 있습니다.

  • 구조체: 이들은 값 형식이며 메모리 사용량과 성능 측면에서 효율적일 수 있습니다. 그러나 적절하지 않게 사용할 경우 더 많은 메모리 압력을 초래할 수 있으므로 신중히 사용해야 합니다.
public struct Point
{
  public int X { get; set; }
  public int Y { get; set; }
}
  • 박싱(Boxing)은 값 형식(예: int, bool, struct 등)을 참조 형식(예: object)으로 변환하는 과정입니다. 값 형식을 박싱할 때:
int num = 42;      // 값 형식 (int)
object obj = num;   // 박싱 (int가 object로 변환됨)

언박싱은 박싱의 반대 과정입니다. 객체 참조에서 값 유형을 추출합니다. 언박싱은 다음과 같이 이루어집니다:

object obj = 42;    // obj가 박싱된 int라고 가정
int num = (int)obj; // 언박싱 (객체가 다시 int로 변환됨)

결론

.NET의 이러한 숨겨진 보석들은 개발 경험과 생산성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 이러한 기능을 활용하여 보다 깔끔하고 효율적인 코드를 작성하고.NET 개발의 끊임없이 발전하는 세계에서 선도할 수 있습니다. 즐거운 코딩되세요!

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