핵심 개념: LINQ, 델리게이트, 비동기

C#을 C#답게 만드는 세 가지 기능이 있습니다. 함수를 값처럼 주고받는 델리게이트와 람다, 컬렉션을 선언적으로 다루는 LINQ, 그리고 기다리는 동안 스레드를 붙잡지 않는 async/await입니다. 세 기능은 서로 이어져 있어서 람다를 이해하면 LINQ가 읽히고, LINQ와 Task를 함께 쓰면 비동기 코드도 간결해집니다.

델리게이트와 람다

델리게이트는 메서드를 가리키는 타입 안전한 참조입니다. 직접 선언할 수도 있지만, 대부분은 기본 제공되는 Func<...>(값을 돌려줌)와 Action<...>(돌려주지 않음)을 씁니다. 람다 식 (매개변수) => 식은 이름 없는 메서드를 그 자리에서 만드는 문법입니다.

Func<int, int, int> add = (a, b) => a + b;
Func<string, bool> isLong = s => s.Length > 5;
Action<string> log = message => Console.WriteLine($"[로그] {message}");

Console.WriteLine(add(2, 3));          // 5
Console.WriteLine(isLong("TASTEDEV")); // True
log("시작합니다");

// 메서드를 인수로 받는 메서드
static List<int> Apply(List<int> items, Func<int, int> transform)
{
    var result = new List<int>();
    foreach (var item in items)
        result.Add(transform(item));
    return result;
}

var doubled = Apply([1, 2, 3], x => x * 2); // [2, 4, 6]

// 람다는 바깥 변수를 붙잡을(capture) 수 있습니다
int threshold = 10;
Func<int, bool> overThreshold = x => x > threshold;

이벤트도 델리게이트 위에 만들어진 기능입니다. button.Click += (sender, e) => ...처럼 +=로 처리기를 등록하는 코드가 바로 델리게이트에 람다를 더하는 모습입니다.

LINQ

LINQ(Language Integrated Query)는 배열, 리스트, 데이터베이스 등 여러 데이터 원본을 같은 방식으로 질의하는 기능입니다. System.Linq의 확장 메서드에 람다를 넘기는 메서드 구문이 가장 흔합니다.

List<Order> orders =
[
    new("하늘", "도서", 18_000m),
    new("바다", "전자", 320_000m),
    new("하늘", "전자", 45_000m),
    new("구름", "도서", 22_000m),
];

var bigOrders = orders
    .Where(o => o.Amount >= 20_000m)
    .OrderByDescending(o => o.Amount)
    .Select(o => $"{o.Customer}: {o.Amount:N0}원")
    .ToList();

var byCategory = orders
    .GroupBy(o => o.Category)
    .Select(g => new { Category = g.Key, Total = g.Sum(o => o.Amount), Count = g.Count() });

foreach (var row in byCategory)
    Console.WriteLine($"{row.Category}: {row.Count}건, {row.Total:N0}원");

bool anyExpensive = orders.Any(o => o.Amount > 100_000m);
var first = orders.FirstOrDefault(o => o.Customer == "구름");

record Order(string Customer, string Category, decimal Amount);

최상위 문이 있는 파일에서는 이처럼 타입 선언을 문장들 뒤에 둡니다. SQL을 닮은 쿼리 구문으로도 같은 일을 할 수 있으며, 컴파일러가 메서드 구문으로 바꿔 줍니다.

var query =
    from o in orders
    where o.Category == "도서"
    orderby o.Amount
    select o.Customer;

LINQ의 중요한 성질은 지연 실행입니다. Where나 Select는 질의를 정의할 뿐이고, foreach로 열거하거나 ToList, Count, First처럼 결과가 필요한 메서드를 부를 때 실제로 실행됩니다. 같은 질의를 여러 번 열거하면 매번 다시 계산되므로, 결과를 재사용할 때는 ToList()로 한 번 구체화해 둡니다.

async/await와 Task

파일 · 네트워크 · 데이터베이스 작업은 기다리는 시간이 대부분입니다. async 메서드는 await 지점에서 작업이 끝나기를 기다리는 동안 스레드를 돌려주고, 작업이 끝나면 그 다음 줄부터 이어서 실행합니다. 비동기 메서드는 결과가 없으면 Task를, 결과가 있으면 Task<T>를 돌려줍니다.

using var http = new HttpClient();

static async Task<int> GetLengthAsync(HttpClient client, string url, CancellationToken token)
{
    string body = await client.GetStringAsync(url, token);
    return body.Length;
}

using var cts = new CancellationTokenSource(TimeSpan.FromSeconds(10));

try
{
    // 하나씩 기다리기
    int length = await GetLengthAsync(http, "https://learn.microsoft.com", cts.Token);
    Console.WriteLine($"길이: {length}");

    // 여러 작업을 동시에 시작하고 모두 기다리기
    string[] urls = ["https://dotnet.microsoft.com", "https://www.nuget.org"];
    int[] lengths = await Task.WhenAll(urls.Select(u => GetLengthAsync(http, u, cts.Token)));
    Console.WriteLine(string.Join(", ", lengths));
}
catch (OperationCanceledException)
{
    Console.WriteLine("시간이 초과되어 취소했습니다.");
}

최상위 문에서는 await를 바로 쓸 수 있습니다. 비동기 코드를 쓸 때는 다음 규칙을 지키면 대부분의 문제를 피할 수 있습니다.

• 비동기 메서드 이름은 Async로 끝내고, Task 또는 Task<T>를 돌려줍니다.
• async void는 이벤트 처리기에서만 씁니다. 예외를 호출한 쪽에서 잡을 수 없기 때문입니다.
• .Result나 .Wait()로 비동기 작업을 막아 세우지 말고 끝까지 await합니다. 교착 상태의 흔한 원인입니다.
• 오래 걸리는 작업에는 CancellationToken을 받아 취소할 수 있게 합니다.
• 서로 독립적인 작업은 Task.WhenAll로 동시에 진행합니다.

HttpClient는 요청마다 새로 만들지 않고 재사용하는 것이 권장됩니다. 웹 앱에서는 의존성 주입으로 IHttpClientFactory를 받아 쓰는 방법이 일반적입니다.

정리

• Func와 Action 델리게이트에 람다를 담아 함수를 값처럼 넘기고, 람다는 바깥 변수를 붙잡을 수 있습니다.
• LINQ는 Where, Select, GroupBy, OrderBy 같은 연산을 이어 붙여 데이터를 선언적으로 다루며, 결과가 필요할 때 실행됩니다.
• async/await와 Task로 기다리는 동안 스레드를 막지 않는 코드를 쓰고, CancellationToken으로 취소를 지원합니다.

더 읽을거리

• C# 문서: 언어 둘러보기, 자습서, 언어 참조를 모은 공식 문서입니다.
• .NET 문서: 런타임, 라이브러리, dotnet 명령줄 도구 안내입니다.
• LINQ 개요: 질의 구문과 표준 질의 연산자를 자세히 설명합니다.
• 비동기 프로그래밍: async/await 모델과 작업 기반 패턴을 다룹니다.
• .NET API 브라우저: 모든 기본 라이브러리 타입과 멤버를 찾아볼 수 있습니다.
• NuGet 갤러리: 공개 패키지를 검색하고 정보를 확인합니다.