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C# File-Based Application (FBA) Zero to Hero

🚀 .NET의 강력한 FBA(File-Based Application) 기능을 활용한 실전 예제 모음

C# File-Based Application (FBA) 기능을 활용한 다양한 예제 코드 모음입니다. .NET 10 이상의 FBA 기능을 사용하여 단일 파일로 작성된 실행 가능한 C# 스크립트 예제들을 제공합니다.

발표 자료 같이보기: https://1drv.ms/p/c/318484c5aad6b73d/EQNehpg4jN5CmVcTh-qDoecBGqBe3gMwuGh3bbHf7EW4yQ?e=M1RstJ

🎯 FBA란 무엇인가요?

File-Based Application(FBA)은 .NET의 혁신적인 기능으로, 단일 C# 파일을 프로젝트 파일(.csproj) 없이 직접 실행할 수 있게 해줍니다. 이는 다음과 같은 장점을 제공합니다:

  • ✨ 간편한 시작: 프로젝트 구조 없이 단일 파일로 애플리케이션 작성
  • 🔧 빠른 프로토타이핑: 아이디어를 빠르게 테스트하고 검증
  • 📦 의존성 관리: #:package 디렉티브로 NuGet 패키지 직접 참조
  • 🎭 SDK 선택: #:sdk 디렉티브로 필요한 SDK 지정
  • ⚙️ 빌드 속성: #:property 디렉티브로 MSBuild 속성 설정
  • 🐚 스크립트 실행: Shebang(#!/usr/bin/env dotnet)을 통한 스크립트 실행

📋 목차

💻 요구사항

필수 요구사항

  • .NET 10.0 SDK 이상
    • FBA 기능을 완전히 지원하는 최신 버전 사용 권장
    • 설치 확인: dotnet --version
  • 운영체제: macOS, Linux, 또는 Windows
    • 모든 예제는 크로스 플랫폼으로 설계됨

선택적 요구사항

  • Python 3.x (05-native-aot.py 실행 시)
    • Native AOT 라이브러리 호출 예제에 필요
  • Java 17+ 및 wget (05-native-aot.java 실행 시)
    • Java에서 Native AOT 라이브러리 호출 예제에 필요
    • JNA(Java Native Access) 라이브러리 자동 다운로드
  • Node.js 18+ 및 npm (05-native-aot.js 실행 시)
    • Node.js에서 Native AOT 라이브러리 호출 예제에 필요
    • koffi 패키지 자동 설치
  • GCC/Clang (05-staticlib-c.c 컴파일 시)
    • C 컴파일러 및 iconv 라이브러리
    • macOS: Xcode Command Line Tools (xcode-select --install)
    • Linux: build-essential 패키지
  • OpenRouter API 키 (06-agui-server.cs 실행 시)
    • AI 에이전트 예제에 필요
    • OpenRouter에서 무료 계정 생성 가능

개발 도구 (권장)

  • Visual Studio Code + C# Dev Kit 확장
  • JetBrains Rider
  • Visual Studio 2022 (Windows)
  • LINQPad 8 (이 저장소의 원래 실행 환경)

🚀 빠른 시작

# 저장소 클론
git clone <repository-url>
cd csharp-fba-zero-to-hero

# 가장 간단한 예제 실행
chmod +x 01-shell-standard.cs
./01-shell-standard.cs

# 웹 API 예제 실행
chmod +x 02-random-webapi.cs
./02-random-webapi.cs
# 다른 터미널에서: curl http://localhost:5000/

📚 예제 설명

각 예제는 FBA의 특정 기능과 실제 사용 사례를 보여줍니다. 난이도 순으로 정렬되어 있으며, 기초부터 고급 주제까지 다룹니다.

01. Shell Scripts

🎓 학습 목표: FBA의 기본 Shebang 사용법과 스크립트 실행 방식 이해

간단한 "Hello World" 스타일의 쉘 스크립트 예제입니다. C# 파일을 Unix/Linux 스타일의 실행 가능한 스크립트로 만드는 방법을 보여줍니다.

핵심 개념:

  • Shebang(#!)을 사용한 인터프리터 지정
  • 실행 권한 부여 (chmod +x)
  • 직접 실행 가능한 C# 파일

01-shell-standard.cs

표준 shebang 방식을 사용한 기본 스크립트입니다.

실행 방법:

# 실행 권한 부여
chmod +x 01-shell-standard.cs

# 실행
./01-shell-standard.cs

출력:

No lemon, no melon.

01-shell-alt.cs

대체 shebang 방식을 사용한 스크립트입니다. 이 방식은 JBang에서 사용하는 방식과 같은 방식입니다.

실행 방법:

# 실행 권한 부여
chmod +x 01-shell-alt.cs

# 실행
./01-shell-alt.cs

출력:

No lemon, No melon.

02. Web API

🎓 학습 목표: FBA에서 ASP.NET Core 웹 애플리케이션 작성 방법, SDK 지정 및 의존성 주입 이해

ASP.NET Core를 사용한 간단한 웹 API 서버입니다. 랜덤 숫자를 반환하는 엔드포인트를 제공합니다.

핵심 개념:

  • #:sdk Microsoft.NET.Sdk.Web - Web SDK 사용
  • #:property PublishAot=false - AOT 컴파일 비활성화
  • Minimal API 패턴
  • Dependency Injection (DI)
  • Singleton 서비스 등록 (Random.Shared)

02-random-webapi.cs

실행 방법:

# 실행 권한 부여
chmod +x 02-random-webapi.cs

# 실행
./02-random-webapi.cs

테스트:

# 다른 터미널에서 실행
curl http://localhost:5000/

응답 예시:

{
  "ts": "2025-11-26T12:34:56.7890123Z",
  "val": 7
}

03. Aspire App Host

🎓 학습 목표: .NET Aspire를 사용한 분산 애플리케이션 구축, 서비스 간 통신 및 오케스트레이션

.NET Aspire를 사용한 분산 애플리케이션 오케스트레이션 예제입니다. Garnet(Redis 호환) 캐시 서버, Worker 서비스, Minimal API를 함께 실행합니다.

핵심 개념:

  • #:sdk Aspire.AppHost.Sdk - Aspire AppHost SDK 사용
  • #:package 디렉티브로 NuGet 패키지 참조
  • 서비스 디스커버리 및 참조 관리
  • WaitFor 패턴으로 서비스 시작 순서 제어
  • User Secrets를 통한 비밀 정보 관리
  • Aspire Dashboard를 통한 분산 추적 및 모니터링

구성 요소

  • 03-apphost.cs: 앱 호스트 - 전체 애플리케이션 오케스트레이터
  • 03-minapi.cs: Minimal API - Redis에서 메시지를 읽어 반환하는 웹 API
  • 03-worker.cs: Background Worker - 1초마다 Redis에 현재 시간을 업데이트
  • 03-apphost.json: 앱 호스트 설정 파일

실행 방법:

# 실행 권한 부여
chmod +x 03-apphost.cs

# 실행
./03-apphost.cs

특징:

  • Aspire Dashboard가 자동으로 실행됩니다 (http://localhost:18888)
  • Garnet (Redis 호환) 캐시 서버가 자동으로 시작됩니다
  • Worker가 1초마다 LastUpdated 키를 업데이트합니다
  • Minimal API가 메시지와 마지막 업데이트 시간을 반환합니다

테스트:

# Aspire Dashboard에서 minapi의 포트 확인 후
curl http://localhost:<minapi-port>/

아키텍처 흐름:

┌─────────────┐      ┌─────────────┐      ┌─────────────┐
│   Worker    │─────>│   Garnet    │<─────│   MinAPI    │
│ (03-worker) │ write│  (Redis)    │ read │ (03-minapi) │
└─────────────┘      └─────────────┘      └─────────────┘
      ↓                                           ↓
  매 1초마다                               HTTP 요청 시
 LastUpdated 업데이트                    메시지 조회 및 반환

04. Avalonia GUI

🎓 학습 목표: FBA에서 크로스 플랫폼 GUI 애플리케이션 작성, MVVM 패턴 적용

Avalonia UI를 사용한 크로스 플랫폼 데스크톱 계산기 애플리케이션입니다. WPF와 유사한 XAML 기반 UI를 코드로 구현한 예제입니다.

핵심 개념:

  • #:property OutputType=WinExe - Windows 실행 파일로 빌드
  • Avalonia UI 프레임워크
  • MVVM (Model-View-ViewModel) 패턴
  • CommunityToolkit.Mvvm을 활용한 관찰 가능 속성
  • RelayCommand를 통한 커맨드 패턴
  • Dependency Injection과 서비스 생명주기
  • 코드 기반 UI 구성 (Code-behind UI)

04-avalonia.cs

실행 방법:

# 실행 권한 부여
chmod +x 04-avalonia.cs

# 실행
./04-avalonia.cs

특징:

  • CommunityToolkit.Mvvm을 사용한 MVVM 패턴 구현
  • 기본 사칙연산 기능 (+, -, ×, ÷)
  • 크로스 플랫폼 지원 (Windows, macOS, Linux)
  • Dependency Injection을 활용한 서비스 구조

05. Native AOT

🎓 학습 목표: Native AOT 컴파일을 통한 네이티브 라이브러리 생성, 다른 언어와의 상호운용성

Native AOT 컴파일을 통해 C# 코드를 네이티브 라이브러리로 변환하고 다양한 언어(Python, C)에서 호출하는 예제입니다. C#의 성능과 다른 언어의 유연성을 결합하는 방법을 보여줍니다.

핵심 개념:

  • #:property PublishAot=True - Native AOT 컴파일 활성화
  • #:property OutputType=Library - 라이브러리로 빌드
  • #:property NativeLib=Static - 정적 라이브러리 생성
  • #:property RuntimeIdentifier=osx-arm64 - 타겟 플랫폼 지정
  • UnmanagedCallersOnly 속성 - 네이티브 함수 노출
  • P/Invoke 역방향 (C#에서 네이티브로)
  • 언어 간 상호운용성 (C# ↔ Python/C)
  • 유니코드 문자열 마샬링
  • iconv를 통한 UTF-8 ↔ UTF-16 변환

예제 파일

  • 05-native-aot.cs: C# 네이티브 동적 라이브러리 소스 (.dylib)
  • 05-native-aot.py: Python에서 동적 라이브러리 호출 예제
  • 05-native-aot.java: Java에서 동적 라이브러리 호출 예제 (JNA 사용)
  • 05-native-aot.js: Node.js에서 동적 라이브러리 호출 예제 (koffi 사용)
  • 05-staticlib-aot.cs: C# 네이티브 정적 라이브러리 소스 (.a)
  • 05-staticlib-c.c: C에서 동적 라이브러리 호출 예제

동적 라이브러리 (.dylib) 예제

빌드 방법:

# C# 코드를 네이티브 동적 라이브러리로 컴파일
dotnet publish ./05-native-aot.cs

Python에서 사용:

# 실행 권한 부여
chmod +x 05-native-aot.py

# 실행
./05-native-aot.py

C에서 사용:

# 컴파일 및 실행
gcc -o 05-staticlib-c 05-staticlib-c.c artifacts/05-native-aot/05-native-aot.dylib -Wl,-rpath,artifacts/05-native-aot -liconv
./05-staticlib-c

Java에서 사용:

# JNA 라이브러리 다운로드 (최초 1회)
wget -nc https://repo1.maven.org/maven2/net/java/dev/jna/jna/5.14.0/jna-5.14.0.jar

# 컴파일
javac -cp jna-5.14.0.jar 05-native-aot.java

# 실행
java -cp .:jna-5.14.0.jar NativeAotExample

Node.js에서 사용:

# koffi 패키지 설치 (최초 1회)
npm install koffi

# 실행 권한 부여
chmod +x 05-native-aot.js

# 실행
./05-native-aot.js
# 또는
node 05-native-aot.js

출력 예시:

Testing Native AOT library from Node.js
==========================================

2025. 11. 26. 오후 11:56:52 Hello from Node.js!
2025. 11. 26. 오후 11:56:52 Native AOT 호출 테스트
2025. 11. 26. 오후 11:56:52 안녕하세요!

All calls completed.

정적 라이브러리 (.a) 예제

빌드 방법:

# C# 코드를 네이티브 정적 라이브러리로 컴파일
dotnet publish ./05-staticlib-aot.cs

⚠️ 참고: 정적 라이브러리는 .NET 런타임 종속성이 포함되지 않아 직접 링크 시 오류가 발생할 수 있습니다. 동적 라이브러리(.dylib) 사용을 권장합니다.

특징:

  • UnmanagedCallersOnly 속성을 사용한 네이티브 함수 노출
  • Python ctypes, Java JNA, Node.js koffi, C에서 C# 라이브러리 호출
  • UTF-16 유니코드 문자열 전달 지원 (한글 포함)
  • iconv 라이브러리를 통한 간단한 문자 인코딩 변환 (C)
  • Java JNA와 Node.js koffi를 통한 간편한 네이티브 라이브러리 접근
  • JIT 컴파일러 없이 빠른 시작 시간
  • 작은 배포 크기 (단일 네이티브 라이브러리)
  • .NET 런타임 불필요 (self-contained)

사용 사례:

  • Python/Java/Node.js/C 프로젝트에 고성능 C# 라이브러리 통합
  • 레거시 시스템과의 연동
  • 엣지 디바이스용 경량 라이브러리
  • 게임 엔진 플러그인
  • 임베디드 시스템용 네이티브 모듈
  • JVM 기반 애플리케이션에서 .NET 코드 활용
  • Node.js 백엔드에서 고성능 .NET 모듈 활용

06. AG-UI (AI Agents)

🎓 학습 목표: AI 에이전트 구축, 커스텀 도구 통합, 스트리밍 응답 처리

Microsoft Agents AI 프레임워크를 사용한 AI 에이전트 서버/클라이언트 예제입니다. OpenAI 호환 API를 통해 Grok 모델을 활용하며, 커스텀 도구(Function Calling)를 지원합니다.

핵심 개념:

  • Microsoft.Agents.AI 프레임워크

  • AG-UI (Agent Gateway User Interface) 프로토콜

  • OpenAI 호환 API 사용 (OpenRouter를 통한 Grok 접근)

  • Function Calling / Tool Use 패턴

  • AIFunctionFactory를 통한 함수 등록

  • 스트리밍 응답 처리

  • User Secrets를 통한 API 키 관리

  • IChatClient 인터페이스 활용

  • 06-agui-server.cs: AG-UI 서버 - AI 에이전트 호스팅

  • 06-agui-client.cs: AG-UI 클라이언트 - 에이전트와 대화

서버 설정:

# OpenRouter API 키 설정
dotnet user-secrets --id 06-agui-server set openrouter-key "YOUR_API_KEY_HERE"

서버 실행:

# 실행 권한 부여
chmod +x 06-agui-server.cs

# 실행
./06-agui-server.cs

클라이언트 실행:

# 새 터미널에서
chmod +x 06-agui-client.cs

# 실행
./06-agui-client.cs

특징:

  • OpenAI 호환 API를 통한 Grok 4.1 모델 사용
  • 커스텀 도구(Tools) 지원 (덧셈, 뺄셈)
  • 스트리밍 응답 지원
  • 대화형 CLI 인터페이스

사용 예시:

User (:q or quit to exit): 25 더하기 17은?
[Run Started - Thread: xxx, Run: yyy]
25 더하기 17은 42입니다.
[Run Finished - Thread: xxx]

User (:q or quit to exit): :q

📖 FBA 디렉티브 가이드

FBA에서 사용 가능한 주요 디렉티브들입니다:

SDK 지정

#:sdk Microsoft.NET.Sdk           // 기본 콘솔 애플리케이션
#:sdk Microsoft.NET.Sdk.Web       // 웹 애플리케이션
#:sdk Microsoft.NET.Sdk.Worker    // Worker 서비스
#:sdk Aspire.AppHost.Sdk@13.0.0   // Aspire AppHost (버전 지정)

패키지 참조

#:package Newtonsoft.Json                    // 최신 버전
#:package Newtonsoft.Json@13.0.3             // 특정 버전
#:package Microsoft.Extensions.Hosting@10.*  // 와일드카드 버전

빌드 속성

#:property OutputType=Library                // 라이브러리로 빌드
#:property OutputType=WinExe                 // Windows 실행 파일
#:property PublishAot=true                   // Native AOT 활성화
#:property PublishAot=false                  // Native AOT 비활성화
#:property RuntimeIdentifier=osx-arm64       // 타겟 플랫폼 지정
#:property TargetFramework=net10.0           // 타겟 프레임워크

Shebang 스타일

#!/usr/bin/env dotnet              // 표준 방식
///usr/bin/env dotnet "$0" "$@" ; exit $?  // JBang 스타일

🔧 문제 해결

실행 권한 오류

문제: Permission denied 오류 발생

해결:

chmod +x <파일명>.cs

패키지 복원 오류

문제: 패키지를 찾을 수 없거나 버전 충돌

해결:

# NuGet 캐시 정리
dotnet nuget locals all --clear

# 다시 실행
./<파일명>.cs

Native AOT 빌드 실패

문제: Native AOT 컴파일 중 오류 발생

해결:

  • 플랫폼에 맞는 빌드 도구 설치 필요
  • macOS: Xcode Command Line Tools (xcode-select --install)
  • Linux: GCC/Clang 및 개발 라이브러리
  • Windows: Visual Studio Build Tools

Aspire Dashboard 접근 불가

문제: Dashboard에 연결할 수 없음

해결:

# 포트 충돌 확인
lsof -i :18888

# 03-apphost.json에서 포트 변경 가능

OpenRouter API 키 오류

문제: openrouter-key is missing 오류

해결:

# User Secrets 설정 확인
dotnet user-secrets list --id 06-agui-server

# 다시 설정
dotnet user-secrets --id 06-agui-server set openrouter-key "your-api-key"

🤝 기여하기

이 프로젝트에 기여하고 싶으신가요? 환영합니다!

  1. 이 저장소를 Fork 하세요
  2. Feature 브랜치를 생성하세요 (git checkout -b feature/AmazingFeature)
  3. 변경사항을 커밋하세요 (git commit -m 'Add some AmazingFeature')
  4. 브랜치에 Push 하세요 (git push origin feature/AmazingFeature)
  5. Pull Request를 열어주세요

기여 아이디어:

  • 새로운 예제 추가 (gRPC, SignalR, Blazor 등)
  • 기존 예제 개선 및 버그 수정
  • 문서 번역 (영어, 일본어 등)
  • 성능 최적화
  • 테스트 코드 추가

📄 라이선스

이 프로젝트는 MIT 라이선스 하에 배포됩니다.

MIT License

Copyright (c) 2025

Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
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furnished to do so, subject to the following conditions:

The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
copies or substantial portions of the Software.

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