모던자바스크립트 12(45장~46장) (프로미스, 제너레이터와 async/await)

프로미스

비동기 처리를 할때 콜백 패턴의 단점

1. 콜백 헬

비동기 함수는 비동기 처리 결과를 외부에 반환할 수 없고, 상위 스코프의 변수에 할당할 수도 없다. 따라서 비동기 함수의 처리 결과에 대한 후속 처리는 비동기 함수 내부에서 수행해야 한다. 이때 비동기 함수를 범용적으로 사용하기 위해 비동기 함수에 비동기 처리 결과에 대한 후속 처리를 수행하는 콜백 함수를 전달하는 것이 일반적이다. 필요에 따라 비동기 처리가 성공하면 호출된 콜백 함수와 비동기 처리가 실패하면 호출될 콜백 함수를 전달할 수 있다. 이렇게 또다시 비동기 함수를 호출해야 한다면 콜백 함수 호출이 중첩되어 복잡도가 높아지는데 이를 콜백 헬이라 한다.

get('/step1', a => {
  get(`/step2/${a}`, b => {
    get(`/step3/${b}`, c => {
      get(`/step4/${c}`, d => {
        console.log(d);
      });
    });
  });
});

2. 에러 처리가 곤란

try {
  setTimeout(() => { throw new Error('Error!'); }, 1000);
} catch (e) {
  // 에러를 캐치하지 못한다
  console.error('캐치한 에러', e);
}

setTimeout이 호출되면 setTimeout 함수의 실행 컨텍스트가 생성되어 콜 스택에 푸시되어 실행되고 비동기이므로 즉시 종료되어 콜 스택에서 제거된다. 그래서 setTimeout의 콜백 함수가 실행될 때 setTimeout 함수는 이미 콜 스택에서 제거된 상태라서 catch에서 에러를 잡아내지 못한다.

 

프로미스

Promise 생성자 함수를 new 연산자와 함께 호출하면 프로미스를 생성한다. 이 생성자 함수는 비동기 처리를 수행할 콜백 함수를 인수로 전달받는데 이 콜백 함수는 resolve와 reject 함수를 인수로 전달받는다.

프로미스의 상태 : pending(처음), fulfilled(resolve 호출), rejected(reject 호출)

const promise = new Promise((resolve, reject) => {
  // Promise 함수의 콜백 함수 내부에서 비동기 처리를 수행한다.
  if (/* 비동기 처리 성공 */) {
    resolve('result');
  } else { /* 비동기 처리 실패 */
    reject('failure reason');
  }
});

프로미스를 이용한 비동기 함수 구현

// GET 요청을 위한 비동기 함수
const promiseGet = url => {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const xhr = new XMLHttpRequest();
    xhr.open('GET', url);
    xhr.send();

    xhr.onload = () => {
      if (xhr.status === 200) {
        // 성공적으로 응답을 전달받으면 resolve 함수를 호출한다.
        resolve(JSON.parse(xhr.response));
      } else {
        // 에러 처리를 위해 reject 함수를 호출한다.
        reject(new Error(xhr.status));
      }
    };
  });
};

// promiseGet 함수는 프로미스를 반환한다.
promiseGet('https://jsonplaceholder.typicode.com/posts/1');

 

프로미스의 후속 처리 메서드

then : 2개의 콜백 함수를 인수로 전달받는다.

1. 프로미스가 fulfiled 상태(resolve 함수가 호출된 상태)가 되면 호출된다. 이때 콜백 함수는 프로미스의 비동기 처리 결과를 인수로 전달받는다.

2. 프로미스가 rejected 상태(reject 함수가 호출한 상태)가 되면 호출한다. 이때 콜백 함수는 프로미스의 에러를 인수로 전달받는다.

catch : 한 개의 콜백 함수를 인수로 전달받는다. rejected 상태인 경우에만 호출

finally : 한 개의 콜백 함수를 인수로 전달받는다. 성공, 실패와 상관없이 무조건 한 번호출

 

에러처리는 then 메서드에서 하지 말고 catch 메서드에서 하는 것을 권장한다.

 

프로미스의 정적 메서드

1. resolve / rejcet

// 배열을 resolve하는 프로미스를 생성
const resolvedPromise = Promise.resolve([1, 2, 3]);
resolvedPromise.then(console.log); // [1, 2, 3]
const resolvedPromise = new Promise(resolve => resolve([1, 2, 3]));
resolvedPromise.then(console.log); // [1, 2, 3]


// 에러 객체를 reject하는 프로미스를 생성
const rejectedPromise = Promise.reject(new Error('Error!'));
rejectedPromise.catch(console.log); // Error: Error!
const rejectedPromise = new Promise((_, reject) => reject(new Error('Error!')));
rejectedPromise.catch(console.log); // Error: Error!

2. all : 여러 개의 비동기 처리를 모두 병렬 처리할 때 사용. 마지막 작업이 끝나고 순서대로 리턴

const requestData1 = () => new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(1), 3000));
const requestData2 = () => new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(2), 2000));
const requestData3 = () => new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(3), 1000));

// 세 개의 비동기 처리를 순차적으로 처리
const res = [];
requestData1()
  .then(data => {
    res.push(data);
    return requestData2();
  })
  .then(data => {
    res.push(data);
    return requestData3();
  })
  .then(data => {
    res.push(data);
    console.log(res); // [1, 2, 3] ⇒ 약 6초 소요
  })
  .catch(console.error);
  
----------------
const requestData1 = () => new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(1), 3000));
const requestData2 = () => new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(2), 2000));
const requestData3 = () => new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(3), 1000));

Promise.all([requestData1(), requestData2(), requestData3()])
  .then(console.log) // [ 1, 2, 3 ] ⇒ 약 3초 소요
  .catch(console.error);

3. race

all메서드와 다르게 모든 fulfilled 상태가 되는 것을 기다리는 것이 아니라 가장 먼저 fulfilled 상태가 된 프로미스의 처리 결과를 resolve하는 새로운 프로미스를 반환한다.

4. allSettled

전달받은 프로미스가 모두 settled 상태(fulfilled 또는 rejected)가 되면 처리 결과를 배열로 반환

 

마이크로태스크 큐

setTimeout(() => console.log(1), 0);

Promise.resolve()
  .then(() => console.log(2))
  .then(() => console.log(3));

2 -> 3 -> 1이 출력

프로미스의 후속 처리 메서드의 콜백 함수는 태스크 큐가 아니라 마이크로태스크 큐에 저장된다. 그 외의 비동기 함수의 콜백 함수나 이벤트 핸들러는 태스크 큐에 일시 저장된다. 마이크로태스크 큐는 태스크큐보다 우선순위가 높다.

 

fetch

HTTP 요청 전송 기능으르 제고앟는 클라이언트 사이드 Web API다. fetch는 XMLHttpRequest 객체보다 사용법이 간단하고 프로미스를 지원하기 때문에 많이 사용된다.

const promise=fetch(url [, options])

const request = {
  get(url) {
    return fetch(url);
  },
  post(url, payload) {
    return fetch(url, {
      method: 'POST',
      headers: { 'content-Type': 'application/json' },
      body: JSON.stringify(payload)
    });
  },
  patch(url, payload) {
    return fetch(url, {
      method: 'PATCH',
      headers: { 'content-Type': 'application/json' },
      body: JSON.stringify(payload)
    });
  },
  delete(url) {
    return fetch(url, { method: 'DELETE' });
  }
};

get

request.get('https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1')
  .then(response => response.json())
  .then(todos => console.log(todos))
  .catch(err => console.error(err));
// {userId: 1, id: 1, title: "delectus aut autem", completed: false}

post

request.post('https://jsonplaceholder.typicode.com/todos', {
  userId: 1,
  title: 'JavaScript',
  completed: false
}).then(response => response.json())
  .then(todos => console.log(todos))
  .catch(err => console.error(err));
// {userId: 1, title: "JavaScript", completed: false, id: 201}

patch

request.patch('https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1', {
  completed: true
}).then(response => response.json())
  .then(todos => console.log(todos))
  .catch(err => console.error(err));
// {userId: 1, id: 1, title: "delectus aut autem", completed: true}

delete

request.delete('https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1')
  .then(response => response.json())
  .then(todos => console.log(todos))
  .catch(err => console.error(err));
// {}

 

제너레이터와 async/await

제너레이터 : 코드 블록의 실행을 일시 중지했다가 필요한 시점에 재개할 수 있는 특수한 함수

제너레이터와 일반 함수와 차이점

1. 제너레이터 함수는 함수 호출자에게 함수 실행의 제어권을 양도할 수 있다.

2. 제너레이터 함수는 함수 호출자와 함수의 상태를 주고받을 수 있다.

3. 제너레이터 함수를 호출하면 제너레이터 객체를 반환한다.

 

제너레이터 함수의 정의

// 제너레이터 함수 선언문
function* genDecFunc() {
  yield 1;
}

// 제너레이터 함수 표현식
const genExpFunc = function* () {
  yield 1;
};

// 제너레이터 메서드
const obj = {
  * genObjMethod() {
    yield 1;
  }
};

// 제너레이터 클래스 메서드
class MyClass {
  * genClsMethod() {
    yield 1;
  }
}

// 화살표 함수, 생성자 함수 xxxxxxxx

 

제너레이터 객체

제너레이터 함수를 호출하면 일반 함수처럼 함수 코드 블록을 실행하는 것이 아니라 제너레이터 객체를 생성해 반환한다. 제너레이터 함수가 반환한 제너레이터 객체는 이터러블이면서 동시에 이터레이터다.

// 제너레이터 함수
function* genFunc() {
  yield 1;
  yield 2;
  yield 3;
}

// 제너레이터 함수를 호출하면 제너레이터 객체를 반환한다.
const generator = genFunc();

// 제너레이터 객체는 이터러블이면서 동시에 이터레이터다.
// 이터러블은 Symbol.iterator 메서드를 직접 구현하거나 프로토타입 체인을 통해 상속받은 객체다.
console.log(Symbol.iterator in generator); // true
// 이터레이터는 next 메서드를 갖는다.
console.log('next' in generator); // true

제너레이터 객체는 next 메서드를 갖는 이터레이터이지만 이터레이터에는 없는 return, throw 메서드를 갖는다. 제너레이터 객체의 세 개의 메서드를 호출하면 다음과 같이 동작한다.

1. next 메서드를 호출하면 제너레이터 함수의 yield 표현식까지 코드 블록을 실행하고 yield된 값을 value 프로퍼티 값으로, false를 done 프로퍼티 값으로 갖는 이터레이터 리절트 객체를 반환한다.

2. return 메서드를 호출하면 인수로 전달받은 value 프로퍼티 값으로, true를 done 프로퍼티 값으로 갖는 이터레이터 리절트 객체를 반환한다.

3. throw 메서드를 호출하면 인수로 전달받은 에러를 발생시키고 undefined를 value 프로퍼티 값으로, true를 done 프로퍼티 값으로 갖는 이터레이터 리절트 객체를 반환한다.

function* genFunc() {
  try {
    yield 1;
    yield 2;
    yield 3;
  } catch (e) {
    console.error(e);
  }
}

const generator = genFunc();

console.log(generator.next()); // {value: 1, done: false}
console.log(generator.return('End!')); // {value: "End!", done: true}

function* genFunc() {
  try {
    yield 1;
    yield 2;
    yield 3;
  } catch (e) {
    console.error(e);
  }
}

const generator = genFunc();

console.log(generator.next()); // {value: 1, done: false}
console.log(generator.throw('Error!')); // {value: undefined, done: true}

yield 키워드는 제너레이터 함수의 실행을 일시 중지시키거나 yield 키워드 뒤에 오는 표현식의 평가 결과를 제너레이터 함수 호출자에게 반환한다. 제너레이터 객체의 next 메서드를 호출하면 yield 표현식까지 실행되고 일시 중지된다. 이때 함수의 제어권이 호출자로 양도(yield)된다. 이때 제너레이터 객체의 next 메서드는 value, done 프로퍼티를 갖는 이터레이터 리절트 객체를 반환한다. next 메서드가 반환한 이터레이터 리절트 객체의 value 프로퍼티에는 yield 표현식에서 yield된 값이 할당되고 done 프로퍼티에는 제너레이터 함수가 끝까지 실행되었는지를 나타내는 불리언 값이 할당된다.

 

제너레이터의 활용

제너레이터 사용 피보나치

// 무한 이터러블을 생성하는 제너레이터 함수
const infiniteFibonacci = (function* () {
  let [pre, cur] = [0, 1];

  while (true) {
    [pre, cur] = [cur, pre + cur];
    yield cur;
  }
}());

// infiniteFibonacci는 무한 이터러블이다.
for (const num of infiniteFibonacci) {
  if (num > 10000) break;
  console.log(num); // 1 2 3 5 8...2584 4181 6765
}

비동기 처리

// node-fetch는 node.js 환경에서 window.fetch 함수를 사용하기 위한 패키지다.
// 브라우저 환경에서 이 예제를 실행한다면 아래 코드는 필요 없다.
// https://github.com/node-fetch/node-fetch
const fetch = require('node-fetch');

// 제너레이터 실행기
const async = generatorFunc => {
  const generator = generatorFunc(); // ②

  const onResolved = arg => {
    const result = generator.next(arg); // ⑤

    return result.done
      ? result.value // ⑨
      : result.value.then(res => onResolved(res)); // ⑦
  };

  return onResolved; // ③
};

(async(function* fetchTodo() { // ①
  const url = 'https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1';

  const response = yield fetch(url); // ⑥
  const todo = yield response.json(); // ⑧
  console.log(todo);
  // {userId: 1, id: 1, title: 'delectus aut autem', completed: false}
})()); // ④

위는 불완적. 제너레이터 실행기가 필요하다면 아래 라이브러리 사용

const fetch = require('node-fetch');
// https://github.com/tj/co
const co = require('co');

co(function* fetchTodo() {
  const url = 'https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1';

  const response = yield fetch(url);
  const todo = yield response.json();
  console.log(todo);
  // { userId: 1, id: 1, title: 'delectus aut autem', completed: false }
});

 

async await

제너레이터보다 가독성 좋게 비동기 처리를 동기 처리처럼 구현할 수 있는 async await

프로미스를 기반으로 동작

const fetch = require('node-fetch');

async function fetchTodo() {
  const url = 'https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1';

  const response = await fetch(url);
  const todo = await response.json();
  console.log(todo);
  // {userId: 1, id: 1, title: 'delectus aut autem', completed: false}
}

fetchTodo();

async 함수

await 키워드는 반드시 async 함수 내부에서 사용

// async 함수 선언문
async function foo(n) { return n; }
foo(1).then(v => console.log(v)); // 1

// async 함수 표현식
const bar = async function (n) { return n; };
bar(2).then(v => console.log(v)); // 2

// async 화살표 함수
const baz = async n => n;
baz(3).then(v => console.log(v)); // 3

// async 메서드
const obj = {
  async foo(n) { return n; }
};
obj.foo(4).then(v => console.log(v)); // 4

// async 클래스 메서드
class MyClass {
  async bar(n) { return n; }
}
const myClass = new MyClass();
myClass.bar(5).then(v => console.log(v)); // 5

await 키워드

await 키워드는 프로미스가 settled 상태(비동기 처리가 수행된 상태)가 될때까지 대기하다가 settled 상태가 되면 프로미스가 resolve한 처리 결과를 반환한다.

모든 프로미스에 await 키워드를 사용하느 것은 주의하자

async function foo() {
  const res = await Promise.all([
    new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(1), 3000)),
    new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(2), 2000)),
    new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(3), 1000))
  ]);

  console.log(res); // [1, 2, 3]
}

foo(); // 약 3초 소요된다.

이 경우는 어쩔수 없이 순차적으로 처리

async function bar(n) {
  const a = await new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(n), 3000));
  // 두 번째 비동기 처리를 수행하려면 첫 번째 비동기 처리 결과가 필요하다.
  const b = await new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(a + 1), 2000));
  // 세 번째 비동기 처리를 수행하려면 두 번째 비동기 처리 결과가 필요하다.
  const c = await new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(b + 1), 1000));

  console.log([a, b, c]); // [1, 2, 3]
}

bar(1); // 약 6초 소요된다.

에러 처리

const fetch = require('node-fetch');

const foo = async () => {
  try {
    const wrongUrl = 'https://wrong.url';

    const response = await fetch(wrongUrl);
    const data = await response.json();
    console.log(data);
  } catch (err) {
    console.error(err); // TypeError: Failed to fetch
  }
};

foo();