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JavaScript

[모던자바스크립트 DeepDive] 46장 제너레이터와 async await

본 글은 자바스크립트 스터디를 진행하면서 [모던자바스크립트 DeepDive] 책을 바탕으로 작성된 글입니다.

 

 

 

 

제너레이터

ES6에서 도입되었으며 코드 블록의 실행을 일시 중지했다가 필요한 시점에 재개할 수 있는 특수한 함수이다.

 

 

특징

  1. 함수 호출자에게 함수 실행의 제어권을 양도 가능
    함수 호출자가 함수 실행을 일시 중지시키거나 재개시킬 수 있다.
  2. 함수 호출자와 함수의 상태를 주고받을 수 있다
    함수의 호출자와 양방향으로 함수의 상태를 주고받을 수 있다.
  3. 제너레이터 함수 호출시, 제너레이터 객체를 반환한다
    이터러블이면서 동시에 이터레이터인 객체를 반환

 

 

📙 제너레이터 함수의 정의

function 키워드로 선언하며 하나 이상의 yield 표현식을 포함한다.

일관성 유지를 위해 function 키워드 바로 뒤에 붙이는 것을 권장한다.

function* genFunc() { yield 1; }

제너레이터 함수는 화살표 함수로 정의할 수 없고, new 연산자와 함께 생성자 함수로 호출할 수 없다.

 

 

📙 제너레이터 객체

제너레이터 함수 호출 시, 함수 코드블록 실행이 아닌 제너레이터 객체를 생성해 반환한다. 

제너레이터 객체는 이터러블이면서 동시에 이터레이터이다.

제너레이터 객체는 next 메서드를 갖는 이터레이터이면서 이터레이터에는 없는 return, throw 메서드를 갖는다.

  • next 메서드 호출 시, 제너레이터 함수의 yield 표현식까지 코드 블록 실행하고 yield된 값을 value 프로퍼티 값으로, false를 done 프로퍼티 값으로 갖는 이터레이터 리절트 객체를 반환한다.
  • throw 메서드 호출 시, 인수로 전달받은 에러를 발생시키고 undefined를 value 프로퍼티 값으로, true를 done 프로퍼티 값으로 갖는 이터레이터 객체를 반환한다.
  • return 메서드 호출 시, 인수로 전달받은 값을 value 프로퍼티 값으로, true를 done 프로퍼티 값으로 갖는 이터레이터 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.throw('Error')); // Error, { value: undefined, done: true }
console.log(generator.return('End!')); // { value: 'End!', done: true }

 

 

 

📙 제너레이터의 일시 중지와 재개

제너레이터 객체의 next 메서드를 호출하면 함수의 코드 블록을 실행하는데, 모든 코드를 일괄 실행시키는 것이 아닌 yield 표현식까지만 실행한다.

yield 키워드는 제너레이터 함수의 실행을 일시 중지시키거나 yield 키워드 뒤에 오는 표현식의 평가 결과를 제너레이터 함수 호출자에게 반환한다.

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

const generator = genFunc();

console.log(generator.next()); // { value: 1, done: false }
console.log(generator.next()); // { value: 2, done: false }
console.log(generator.next()); // { value: 3, done: false }
console.log(generator.next()); // { value: undefined, done: true }

제너레이터 함수가 끝까지 실행되면 value프로퍼티에 제너레이터 함수의 반환값 (현재는 undefined)가 할당되고 done 프로퍼티에는 제너레이터 함수가 끝까지 실행되었음을 알리는 true가 할당된다.

제너레이터 객체의 next 메서드에는 인수를 전달할 수 있다.

제너레이터 객체의 next 메서드에 전달한 인수는 제너레이터 함수의 yield 표현식을 할당받는 변수에 할당된다.

function* genFunc() {
  const x = yield 1;
  const y = yield x + 10;
  return x + y;
}

const generator = genFunc(0);

let res = generator.next();
console.log(res); // { value: 1, done: false }

res = generator.next(10);
console.log(res); // { value: 20, done: false }

res = generator.next(20);
console.log(res); // { value: 30, done: true }

처음 next 메서드 호출 시 yield 표현식 까지 실행후 일시 중지, 두 번째 next 메서드 때 전달한 인수 10은 x에 할당되고 마지막 20은 y에 할당되어 최종적으로 return 때 30이 반환된다.
이러한 제너레이터 특성을 활용하여 비동기 처리를 동기 처리처럼 구현할 수 있다.

 

 

 

제너레이터의 활용

 

📙 이터러블의 구현

const infiniteFibonacci = (function* () {
  let [pre, cur] = [0, 1];

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

for (const num of infiniteFibonacci) {
  if (num > 10000) break;
  console.log(num);
}

이터레이션 프로토콜을 준수해 이터러블을 생성하는 방식보다 간단히 이터러블을 구현할 수 있다.

 

📙 비동기 처리

const async = generatorFunc => {
  const generator = generatorFunc();

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

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

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

  const response = yield fetch(url);
  const todo = yield response.json();
  console.log(todo);
})();

// =================================================== //

/** co version generator */

const co = require('co');

co(function* fetchTodo() {
  ....
});

비동기 처리와 관련하여 다음과 같이 제너레이터를 통해 구현할 수 있다. 처음 async의 fetchTodo를 호출하면서 generatorFunc()이 실행되면서 onResolved라는 generator를 자유변수로 갖는 클로저를 반환한다.
이것을 즉시 호출하여 next메서드를 실행하고, 첫 번째 yield문 까지 실행하여 done이 false면 yield된 fetch 함수가 반환한 promise가 resolve한 response 객체를 onResolved함수에 인수로 전달하면서 재귀호출 한다. 반복적으로 진행하다 done 프로퍼티값이 true가 되면 fetchTodo의 반환값인 undefined를 그대로 반환하고 처리를 종료한다.

--> 간략한 예제이므로 제너레이터 실행기가 필요하다면 co 라이브러리 사용을 권장한다.

 

 

📙 async/await

ES8에서는 가독성 좋게 비동기 처리를 동기 처리처럼 동작할 수 있도록 async/await 가 도입되었다.

async/await로 다시 구현하면 다음과 같이 된다.

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

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

  const response = await fetch(url);
  const todo = await response.json();
  console.log(todo);
}

fetchTodo();

 

 

📙 async 함수

await 키워드는 반드시 async 함수 내부에서 사용해야한다. 이 async 키워드를 사용한 함수는 언제나 프로미스를 반환하며, 명시적으로 프로미스를 반환하지 않더라도 암묵적으로 반환값을 resolve하는 프로미스를 반환한다.

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

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

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

클래스의 constructor 메서드는 항상 인스턴스를 반환해야하기 때문에 프로미스를 반환하는 async 함수를 사용할 수 없다. 그 외 객체의 메서드나, 클래스 메서드는 async 사용이 가능하다.

 

 

📙 await 키워드

await 키워드는 프로미스가 settled 상태가 될 때까지 대기하다가 settled 상태가 되면 프로미스가 resolve 한 처리를 반환한다. 반드시 프로미스 앞에서 사용해야 한다.

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

const getGithubUserName = async id => {
  const res = await fetch(`https://api.github.com/users/${id}`);
  const { name } = await res.json();
  console.log(name);
};

getGithubUserName('hustle-dev');

await 뒤의 fetch함수가 실행되고나서 서버의 응답이 도착하여 settled 상태가 될때까지 기다렸다가 이후 프로미스가 settled 상태가 되면 프로미스가 resolve한 처리 결과가 res 변수에 할당된다.

모든 프로미스에 await 키워드를 사용하는 것은 주의해야 하며, 각각이 개별적으로 수행되는 비동기 처리인 경우 Promise.all 같은것으로 한번에 묶고 그 앞에 await를 사용하는 것이 좋다.

그러나 각각의 결과로 함수를 수행해야하는 경우 await를 모든 promise앞에 붙여서 순차적으로 실행 시켜야 한다.

 

 

 

📙 에러 처리

asnyc/await에서 에러 처리는 try...catch 문을 사용할 수 있는데 콜백 함수를 인수로 전달받는 비동기 함수와 달리 프로미스를 반환하는 비동기 함수는 명시적으로 호출할 수 있기 때문이다.

// catch를 foo 함수 안에 써준 경우
const fetch = require('node=fetch');

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

    const response = await fetch(wrongUrl); // fetch 를 사용하여 명시적으로 호출
    const data = await response.json();
    console.log(data);
  } catch (err) {
    console.error(err);
  }
};

foo();  // TypeError: failed to fetch

// -----------------------------------

// 후속 처리 메서드를 사용한 경우

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

const foo = async () => {

  const wrongUrl = 'https://wrong.url';

  const response = await fetch(wrongUrl);
  const data = await response.json();
  return data;
};

foo()
  .then(console.log)
  .catch(console.error); // TypeError: failed to fetch

foo 함수의 catch 문은 네트워크 에러뿐만아니라 try 코드 블록 내의 모든문에서 발생한 일반적인 에러까지 모두 캐치가능

async 함수 내에서 catch 문을 사용해서 에러 처리를 하지 않으면 발생한 에러를 reject 하는 프로미스를 반환하기 때문에 catch 후속 처리 메서드를 사용해 에러를 캐치할 수도 있다.

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