[JS] 모던 자바스크립트 Deep Dive - 46. 제너레이터와 async/await

제너레이터란?

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

 

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

2️⃣제너레이터 함수는 함수 호출자와 함수의 상태를 주고받을 수 있다.

3️⃣제너레이터 함수를 호출하면 제너레이터 객체를 반환한다.

 

제너레이터 함수의 정의

• 제너레이터 함수는 function* 키워드로 선언하고 하나 이상의 yield 표현식을 포함한다.

// 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; 
    } 
}

• 애스터리스크의 위치는 function 키워드와 함수 이름 사이라면 어디든 상관없지만 일관성을 위해 function 키워드 바로 뒤에 붙이는 것이 좋다.
• 제너레이터 함수는 화살표 함수로 정의할 수 없다.
• 제너레이터 함수는 new 연산자와 함께 생성자 함수로 호출할 수 없다. 

제너레이터 객체

• 제너레이터 함수는 일반함수와 달리 함수 코드 블록을 실행하는 것이 아니라 제너레이터 객체를 생성하여 반환한다.
• 제너레이터 함수가 반환한 제너레이터 객체는 이터러블이면서 동시에 이터레이터이다.  
• 제너레이터 객체는 next 메서드를 가지는 이터레이터이므로 Symbol.iterator 메서드를 호출하여 별도로 이터레이터를 생성할 필요가 없다. 
• 제너레이터 객체는 next 메서드를 갖는 이터레이터이지만 이터레이터에는 없는 return.throw 메서드를 갖는다.
• next 메서드를 호출하면 제너레이터 함수의 yield 표현식까지 코드 블록을 실행하고 yield된 값을 value 프로퍼티 값으로, false를 done 프로퍼티 값으로 갖는 이터레이터 리절트 객체를 반환힌다.
• return 메서드를 호출하면 인수로 전달받은 값을 value 프로퍼티 값으로,  true를 done 프로퍼티 값으로 갖는 이터레이터 리절트 객체를 반환한다.
• throw 메서드를 호출하면 인수로 전달받은 에러를 발생시키고 undefined를 value 프로퍼티 값으로, true를 done 프로퍼티 값으로 갖는 이터레이터 리절트 객처를 반환한다.

제너레이터의 일시 중지와 재개

• 제너레이터는 yield 키워드와 next 메서드를 통해 실행을 일시 중지했다가 필요한 시점에 다시 재개할 수 있다.
• 일반 함수는 호출 이후 제어권을 함수가 독점하지만 제너레이터는 함수 호출자에게 제어권을 양도하여 필요한 시점에 함수 실행을 재개할 수 있다.
• 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 중지되는데 이때 함수의 제어권이 호출자로 양도된다.
• 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.
• 제너레이터 객체의 next 메서드에 전달한 인수는 제너레이터 함수의 yield 표현식을 할당받는 변수에 할당된다.

제너레이터의 활용

✅이터러블의 구현

• 제너레이터 함수를 사용하면 이터레이션 프로토콜을 준수해 이터러블을 생성하는 방식보다 간단하게 이터러블을 구현할 수 있다. 

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

    return { 
        [Symbol.iterator]() { return this; },
        next() { 
        	[pre, cur] = [cur, pre + cur]; 
        	// 무한 이터러블이므로 done 프로퍼티를 생략한다. 
        	return { value: 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

• 제너레이터 함수는 next 메서드와 yield 표현식을 통해 함수 호출자와 함수의 상태를 주고받을 수 있다.
• 즉, 프로미스의 후속 처리 메서드 then/catch/finally 없이 비동기 처리 결과를 반환하도록 구현할 수 있다.
• 그러나 async/await을 사용하면 async 함수와 같은 제너레이터 실행기를 사용할 필요가 없고, 그럼에도 제너레이터 실행기가 필요하다면 직접 구현하는 것보다 co 라이브러리를 사용하면 좋다.

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

• ES8에서는 제너레이터보다 간단하고 가독성 좋게 비동기 처리를 동기 처리처럼 동작하도록 구현할 수 있는 async/await가 도입되었다.
• async/await는 프로미스를 기반으로 동작한다.
• async/await을 사용하면 프로미스의 then/catch/finally 후속 처리 메서드에 콜백 함수를 전달해서 후속 처리 메서드 없이 마치 동기 처리처럼 프로미스가 처리 결과를 반환하도록 할 수 있다.

✅async 함수

• await 키워드는 반드시 async 함수 내부에서 사용해야 한다.
• async 함수는 async 키워드를 사용해 정의하며 언제나 프로미스를 반환한다.
• async 함수가 명시적으로 프로미스를 반환하지 않더라도 async 함수는 암묵적으로 반환값을 resolve하는 프로미스를 반환한다. 

// 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 회살표 함수 
const baz = async n => n; 
consoleJog(v)); II 3 
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

• 클래스의 constructor 메서드는 async 메서드가 될 수 없다.
• 클래스의 constructor 메서드는 인스턴스를 반환해야 하지만 async 함수는 언제나 프로미스를 반환해야 한다.

✅await 키워드

• 프로미스가 settled 상태 (비동기 처리가 수행된 상태)가 될 때까지 대기하다가 settled 상태가 되면 프로미스가 resolve한 처리 결과를 반환한다. 
• await 키워드는 반드시 프로미스 앞에서 사용해야 한다. 
• await 키워드는 실행을 일시중지시켰다가 settled 상태가 되면 다시 재개한다.

async function foo() { 
    const a = await new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(1), 3000));
    const b = await new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(2), 2000));
    const c = await new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(3), 1000));
    
	console.log([a, b, c]); // [1, 2, 3] 
} 

foo(); // 약 6초 소요된다．

✅에러 처리

• 비동기 함수의 콜백 함수를 호출한 것은 비동기 함수가 아니기 때문에 try...catch 문을 사용해 에러를 캐치할 수 없다.
• async/await에서 에러처리는 try...catch 문을 사용할 수 있다.
• 콜백 함수를 인수로 전달받는 비동기함수와는 달리 프로미스를 반환하는 비동기 함수는 명시적으로 호출할 수 있기 떄문에 호출자가 명확하다.
• async 함수 내에서 catch 문을 사용해서 에러 처리를 하지 않으면 async 함수는 발생한 에러를 reject하는 프로미스를 반환한다.
• 따라서 async 함수를 호출하고 Promise.prototype.catch 후속 처리 메서드를 사용해 에러를 캐치할 수도 있다.