📌 45장 프로미스

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🏴‍☠️ 45.1 비동기 처리를 위한 콜백 패턴의 단점

✔ 45.1.1 콜백 헬

비동기 함수란 함수 내부에 비동기로 동작하는 코드를 포함한 함수를 말한다. 비동기 함수를 호출하면 함수 내부의 비동기로 동작하는 코드가 완료되지 않았다 해도 기다리지 않고 즉시 종료된다. 즉, 비동기 함수 내부의 비동기로 동작하는 코드는 비동기 함수가 종료된 이후에 완료된다. 따라서 비동기 함수 내부의 비동기로 동작하는 코드에서 처리 결과를 외부로 반환하거나 상위 스코프의 변수에 할당하면 기대한 대로 동작하지 않는다.

// GET 요청을 위한 비동기 함수
const get = url => {
  const xhr = new XMLHttpRequest();
  xhr.open('GET', url);
  xhr.send();

  xhr.onload = () => {
    if (xhr.status === 200) {
      // 서버의 응답을 콘솔에 출력한다.
      console.log(JSON.parse(xhr.response));
    } else {
      console.error(`${xhr.status} ${xhr.statusText}`);
    }
  };
};

// id가 1인 post를 취득
get('https://jsonplaceholder.typicode.com/posts/1');
/*
{
  "userId": 1,
  "id": 1,
  "title": "sunt aut facere ...",
  "body": "quia et suscipit ..."
}
*/

let g = 0;

// 비동기 함수인 setTimeout 함수는 콜백 함수의 처리 결과를 외부로 반환하거나
// 상위 스코프의 변수에 할당하지 못한다.
setTimeout(() => { g = 100; }, 0);
console.log(g); // 0
console.log(g);

🏴‍☠️ 45.2 프로미스의 생성

Promise 생성자 함수를 new 연산자와 함께 호출하면 프로미스(Promise 객체)를 생성한다. Promise 생성자 함수는 비동기 처리를 수행할 콜백함수를 인수로 전달받는데 이 콜백함수는 resolve와 reject 함수를 인수로 전달받는다.

// 프로미스 생성
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');
  }
});

Promise 생성자 함수가 인수로 전달받은 콜백 함수 내부에서 비동기 처리를 수행한다. 이때 비동기 처리가 성공하면 콜백함수의 인수로 전달받은 resolve 함수를 호출하고, 비동기 처리가 실패하면 reject 함수를 호출한다.

프로미스는 다음과 같이 현재 비동기 처리가 어떻게 진행되고 있는지를 나타내는 상태(state) 정보를 갖는다.

프로미스 상태 정보	의미	상태 변경 조건
pending	비동기 처리가 아직 수행되지 않은 상태	프로미스가 생성된 직후 기본 상태
fulfilled	비동기 처리가 수행된 상태(성공)	resolve 함수 호출
rejected	비동기 처리가 수행된 상태(실패)	reject 함수 호출

생성된 직후의 프로미스는 기본적으로 pending 상태다. 이후 비동기 처리가 수행되면 비동기 처리 결과에 따라 다음과 같이 프로미스의 상태가 변경된다.

• 비동기 처리 성공 : resolve 함수를 호출해 프로미스를 fulfilled 상태로 변경한다.
• 비동기 처리 실패 : reject 함수를 호출해 프로미스를 rejected 상태로 변경한다.

이처럼 프로미스의 상태는 resolve 또는 reject 함수를 호출하는 것으로 결정된다.

fulfilled 또는 rejected 상태를 settled 상태라고 한다. settle 상태는 fulfilled 또는 reject 상태와 상관없이 pending이 아닌 상태로 비동기 처리가 수행된 상태를 말한다.

프로미스는 pending 상태에서 fulfilled 또는 rejected 상태, 즉 settled 상태로 변화할 수 있지만 settled 상태가 되면 더는 다른 상태로 변화할 수 없다.

❗ 결론
프로미스는 비동기 처리 상태와 처리 결과를 관리하는 객체다.

🏴‍☠️ 45.3 프로미스의 후속 처리 메서드

프로미스는 비동기 처리 상태변화에 따른 후속 처리를 하기 위해 후속 메서드 then, catch, finally를 제공한다.

프로미스의 비동기 처리 상태가 변화하면 후속 처리 메서드에 인수로 전달한 콜백 함수가 선택적으로 호출된다. 이 때 후속 처리 메서드의 콜백 함수에 프로미스의 처리 결과가 인수로 전달된다. 모든 후속 처리 메서드는 프로미스를 반환하며, 비동기로 동작한다. 프로미스의 후속 처리 메서드는 다음과 같다.

✔ 45.3.1 Promise.prototype.then

then 메서드는 두 개의 콜백 함수를 인수로 전달받는다.

• 첫 번째 콜백함수는 프로미스가 fulfilled 상태가 되면 호출된다. 프로미스의 비동기 처리 결과를 인수로 전달받는다.
• 두 번째 콜백함수는 프로미스가 rejected 상태가 되면 호출된다. 프로미스의 에러를 인수로 전달받는다.

// fulfilled
new Promise(resolve => resolve('fulfilled'))
  .then(v => console.log(v), e => console.error(e)); // fulfilled

// rejected
new Promise((_, reject) => reject(new Error('rejected')))
  .then(v => console.log(v), e => console.error(e)); // Error: rejected

✔ 45.3.2 Promise.prototype.catch

catch 메서드는 한 개의 콜백 함수를 인수로 전달받는다. catch 메서드의 콜백 함수는 프로미스가 rejected 상태인 경우만 호출된다. catch 메서드는 then과 동일하기 동작한다.

// rejected
new Promise((_, reject) => reject(new Error('rejected')))
  .then(undefined, e => console.log(e)); // Error: rejected

✔ 45.3.3 Promise.prototype.finally

finally 메서드는 한 개의 콜백 함수를 인수로 전달받는다. finally 메서드의 콜백 함수는 프로미스의 성공(fulfilled) 또는 실패(rejected)와 상관없이 무조건 한 번 호출된다. finally 메서드는 프로미스의 상태와 상관 없이 공통적으로 수행해야 할 처리 내용이 있을 때 유용하다.

new Promise(() => {})
  .finally(() => console.log('finally')); // finally

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')
  .then(res => console.log(res))
  .catch(err => console.error(err))
  .finally(() => console.log('Bye!'));

🏴‍☠️ 45.4 프로미스의 에러 처리

비동기 처리에서 발생한 에러는 다음과 같이 에러 처리한다.

promiseGet('https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1')
  .then(res => console.xxx(res))
  .catch(err => console.error(err)); // TypeError: console.xxx is not a function

🏴‍☠️ 45.5 프로미스 체이닝

then, catch, finally 후속 처리 메서드는 언제나 프로미스를 반환하므로 연속적으로 호출할 수 있다. 이를 프로미스 체이닝이라 한다.

프로미스는 프로미스 체이닝을 통해 비동기 처리 결과를 전달받아 후속 처리를 하므로 비동기 처리를 위한 콜백 패턴에서 발생하던 콜백 헬이 발생하지 않는다. 하지만 가독성이 좋지 않으므로 async와 await를 사용해 프로미스의 후속 처리 메서드 없이 마치 동기 처리처럼 프로미스가 처리 결과를 반환하도록 구현할 수 있다.

🏴‍☠️ 45.6 프로미스의 정적 메서드

Promise는 주로 생성자 함수로 사용되지만 함수도 객체이므로 메서드를 가질 수 있다. Promise는 5가지 정적 메서드를 제공한다.

✔ 45.6.1 Promise.resolve/Promise.reject

Promise.resolve/Promise.reject 메서드는 이미 존재하는 값을 래핑하여 프로미스를 생성하기 위해 사용한다.

// 배열을 resolve하는 프로미스를 생성
const resolvedPromise = Promise.resolve([1, 2, 3]);
resolvedPromise.then(console.log); // [1, 2, 3]
// 위 예제는 아래 예제와 동일하게 동작한다.
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!
// 위 예제는 아래 예제와 동일하게 동작한다.
// 에러 객체를 reject하는 프로미스를 생성
const rejectedPromise = Promise.reject(new Error('Error!'));
rejectedPromise.catch(console.log); // Error: Error!

✔ 45.6.2 Promiss.all

Promiss.all 메서드는 여러 개의 비동기 처리를 모두 병렬 처리할때 사용한다.

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 = [];
// 3초 뒤에 resolve 수행([]빈 배열에 data로 전달받은 1을 넣음 그다음에)
// 2초 뒤에 resolve 수행([1]배열에 data로 전달받은 2을 넣음 그다음에)
// 1초 뒤에 resolve 수행([1, 2]배열에 data로 전달받은 3을 넣음)
// 콘솔로그로 배열 res([1, 2, 3]) 출력 후 catch로 에러핸들링
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);

위 예제는 세 개의 비동기 처리를 순처적으로 처리하나 서로 의존하지 않고 개별적으로 수행된다.

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);

Promise.all 메서드는 프로미스를 요소로 갖는 배열 등의 이터러블을 인수로 전달받아 전달받은 모든 프로미스가 모두 fulfilled 상태가 되면 모든 처리 결과를 배열에 저장해 새로운 프로미스를 반환한다.

Promise.all 메서드는 인수로 전달받은 배열의 프로미스가 하나라도 rejected 상태가 되면 나머지 프로미스가 fulfilled 상태가 되는것을 기다리지 않고 즉시 종료된다.

Promise.all([
  new Promise((_, reject) => setTimeout(() => reject(new Error('Error 1')), 3000)),
  new Promise((_, reject) => setTimeout(() => reject(new Error('Error 2')), 2000)),
  new Promise((_, reject) => setTimeout(() => reject(new Error('Error 3')), 1000))
])
  .then(console.log)
  .catch(console.log); // Error: Error 3

Promise.all 메서드는 인수로 전달받은 이터러블의 요소가 프로미스가 아닌 경우 Promist.resolve 메서드를 통해 프로미스로 래핑한다.

✔ 45.6.3 Promiss.race

Promise.race 메서드는 Promise.all 메서드와 동일하게 프로미스를 요소로 갖는 배열 등의 이터러블을 인수로 전달받아 가장 먼저 fulfiled 상태가 된 프로미스의 처리 결과를 resolve하는 새로운 프로미스를 반환한다.

Promise.race([
  new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(1), 3000)), // 1
  new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(2), 2000)), // 2
  new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(3), 1000)) // 3
])
  .then(console.log) // 3
  .catch(console.log);

프로미스가 rejected 상태가 되면 Promise.all 메서드와 동일하게 처리된다.

Promise.race([
  new Promise((_, reject) => setTimeout(() => reject(new Error('Error 1')), 3000)),
  new Promise((_, reject) => setTimeout(() => reject(new Error('Error 2')), 2000)),
  new Promise((_, reject) => setTimeout(() => reject(new Error('Error 3')), 1000))
])
  .then(console.log)
  .catch(console.log); // Error: Error 3

✔ 45.6.4 Promiss.allSettled

Promiss.allSettled 메서드는 프로미스를 요소로 갖는 배열 등의 이터러블을 인수로 전달받는다. 그리고 전달받은 프로미스가 모두 settled 상태가 되면 처리 결과를 배열로 반환한다.

Promise.allSettled([
  new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(1), 2000)),
  new Promise((_, reject) => setTimeout(() => reject(new Error('Error!')), 1000))
]).then(console.log);
/*
[
  {status: "fulfilled", value: 1},
  {status: "rejected", reason: Error: Error! at <anonymous>:3:54}
]
*/

Promiss.allSettled 메서드가 반환한 배열에는 fulfilled 또는 rejected 상태와는 상관없이 Promise.allSettled 메서드가 인수로 전달받은 모든 프로미스들의 처리 결과가 모두 담겨 있다.

🏴‍☠️ 45.7 마이크로태스크 큐

프로미스의 후속 처리 메서드의 콜백함수는 태스크 큐가 아니라 마이크로태스크 큐에 일시저장된다.마이크로태스크 큐는 태스크큐보다 우선순위가 높다. 즉, 이벤트 루프는 콜 스택이 비면 먼저 마이크로태스크 큐에서 대기하고 있는 함수를 가져와 실행한다. 이후 마이크로태스크 큐가 비면 태스크 큐에서 대기하고 있는 함수를 가져와 실행한다.

🏴‍☠️ 45.8 fetch

fetch 함수는 XMLHttpRequest 객체와 마찬가지로 HTTP 요청 전송 기능을 제공하는 클라이언트 사이드 Web API다. fetch 함수는 XMLHttpRequest 객체보다 사용법이 간단하고 프로미스를 지원하기 때문에 비동기 처리를 위한 콜백 패턴의 단점에서 자유롭다.

fetch 함수에는 HTTP 요청을 전송할 URL과 HTTP 요청 메서드, HTTP 요청 헤더, 페이로드 등을 설정한 객체를 전달한다.

const promise = fetch(url [,options])

fetch 함수는 HTTP 응답을 나타내는 Response 객체를 래핑한 Promise 객체를 반환한다.

fetch('https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1')
  // response는 HTTP 응답을 나타내는 Response 객체이다.
  // json 메서드를 사용하여 Response 객체에서 HTTP 응답 몸체를 취득하여 역직렬화한다.
  .then(response => response.json())
  // json은 역직렬화된 HTTP 응답 몸체이다.
  .then(json => console.log(json));
  // {userId: 1, id: 1, title: "delectus aut autem", completed: false}

fetch 함수는 HTTP 응답을 나타내는 Response 객체를 래핑한 프로미스를 반환하므로 후속 처리 메서드 then을 통해 프로미스가 resolve 한 Response 객체를 전달받을 수 있다.

const wrongUrl = 'https://jsonplaceholder.typicode.com/XXX/1';

// 부적절한 URL이 지정되었기 때문에 404 Not Found 에러가 발생한다.
fetch(wrongUrl)
  .then(() => console.log('ok'))
  .catch(() => console.log('error'));

fetch 함수가 반환하는 프로미스는 기본적으로 404 Not Found나 500 Internal Server Error와 같은 HTTP 에러가 발생해도 에러를 reject하지 않고 불리언 타입의 ok 상태를 false로 설정한 Response 객체를 resolve한다. 오프라인 등의 네트워크 장애나 CORS 에러에 의해 요청이 완료되지 못한 경우에만 프로미스를 reject한다. 따라서 불리언타입의 ok 상태를 명시적으로 확인할 필요가 있다.

const wrongUrl = 'https://jsonplaceholder.typicode.com/XXX/1';

// 부적절한 URL이 지정되었기 때문에 404 Not Found 에러가 발생한다.
fetch(wrongUrl)
  // response는 HTTP 응답을 나타내는 Response 객체다.
  .then(response => {
    if (!response.ok) throw new Error(response.statusText);
    return response.json();
  })
  .then(todo => console.log(todo))
  .catch(err => console.error(err));

fetch 함수를 통해 HTTP 요청을 전송할 수 있다.

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 요청

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

• POST 요청

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

• PATCH 요청

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

• DELETE 요청

  request.delete('https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1')
    .then(response => {
      if (!response.ok) throw new Error(response.statusText);
      return response.json();
    })
    .then(todos => console.log(todos))
    .catch(err => console.error(err));
  // {}