Javascript Async Process

heumheum2·2020년 5월 23일
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비동기처리방식 공부해야지 생각만하다가.. 오늘 공부합니다!

비동기 처리

비동기 처리란 특정 코드의 연산이 끝날 때까지 실행을 멈추지 않고 다음 코드를 먼저 실행하는 것을 의미합니다.

사용 이유

function add(a, b) {
  const sum = a + b;
  return sum;
}

function print(data){
  console.log(data);
}

print(add(1, 2));

위의 코드는 add()의 결과 값을 print()로 전달해 출력하는 일반적인 함수입니다. print()가 실행되기 위해서는 add() 실행이 전부 완료가 되어야합니다.

만약 웹서비스를 한다고 가정했을 때 서버에 데이터 요청을 하고, 응답을 받을 때 웹사이트의 모든 동작이 멈춰버리는 사태가 벌어집니다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 나온 것이 Callback Function(콜백 함수) 입니다.

Callback Function

비동기 처리 방식으로 함수를 인자로 받아, 인자로 받은 함수를 이용해 값을 넘겨주기에 Callback Function라고 불려집니다.

function add(a, b, callback){
  const sum = a+b;
  callback(sum);
}

function print(result){
  setTimeout(function(){
    console.log(result);
  }, 1000);
}

console.log(1);
console.log(2);
add(1, 2, print);
console.log(4);

위의 결과 값이 어떻게 나올지 아시겠나요?
비동기 처리를 이해를 아직 못하신 분들은 1 -> 2 -> (1+2) 3 -> 4 가 나온다고 생각 할 수 있겠네요.

이를 이해하기 위해서는 JavaScript의 동작원리를 이해하면 좋습니다.

동작원리

  1. JavaScript에는 함수를 호출할 때 Stack이라는 공간에 push가 됩니다. 연산이 끝난 함수는 pop으로 결과 값을 반환합니다.
  2. 브라우저 및 서버에서 실행되는 함수인 경우(setTimeout, setInterval 등) Web APIs에서 해당하는 연산을 시작하며 Stack에서의 함수는 반환됩니다.(Timer)
  3. Web APIs의 연산이 끝나면 Task Queue로 결과 값이 이동합니다.
  4. Stack 함수들이 모두 반환되어 빈 상태가 되면 Event loop가 실행되어 Task Queue에 있던 결과 값들이 Stack으로 이동합니다.
  5. 결과 값을 받은 Stack은 pop으로 반환하여 결과를 내보냅니다.

자세한 내용은 영상을 참고해주세요.

Callback hell(콜백 지옥)

실제 웹서비스를 돌리면서 콜백함수로 로그인 한다고 가정했을 때 인코딩, 사용자 인증 등을 처리해야되는 경우가 있습니다. 순서를 제어하기 위해 callback 안에 callback 안에 callback... 이른 바 Callback hell(콜백 지옥) 이 발생합니다.

a(function(resultsFromA){
  b(resultsFromA, function(resultsFromB){
    c(resultsFromB, function(resultsFromC){
      d(resultsFromC, function(resultsFromD){
        e(resultsFromD, function(resultsFromE){
          f(resultsFromE, function(resultsFromF){
            console.log(resultsFromE);
          })
        })
      })
    })
  })
});

이러한 코드구조들은 가독성도 떨어지고, 나중가서 변경하기도 어렵습니다. 또한 에러가 발생했을 때 어디서 발생했는지 찾기조차 힘듭니다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 나온 함수가 Promise 입니다.

Promise

Promise는 주로 서버에서 받아온 데이터를 화면에 표시할 때 사용합니다. 또, 콜백 함수의 문제점을 해결했다는 점이 있습니다.

콜백 함수로 서버에게 데이터 요청을 보내면, 서버가 응답을 해 데이터를 전송합니다.하지만 데이터를 다 받아오기도 전에 데이터를 화면에 표시하게 되면 오류를 발생시키거나 빈 화면을 보여주게 됩니다. 그렇기에 조건문을 걸어 콜백 함수의 가독성을 더 떨어뜨리는 문제가 있었습니다.

아래의 코드를 보겠습니다.

function getData(num){
  return new Promise(function(resolve, reject){
    if(num){
      resolve(num);
    }
    reject(new Error('0을 넣었네요!'));
  });
}

getData(1).then(function(data){
  console.log(data+' 을 넣었어요!');
}).catch(function(err){
  console.error(err);
});

사용방법은 콜백함수랑 비슷해보입니다.

Promise는 3가지의 상태 값을 가집니다.

상태값

  1. Pending(대기) : new Promise() 메소드를 호출하면 대기 상태가 됩니다.
  2. Fulfilled(이행) : new Promise()의 콜백 함수의 인자로 resolve가 실행되면 이행 상태가 됩니다. 이행 상태가 되면 then()을 이용해 결과 값을 받을 수 있습니다.
  3. Rejected(실패) ; 콜백 함수의 인자로 reject가 실행되면 실패 상태가 됩니다. 실패 상태가 되면 catch()를 이용해 실패 이유를 받을 수 있습니다.

즉, 처리가 완료되면 then()을 통해 결과 값을 받아올 수 있을 뿐만 아니라, 요청도중 에러가 발생했을 때 catch()로 에러를 받아올수 있기에 콜백 함수의 문제점을 해결했다는 것을 알 수 있습니다.

또한, 여러번 콜백 함수를 사용했을 때 나온 콜백 지옥 문제도 해결했는데 아래 코드를 보겠습니다.

a().then(function(resultsFromA){
  console.log(resultsFromA);
}).then(function(resultsFormB){
  console.log(resultsFormB);
}).then(function(resultFormC){
  console.log(resultFormC);
});

콜백 함수의 가독성 문제도 해결하는 것을 볼 수 있네요. ㅎㅎ

Async & Await

Promise 이후에 나온 비동기 처리 방식입니다. Promise객체를 반환해야 의도한 대로 동작하며, 비동기 코드의 동작을 좀 더 동기 코드와 유사하게 만들기 위해 사용합니다.

아래의 코드를 보겠습니다.

function getData(){
  return new Promise(function(resolve, reject){
    setTimeout(function() {
      const items = [1,2,3];
      resolve(items)
    }, 3000);
  });
}

async function printData(){
  const data = await getData();
  console.log(data);
}

printData();

먼저 getData() 함수는 Promise 객체를 반환하는 함수입니다. getData()가 실행되면 Promise가 이행 상태가 되며 결과 값은 items 배열이 됩니다.

printData()함수를 실행하면 getData()함수의 결과 값인 items 배열이 3초 후 data 변수에 담깁니다. 따라서 [1, 2, 3]이 출력되는 코드입니다.

여기서 await을 사용하지 않으면 어떻게 될까요?
data 변수에 값이 들어오기 전에 출력이 되는 것을 볼 수 있습니다. 그렇기에 await은 말 그대로 데이터를 받아오기 전까지 기다린다는 사실을 알 수 있습니다.

비동기에 대한 사고를 하지 않아도 되기에 개발에 있어서 큰 도움이 될 것 같네요.

콜백 함수의 문제점이였던 예외처리 또한, try catch문으로 처리할 수 있습니다.

async function hello(){
  try{
    const user = await fetchUser();
    if(user.id === 1){
      const post = await fetchPost();
      res.stats(200).json(post);
    }
  }catch(err){
    console.error(err);
  }
}

코드를 실행하다가 발생한 네트워크 통신 오류뿐만 아니라 간단한 타입 오류 등의 일반적인 오류까지 catch로 잡아 낼 수 있습니다. 발견 된 에러는 err객체에 담기기 때문에 에러의 유형에 맞게 에러 코드를 처리하면 되겠습니다.

참고 > https://joshua1988.github.io/web-development/javascript/javascript-asynchronous-operation/
https://joshua1988.github.io/web-development/javascript/promise-for-beginners/
https://joshua1988.github.io/web-development/javascript/js-async-await/


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