모던 자바스크립트 Deep Dive - 34장 이터러블

이혜란·2023년 2월 1일
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📚 이터레이션 프로토콜

이터레이션 프로토콜은 순회 가능한 데이커 컬렉션(자료구조)을 만들기 위해 ECMAScript 사양에 정의하여 미리 약속한 규칙입니다.

ES6에서는 순회 가능한 데이터 컬렉션을 이터레이션 프로토콜을 준수하는 이터러블로 통일하여 for...of문, 스프레드 문법, 배열 디스트럭처링 할당의 대상으로 사용할 수 있도록 일원화했습니다.

이터레이션 프로토콜에는 이터러블 프로토콜과 이터레이터 프로토콜이 있습니다.

✏️ 이터러블

이터러블은 Symbol.iterator를 프로퍼티 키로 사용한 메서드를 직접 구현하거나 프로토타입 체인을 통해 상속받은 객체를 말합니다.

const isIterable = v => v !== null && typeof v[Symbol.iterator] === 'function';

// 배열, 문자열, map, set 등은 이터러블이다.
isIterable([]); // true
isIterable(''); // true
isIterable(new Map()); // true
isIterable(new Set()); // true
isIterable({}); // false

const arr = [1, 2, 3];

//📌 배열은 Array.prototype의 Symbol.iterator 메서드를 상속받는 이터러블이다
console.log(Symbol.iterator in arr); // true

//📌 이터러블인 배열은 for...of문으로 순회 가능하다.
for(const item of arr) {
  console.log(item);
}

//📌 이터러블인 배열은 스프레드 문법의 대상으로 사용할 수 있다.
console.log([...arr]); // [1, 2, 3]

//📌 이터러블인 배열은 배열 디스트럭처링 할당의 대상으로 사용할 수 있다.
const [a, ...rest] = arr;
console.log(a, rest); // 1 [2, 3]

일반 객체는 이터러블 프로토콜을 준수한 이터러블이 아닙니다.

const obj = { a: 1, b: 2 };

// 일반 객체는 Symbol.iterator 메서드를 구현하거나 상속받지 않는다.
console.log(Symbol.iterator in obj); // false

// 이터러블이 아닌 객체는 for...of문으로 순회할 수 없다.
for(const item of obj) {
  console.log(item); // TypeError
}

// 이터러블이 아닌 객체는 배열 디스트럭처링 할당의 대상으로 사용할 수 없다.
const [a, b] = obj; // TypeError

// 📌 객체 리터럴 내부에서 스프레드 문법의 사용을 허용한다.
console.log({ ...obj }); // { a: 1, b: 2 }

✏️ 이터레이터

이터러블의 Symbol.iterator 메서드를 호출하면 이터레이터 프로토콜을 준수한 이터레이터를 반환합니다. 이때 이터레이터는 next 메서드를 갖습니다.

const arr = [1, 2, 3]; // 이터러블

const iterator = arr[Symbol.iterator](); //이터레이터를 반환

// next 메서드를 갖는다.
console.log('next' in iterator); // true

이터레이터의 next 메서드는 이터러블의 각 요소를 순회하기 위한 포인터의 역할을 합니다.

const arr = [1, 2, 3];

const iterator = arr[Symbol.iterator](); // 이터레이터 반환

//📌 next 메서드를 호출하면 이터러블을 순회하며 순회 결과를 나타내는 이터레이터 리절트 객체를 반환
// 이터레이터 리절트 객체는 value와 done 프로퍼티를 갖는다.
// done 프로퍼티는 순회 완료 여부를 나타냄
console.log(iterator.next()); // { value: 1, done: false }
console.log(iterator.next()); // { value: 2, done: false }
console.log(iterator.next()); // { value: 3, done: false }
console.log(iterator.next()); // { value: undefined, done: true }

📚 빌트인 이터러블

자바스크립트는 이터레이션 프로토콜을 준수한 객체인 빌트인 이터러블을 제공합니다.

빌트인 이터러블Symbol.iterator 메서드
ArrayArray.prototype[Symbol.iterator]
StringString.prototype[Symbol.iterator]
MapMap.prototype[Symbol.iterator]
SetSet.prototype[Symbol.iterator]
TypedArrayTypedArray.prototype[Symbol.iterator]
argumentsarguments[Symbol.iterator]
DOM 컬렉션HTMLCollection.prototype[Symbol.iterator], NodeList.prototype[Symbol.iterator]

📚 for...of 문

for...of 문은 이터러블을 순회하면서 이터러블의 요소를 변수에 할당합니다.
for(변수선언문 of 이터러블) { ... }

for...in문의 형식과 매우 유사하지만 for...in문은 프로퍼티 키가 심벌인 프로퍼티는 열거하지 않습니다.
for(변수선언문 in 객체) { ... }

// 내부적으로 next 메서드를 호출하여 이터러블을 순회하며
// 이터레이터 리절트 객체의 value값을 변수에 할당
// done 프로퍼티 값이 true이면 이터러블의 순회를 중단
for(const item of [1, 2, 3]) {
  // item 변수에 순차적으로 1, 2, 3이 할당된다.
  console.log(item); // 1 2 3 
}

📚 이터러블과 유사 배열 객체

유사 배열 객체는 이터러블이 아닌 일반 객체입니다. 따라서 Symbol.iterator 메서드가 없기 때문에 for...of 문으로 순회할 수 없습니다.

// 유사 배열 객체
const arrayLike = {
  0: 1,
  1: 2,
  2: 3
}
// 유사 배열 객체는 순회할 수 없다.
for (const item of arrayLike) {
  console.log(item); // 1 2 3
} // TypeError

단 arguments, NodeList, HTMLCollection은 유사 배열 객체이면서 이터러블 입니다. 배열도 마찬가지로 이터러블이 도입되면서 Symbol.iterator 메서드를 구현하여 이터러블이 되었습니다.

Array.from 메서드는 유사 배열 객체 또는 이터러블을 인수로 전달받아 배열로 변환하여 반환해줍니다.

const arrayLike = {
  0: 1,
  1: 2,
  2: 3
};

const arr = Array.from(arrayLike);
console.log(arr); // [1, 2, 3]

📚 이터레이션 프로토콜의 필요성

이터레이션 프로토콜은 다양한 데이터 공급자(Array, String, Map/Set, DOM 컬렉션)가 하나의 순회 방식을 갖도록 규정하여 데이터 소비자(for...of, 스프레드 문법, 배열 디스트럭처링 할당, Map/Set 생성자)가 효율적으로 다양한 데이터 공급자를 사용할 수 있도록 데이터 소비자와 데이터 공급자를 연결하는 인터페이스의 역할을 합니다.

📚 사용자 정의 이터러블

✏️ 사용자 정의 이터러블 구현

사용자 정의 이터러블은 이터레이션 프로토콜을 준수하도록 Symbol.iterator 메서드를 구현하고 Symbol.iterator 메서드가 next 메서드를 갖는 이터레이터를 반환하도록 합니다.

next 메서드는 done과 value 프로퍼티를 가지는 이터레이터 리절트 객체를 반환합니다. for...of문은 done프로퍼티가 true가 될 때까지 반복하다가 true가 되면 반복을 중지합니다.

✏️ 이터러블을 생성하는 함수

// 사용자 정의 이터러블을 반환하는 함수
// 수열의 최대값을 인수로 전달받음
const fibonacciFunc = function (max) {
  let [pre, cur] = [0, 1]; // 배열 디스트럭처링 할당
  
  // Symbol.iterator 메서드를 구현한 이터러블을 반환
  return {
    [Symbol.iterator]() {
      return {
        next() {
          [pre, cur] = [cur, pre + cur];
          return { value: cur, done: cur >= max }; // 리절트 객체 반환
        }
      };
    }
  };
};

for (const num of fibonacciFunc(10)) {
  console.log(num) // 1 2 3 5 8
}

✏️ 이터러블이면서 이터레이터인 객체를 생성하는 함수

이터러블이면서 이터레이션인 객체를 생성하면 Symbol.iterator 메서드를 호출하지 않아도 됩니다.

다음은 위의 예제를 이터러블이면서 이터레이터인 객체를 생성하여 반환하는 함수로 변경한 예제입니다.

// 이터러블이면서 이터레이터인 객체를 반환하는 함수
const fibonacciFunc = function (max) {
  let [pre, cur] = [0, 1]<; // 배열 디스트럭처링 할당
  
  // Symbol.iterator 메서드와 next 메서드를 소유한 
  return {
    [Symbol.iterator]() { return this; },
    next() {
      [pre, cur] = [cur, pre + cur];
      return { value: cur, done: cur >= max }; // 리절트 객체 반환
    }
  };
};

let iter = fibonacciFunc(10) // 이터러블이면서 이터레이터

// 이터러블이므로 for of 문 순회가능
for (const num of fibonacciFunc(10)) {
  console.log(num) // 1 2 3 5 8
}

// 이터레이터이므로 이터레이션 리절트 객체를 반환하는 next 메서드를 소유함
console.log(iter.next()); // { value: 1, done: false }
console.log(iter.next()); // { value: 2, done: false }
...
console.log(iter.next()); // { value: 13, done: true }
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