이터러블

이터레이션 프로토콜

ES6에 도입된 이터레이션 프로토콜은 순회 가능한 데이터 컬렉션을 만들기 위해 ECMAScript 사양에 정의하여 미리 약속한 규칙이다.

ES6 이전의 순회 가능한 데이터 컬렉션, 즉 배열, 문자열, 유사 배열 객체, DOM 컬렉션 등은 통일된 규약 없이 각자 나름의 구조를 가지고 for문, for...in문, forEach 메서드 등을 통해 순회할 수 있었습니다.

ES6에서는 순회가능한 데이터 컬렉션을 이터레이션 프로토콜을 준수하는 이터러블로 통일하여 for...of 문, 스프레드 문법, 배열 디스트럭처링 할당의 대상으로 사용할 수 있도록 일원화했습니다.

이터레이션 프로토콜에는 이터러블 프로토콜과 이터레이션 프로토콜이 존재합니다.

• 이터러블 프토토콜
  : Well-known Symbol인 Symbol.iterator를 프로퍼티 키로 사용한 메서드를 직접 구현하거나 프로토타입 체인을 통해 상속받은 Symbol.iterator 메서드를 호출하면 이터레이터 프로토콜을 준수하는 이터레이터를 반환합니다. 이러한 규약을 이터러블 프로토콜이라고 합니다.

• 이터레이터 프로토콜
  : 이터러블의 Symbol.iterator 메서드를 호출하면 이터레이터 프로토콜을 준수한 이터레이터를 반환합니다. 이터레이터는 next 메서드를 소유하고 있으며, next 메서드를 호출하면 이터러블을 순회하면서 value와 done 프로퍼티를 갖는 이터레이터 리절트 객체를 반환합니다. 이러한 규약을 이터레이터 프로토콜이라고 합니다. 이터레이터는 이터러블의 요소를 탐색하기 위한 포인터 역할을 합니다.

이터러블

이터러블은 이터러블 프로토콜을 준수한 객체를 말합니다. 즉, 이터러블은 Symbol.iterator를 프로퍼티 키로하는 메서드를 직접 구현하거나 프로토타입 체인을 통해 상속받은 객체를 말합니다.

이터러블은 for...of 문으로 순회할 수 있으며, 스프레드 문법과 배열 디스트럭처링 할당의 대상으로 사용할 수 있습니다.

이터레이터

이러터블의 Symbol.iterator 메서드를 호출하면 이터레이터 프로토콜을 준수한 이터레이터를 반환한다. 이터러블의 Symbol.iterator 메서드가 반환한 이터레이터는 next 메서드를 갖고 있습니다.

이터레이터의 next 메서드는 이터러블의 각 요소를 순회하기 위한 포인터 역할을 합니다. 즉, next 메서드를 호출하면 이터러블을 순차적으로 한 단계씩 훈회하며 순회 결과는 나타내는 이터레이터 리절트 객체를 반환합니다.

이러테이터의 next 메서드는 이터러블의 각 요소 순회하기 위한 포인터 역할을 합니다. 즉, next 메서드를 호출하면 이터러블을 순차적으로 한 단계씩 순회하며 순회 결과를 나타내는 이터레이터 리절트 객체를 반환합니다.

이러테이터 리절트 객체의 value 프로퍼티는 현재 순회중인 이터러블의 값을 나타내며 done 프로퍼티는 이터러블의 순회 완료 여부를 나타냅니다.

빌트일 이터러블

자바스크립트는 이터레이션 프로토콜을 준수한 객체인 빌트인 이터러블을 제공합니다. 다음의 표준 빌트인 객체들은 빌트인 이러터러블 입니다.

빌트인 이터러블	Symbol.iterator 메서드
Array	Array.prototype[Symbol.iterator]
String	String.prototype[Symbol.iterator]
Map	Map.prototype[Symbol.iterator]
Set	Set.protototype[Symbol.iterator]
TyedArray	TypeArray.prototype[Symbol.iterator]
arguments	arguments[Symbol.iterator]
DOM 컬렉션	NodeList.prorotype[Symbol.iterator]
	HTMLCollection.prototype[Symbol.iterator]

for...of 문

for...of 문은 이터러블을 순회하면서 이터러블의 요소를 변수에 할당한다.

for...of 문의 문법은 다음과 같습니다.

for (변수 선언문 of 이터러블) { ... }

for...of 문은 내부적으로 이터레이터의 next 메서드를 호출하여 이터러블을 순회하며 next 메서드가 반환한 이터레이터 리절트 객체의 value 프로퍼티 값을 for...of 문의 변수에 할당한다. 그리고 이터레이터 리절트 객체의 done 프로퍼티 값이 false이면 이터러블의 순회를 계속하고 true이면 이터러블의 순회를 중단합니다.

for (const item of [1, 2, 3]) {
	console.log(item); // 1 2 3
}

이터레이션 프로토콜의 중요성

이터러블은 for...of 문, 스프레드 문법, 배열 디스트럭처링 할당의 대상으로 사용할 수 있도록 일원화했다.

이터러블은 for...of 문, 스프데르 문법, 배열 디스트럭처링 할당과 같은 데이터 소비자에 의해 사용되므로 데이터 공급자의 역할을 한다고 할 수 있습니다.

만약 다양한 데이터 공급자가 각자의 순회 방식을 갖는다면 데이터 소비자는 다양한 데이터 공급자의 순회 방식을 모두 지원해야 합니다. 이는 효율적이지 않습니다. 하지만 다양한 데이터 공급자가 이터레이션 프로토콜을 준수하도록 규정하면 데이터 소비자는 이터레이션 프로토콜만 지원하도록 구성하면 됩니다.

즉, 이터러블을 지원하는 데이터 소비자는 내부에서 Symbol.iterator 메서드를 호출해 이터레이터를 생성하고 이터레이터의 next 메서드를 호출하여 이터러블을 순회하며 이터레이터 리절트 객체를 반환한다. 그리고 이터레이터 리절트 객체의 value/done 프로퍼티 값을 취득합니다.

이처럼 이터레이션 프로토콜은 다양한 데이터 공급자가 하나의 순회 방식을 갖도록 규정하여 데이터 소비자가 효율적으로 다양한 데이터 공급자를 사용할 수 있도록 데이터 소비자와 데이터 공급자를 연경하는 인터페이스 역할을 합니다.

사용자 정의 이터러블

이터레이션 프로토콜을 준수하지 않는 일반 객체도 이터레이션 프로토콜을 준수하도록 구현하면 사용자 정의 이터러블이 된다.

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

그리고 이터레이터의 next 메서드는 value와 done 프로퍼티를 갖는 이터레이터 리절트 객체를 반환한다. for...of 문은 done 프로퍼티가 true가 되면 반복을 종료합니다.

무한 이터러블과 지연 평가

무한 이터러블을 생성하는 함수를 정의해보겠습니다. 이를 통해 무한 수열을 간단히 구현할 수 있습니다.

const fibonacci = function() {
	let [pre, cur] = [0, 1];
    return {
    	[Symbol.iterator]() { return this; },
        next() {
        	[pre, cur] = [cur, pre + cur];
            	// 무한을 구현해야 하므로 done 프로퍼티는 생략합니다.
        	return { value: cur };
        }
    };
};

for (const num of fibonacci()) {
	if (num > 10000) break;
    console.log(num); // 1 2 3 5 8 ,,, 4181 6765

위 예제의 이터러블은 지연 평가를 통해 데이터를 생성합니다. 지연 평가는 데이터가 필요한 시점 이전까지는 미리 데이터를 생성하지 않다가 데이터가 필요한 시점이 되면 그때서야 비로소 데이터를 생성하는 기법입니다. 즉, 평가 결과가 필요할 때까지 평가를 늦추는 기법이 지연평가 입니다.

이처럼 지연 평가를 사용하면 불필요한 데이터를 미리 생성하지 않고 필요한 데이터만 필요한 순간에 생성하므로 빠른 실행 속도를 기대할 수 있고 불필요한 메모리를 소비하지 않으며 무한도 표현할 수 있다는 장점이 있습니다.