study: Javascript | 숨참고 deep dive (46) 제너레이터와 async / await

Lumpen·2023년 4월 12일
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제너레이터

ES6 에서 도입된 제너레이터는 코드 블록의 실행을 중지했다가
필요 시점에 재개할 수 있는 특수한 함수다

  • 제너레이터는 함수 호출자에게 함수 실행 제어권을 양도할 수 있다
  • 제너레이터 함수는 함수 호출자와 함수의 상태를 주고 받을 수 있다
  • 제너레이터 함수를 호출하면 제너레이터 객체를 반환한다

제너레이터 함수의 정의

제너레이터 함수는 function 키워드로 선언한다

function* genDecFunc() {
	yield 1
}

const genExpFunc = function* () {
	yield 1
}

const obj = {
	* genObjMethod() {
    	yield 1
    }
}

class MyClass {
	* genClsMethod() {
    	yield 1
    }
}

애스터리스크(*) 의 위치는 function 키워드와
함수 이름 사이라면 어디든지 상관 없다
하지만 function 키워드 뒤에 작성하는 것을 권장

제너레이터 객체

제너레이터 함수를 호출하면 일반 함수 처럼
함수 코드 블록을 실행하는 것이아니라 제너레이터 객체를 생성해 반환한다
제너레이터 함수가 반환한 제너레이터 객체는 이터러블이면서 동시에 이터레이터다

제너레이터 객체는 Symbol.iterator 메서드를 상속받는 이터러블이면서 value, done 프로퍼티를 갖는 이터레이터 리절트 객체를 반환하는
next 메서드를 소유하는 이터레이터다
제너레이터는 next 를 가지는 이터레이터이므로
별도로 이터레이터를 생성할 필요가 없다

제너레이터 객체는 next 메서드를 갖는 이터레이터이지만
이터레이터에는 없는 return, throw 메서드를 갖는다
제너레이터 객체의 세 개의 메서드를 호출하면 다음과 같이 동작한다

  • next 메서드를 호출하면 함수의 yield 표현식까지 코드 블록을 실행하고 yield 된 값을 value 프로퍼티 값으로, false 를 done 프로퍼티 값으로 갖는 이터레이터 result 객체를 반환한다
  • return 메서드를 호출하면 인수로 전달받은 value 프로퍼티 값으로, true 를 done 프로퍼티 값으로 갖는 이터레이터 result 객체를 반환한다
  • throw 메서드를 호출하면 인수로 전달받은 에러를 발생시키고 undefined 를 value 프로퍼티의 값으로, true 를 done 프로퍼티의 값으로 갖는 이터레이터 result 객체를 반환한다
funciton* genFunc() {
	try {
    	yield 1
        yield 2
        yield 3
    } catch (e) {
    	console.error(e)
    }
}

const generator = genFunc();

console.log(generator.next()) // {value: 1, done: false}
console.log(generator.return('End')) // {value: 'End', done: true}
console.log(generator.throw('error')) // {value: undefined, done: true}

제너레이터 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
제너레이터 함수는 함수 호출자에게 제어건을 양도하여
필요한 시점에 함수 실행을 재개할 수 있다

제너레이터 함수를 호출하면 제너레이터 함수의 코드 블록이 실행되는 것이 아니라
제너레이터 객체를 반환한다
이터러블이면서 동시에 이터레이터인 제너레이터 객체는 next 메서드를 갖는다
제너레이터 객체의 next 메서드를 호출하면 제너레이터 함수의 코드 블록을 실행한다
일반 함수처럼 한 번에 함수의 모든 것을 일괄 실행하는 것이 아니라
yield 표현식까지만 실행한다

yield 키워드는 제너레이터 함수 실행을 일시 중지하거나
yield 키워드 뒤에 오는 표현식의 평가 결과를 제너레이터 함수 호출자에게 반환한다

제너레이터 객체의 next 메서드를 호출하면 yield 까지 실행되고 일시 중지된다
이 때 함수의 제어권이 호출자로 양도된다
다시 next 메서드를 호출하면 실행을 재개하여 다음 yield 표현식 까지 실행되고
또 다시 일시 중지된다

이때 제너레이터 객체의 next 메서드는 value, done 프로퍼티를 갖는
이터레이터 result 객체를 반환한다
next 메서드가 반환한 이터레이터 result 객체의 value 프로퍼티에는 yield 표현식에서
yield 된 값이 할당되고 done 프로퍼티에는 제너레이터 함수가 끝까지 실행되었는지에 대한
불리언 값이 할당된다

이너레이터의 next 메서드와 달리 제너레이터 객체의 next 메서드에는 인수를 전달할 수 있다
제너레이터 객체의 next 메서드에 전달한 인수는 제너레이터 함수의 yield 표현식을 할당받는 변수에 할당된다
yield 표현식을 할당받는 변수에 yield 표현식의 평가 결과가 할당되지 않는다는 것에 주의해야 한다

function* genFunc() {
	const x = yield 1
  	const y = yield (x + 10)
    return x + y
}

const generator = genFunc(0)
let res = generator.next() // 처음 호출하는 next 메서드에는 인수를 전달하지 않는다
// 전달하더라도 무시된다
console.log(res) // {value: 1, done: false}

res = generator.next(10)
console.log(res) // {value: 20, done: false}
// next 메서드에 전달한 10은 x 변수에 할당된다

res = generator.next(20) 
cosole.log(res) // {value: 30, done: true}
// next 메서드에 전달한 20은 y 변수에 할당된다
// return x + y 기 때문에 30이 되면서 done: true 로 변경됨

제너레이터의 활용

이터러블 구현

제너레이터 함수를 사용하면 이터레이션 프로토콜을 준수해 이터러블을 생성하는 방식보다 간단히 이터러블을 구현할 수 있다

이터레이션 프로토콜로 생성하는 무한 피보나치 수열

const infiniteFibonacci = (function () {
	let [pre, cur] = [0, 1]
   	return {
    	[Symbol.iterator]() { return this },
      	next() {
        	[pre, cur] = [cur, pre + cur]
          	return { value: cur }
        }
    }
}())

for (const num of infiniteFibonacci) {
	if (num > 100) break
  	console.log(num)
}

제너레이터를 사용하는 무한 피보나치 수열

const infiniteFibonacci = (
	function* () {
    	let [pre, cur] = [0, 1]

        while(true) {
        	[pre, cur] = [cur, pre + cur]
          	yield cur
        }
    }())

for (const num of infiniteFibonacci) {
	if (num > 100) break
  	console.log(num)
}

비동기 처리

제너레이터 함수는 next 메서드와 yield 표현식을 통해
함수 호출자와 함수의 상태를 주고받을 수 있다
이러한 특성을 활용하면 프로미스를 사용한 비동기 처리를 동기 처럼 구현할 수 있다
프로미스 후속 처리 메서드 then/catch/finally 없이
비동기 처리 결과를 반환하도록 구현할 수 있다

하지만 async/await 를 사용하는 편이

async/await

제너레이터를 사용해서 동기처럼 동작하도록 하는 방법은
코드가 너무 길어진다
ES8 에서는 제너레이터보다 간단하고 가독성 좋게 비동기 처리를
동기 처리처럼 동작하도록 구현할 수 있는 async/await 가 있다

async/await 는 프로미스를 기반으로 동작한다
async/await 를 사용하면 프로미스의 then/catch/finally 후속 처리 메서드에
콜백을 전달하여 후속 처리할 필요 없이
동기 처리처럼 프로미스가 처리 결과를 반환하도록 구현할 수 있다

async 함수

await 키워드는 반드시 async 로 작성된 함수 내부에서 사용해야 한다
async 로 작성된 함수는 언제나 프로미스를 반환한다
명시적으로 return 을 작성하지 않더라도
암묵적으로 반환 값을 resolve 하는 프로미스를 반환한다

클래스의 constructor 메서드는 언제나 인스턴스를 반환해야 하기 때문에 async 로 작성될 수 없다

await 키워드

await 키워드는 settled 상태 (비동기 처리가 수행된 상태) 가 될 때까지 대기하다가
settled 상태가 되면 프로미스가 resolve 한 처리 결과를 반환한다
await 키워드는 반드시 프로미스 앞에서 사용해야 한다

await 키워드는 다음 실행을 일시 중지시켰다가 프로미스가 settled 상태가 되면 다시 재개한다

await 키워드를 사용하면 async 내부의 비동기 함수를 동기 처럼 작동하기 때문에
여러번 사용할 때 주의해야 한다
꼭 순서를 보장하지 않아도 된다면 그냥 비동기로 처리하는 편이 좋다
순서를 보장하더라도 반환 값이 다음 비동기 처리에 영향을 주지 않는다면 Promise.all 을 사용하는 편이..?

에러 처리

비동기 처리 콜백 패턴의 가장 큰 단점은 에러 처리가 곤란하다는 것이다
에러는 항상 호출자 방향으로 전파된다
콜 스택의 아래방향으로 전달되는 것
async/await 에서는 try..catch 문을 사용할 수 있다
콜백 함수를 인수로 전달받는 비동기 함수와는 달리
프로미스를 반환하는 비동기 함수는 명시적으로 호출할 수 있기 때문에 호출자가 명확하다

async 함수 내에서 catch 문을 사용하지 않으면
async 함수는 발생한 에러를 reject 하는 프로미스를 반환한다

따라서 async 함수 호출 후 Promise.prototype.catch 후속 처리 메서드를 사용해 에러를 캐치할 수도 있다

async function bar (n) {
  const a  = await new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(n), 400))
  console.log(a)
  const b  = await new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(n + 1), 300))
  console.log('bb')

  const c = await new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(n + 2), 200))
  console.log('cc')  
}

bar(1)
setTimeout(() => console.log('hi'), 400)
console.log('outer')

outer - 1 - hi - bb - cc
순으로 실행
async 내부 비동기 처리를 동기 처럼 실행할 뿐이지
동기적으로 동작하는 것은 아니다
비동기 함수의 제어권은 바로 반납한다

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떠돌이 생활을 하는. 실업자는 아니지만, 부랑 생활을 하는

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