[javascript] Async await

async/await는 ES8에서 채택되었으며 제너레이터보다 간단하고 가독성 좋게 비동기 처리를 동기처럼 동작하도록 구현할 수 있다.

프로미스를 기반으로 동작하며 프로미스의 then/catch/finally 후속 처리 메서드에 콜백 함수를 전달해서 비동기 처리 결과를 후속 처리할 필요 없이 마치 동기 처리처럼 프로미스가 처리 결과를 반환하도록 구현할 수 있다.

제너레이터 (Generator)

Es6에서 도입된 제너레이터는 코드 블록의 실행을 일시 중지시켰다가 필요한 시점에 재개할 수 있는 특수한 함수다.

제너레이터는 이터레이터를 발생시키는 함수로 사용되면 function* 키워드로 선언한다.

제너레이터 함수는 화살표 함수로 정의하 수없으며 new 연산자와 함께 생성자 함수로 호출할 수 없다.

*이터레이터(iterator)? {value, done} 객체를 리턴하는 next()를 가진 값

// 제너레이터 함수 선언문
function* generatorFunc() {
  yield 1;
}
// 제너레이터 메서드
const obj = {
  *genObjMethod() {
    yield 1;
  },
};
// 제너레이터 클래스 메서드
class GenClass {
  *genClsMethod() {
    yield 1;
  }
}

*제너레이터 vs 일반함수

1. 제너레이터 함수는 함수 호출자에게 함수 실행의 제어권을 양도할 수 있다.
   
   • 일반 함수를 호출하면 제어권이 함수에게 넘어가고 함수 코드를 일괄 실행한다. (호출 이후 함수 실행을 제어할 수 없다.)
   • 제너레이터 함수는 함수 실행을 함수 호출자가 제어할 수 있다. (함수 제어권을 호출자에게 양도 할 수 있다.)
2. 제너레이터 함수는 함수 호출자와 함수의 상태를 주고 받을 수 있다.
   
   • 일반함수는 함수가 실행되고 있는 동안에는 함수 외부에서 함수 내부로 값을 전달하여 함수의 상태를 변경할 수 없다.
   • 제너레이터 함수는 함수 호출자에게 상태를 전달할 수 있고 함수 호출자로부터 양방향으로 상태를 전달받을 수도 있다.
3. 제너레이터 함수를 호출하면 제너레이터 객체를 반환한다.
   • 일반 함수를 호출하면 함수 코드를 일관 실행하고 값을 반환한다.
   • 제너레이터 함수를 호출하면 함수 코드를 실행하는 것이 아니라 이터러블이면서 동시에 이터레이터인 제너레이터 객체를 반환한다.

*이터러블(iterable)? iterator를 리턴하는 [Symbol.iterator]() 를 가진 값

*비동기 처리를 동기처리처럼 구현

// 제너레이터 실행기
const async = (generatorFunc) => {
  const generator = generatorFunc();

  const onResolved = (arg) => {
    const result = generator.next(arg);

    return result.done ? result.value : result.value.then((res) => onResolved(res));
  };
  return onResolve;
};

async(function* fetchTodo() {
  const url = 'https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1';

  const response = yield fetch(url);
  const todo = yield response.json();
  console.log(todo);
  // {userId: 1, id: 1, title: 'delecus aut autem', completed: false}
})();

async/await

제너레이터를 사용해서 비동기 처리를 동기 처리처럼 동작하도록 구현했지만 코드가 장황해지고 가독성이 나쁘다. 이는 async/await를 사용하면 해결할 수 있다.

async 함수

await 키워드는 반드시 async 함수 내부에서 사용해야 한다. async 함수는 언제나 프로미스를 반환한다. async 함수가 명시적으로 프로미스를 반환하지 않더라도 async 함수는 암묵적으로 반환값을 resolve하는 프로미스를 반환한다.

// async 함수 선언문
async function foo(n) {
  return n;
}
foo(1).then((v) => conole.log(v)); // 1

// async 함수 표현식
const bar = async function (n) {
  return n;
};
bar(2).then((v) => conole.log(v)); // 2

// async 화살표 함수
const baz = async (n) => n;
baz(3).then((v) => console.log(v)); // 3

// async 메서드
const obj = {
  async foo(n) {
    return n;
  },
};
obj.foo(4).then((v) => console.log(v)); // 4

// async 클래스 메서드
class MyClass {
  async bar(n) {
    return n;
  }
}

const myClass = new MyClass();
myClass.bar(5).then((v) => conole.log(v)); // 5

클래스의 constructor 메서드는 async 메서드가 될 수 없다. 클래스의 constructor 메서드는 인스턴스를 반환해야 하지만 async 함수는 언제나 프로미스를 반환해야 한다.

await 키워드

await 키워드는 프로미스가 settled 상태(비동기처리가 수행된 상태)가 될 때까지 대기하다가 settled 상태가 되면 프로미스가 resolve한 처리 결과를 반환한다. await 키워드는 반드시 프로미스 앞에서 사용해야 한다.

const getGithubUserName = async (id) => {
  // fetch 함수가 수행한 HTTP 요청에 대한 서버의 응답이 도책해서 반환된 프로미스가 settled 상태가 될때까지 대기
  const res = await fetch(`https://api.github.com/user/${id}`);

  // 이후 프로미스가 settled 상태가 되면 프로미스가 resolve한 처리 결과가 res 변수에 할당된다.
  const { name } = await res.json();
  console.log(name);
};
getGithubUserName('phrygia');

async function foo() {
  const a = await new Promise((resolve) => setTimeout(() => resolve(1), 3000));
  const b = await new Promise((resolve) => setTimeout(() => resolve(2), 2000));
  const c = await new Promise((resolve) => setTimeout(() => resolve(3), 1000));

  console.log([a, b, c]); // [1, 2, 3]
}
foo(); // 6초 소요

에러 처리

비동기 처리를 위한 콜백 패턴의 단점 중 가장 심각한 것은 에러 처리가 곤란하다는 것이다. 하지만 async/await는 try...catch문을 사용할 수 있다. 콜백 함수를 인수로 전달받는 비동기 함수와는 달리 프로미스를 반환하는 비동기 함수는 명시적으로 호출할 수 있다.

const foo = async () => {
  try {
    const wrongUrl = 'https://wrong.url';

    const response = await fetch(wrongUrl);
    const data = await response.json();
    console.log(data);
  } catch (err) {
    console.error(err);
  }
};

async 함수 내에서 catch 문을 사용해서 에러 처리를 하지 않으면 async 함수는 발생한 에러를 reject하는 프로미스를 반환한다. 따라서 async 함수를 호출하고 Promise.prototype.catch 후속 처리 메서드를 사용해 에러를 캐치할 수도 있다.

const foo = async  () => {
	const wrongUrl  = "https://wrong.url";

	const response = await fetch(wrongUrl);
	const data = await response.json();
	return data;
}

foo().
	.then(console.log)
	.catch(console.error);

에러 처리의 필요성

에러가 발생하지 않는 코드를 작성하는 것은 불가능하다. 따라서 에러는 언제나 발생할 수 있다. 발생한 에러에 대해 대처하지 않고 방치하면 프로그램은 강제 종료된다.

try/catch 문을 사용해 발생한 에러에 적절하게 대응하면 프로그램이 강제 종료되지 않고 계속해서 코드를 실행시킬 수 있다.

// 1. 에러 발생상황
console.log('[Start]');

foo(); // ReferenceError: foo is not defined
// 에러에 의해 프로그램이 강제 종료된다.

// 프로그램의 종료로 인해 End는 출력되지 않는다.
cosnole.log('[End]');

// 2. try/catch
console.log('[Start]');
try {
  foo();
} catch (err) {
  console.error('[에러 발생]', err);
  // [에러 발생] ReferenceError: foo is not defined
}

// 발생한 에러에 적절한 대응을 하면 프로그램이 강제 종료되지 않는다.
cosnole.log('[End]');

// 3. DOM에 button 요소가 존재하지 않으면 querySelector 메서드는 에러를 발생시키지 않고 null을 반환한다.
const $button = document.querySelector('button'); // null

// 옵셔널 체이닝 연산자 (?.)를 사용하지 않으면 TypeError가 발생한다.
$button?.classList.add('disabled');