[JS] 프로미스

HyunSooBae·2022년 11월 24일
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프론트엔드 공부

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(JS에 대해 공부 하면서 모던 자바스크립트 Deep Dive를 읽고 정리 요약한 내용입니다.)




✅ 프로미스는 비동기 처리 상태와 처리 결과를 관리하는 객체다.

ES6에서 비동기 처리를 위해 도입한 프로미스. 프로미스는 전통적인 콜백 패턴이 가진 단점을 보완하며 비동기 처리 시점을 명확하게 표현할 수 있는 장점이 있다.

비동기 처리를 위한 콜백 패턴의 단점

콜백 헬

비동기 함수는 비동기 처리 결과를 외부에 반환할 수 없고, 상위 스코프의 변수에 할당할 수도 없다. 따라서 비동기 함수의 처리 결과(서버의 응답 등)에 대한 후속 처리는 비동기 함수 내부에서 수행해야 한다. 이때 비동기 함수를 범용적으로 사용하기 위해 비동기 함수에 비동기 처리 결과에 대한 후속 처리를 수행하는 콜백 함수를 전달하는 것이 일반적이다. 필요에 따라 비동기 처리가 성공하면 호출될 콜백 함수와 비동기 처리가 실패하면 호출될 콜백 함수를 전달할 수 있다.

이처럼 콜백 함수를 통해 비동기 처리 결과에 대한 후속 처리를 수행하는 비동기 함수가 비동기 처리 결과를 가지고 또다시 비동기 함수를 호출해야 한다면 콜백 함수 호출이 중첩되어 복잡도가 높아지는 현상이 발생한다. 이를 콜백 헬이라 한다.

에러 처리의 한계

비동기 처리를 위한 콜백 패턴의 가장 큰 문제점은 에러 처리가 곤란하다는 것이다.

try {
	setTimeout( () => { throw new Error('Error'); }, 1000);
} catch (e) {
	// 이 catch는 에러를 캐치하지 못한다
	console.error(e);
}

try…catch…finally문으로 에러를 처리하면 프로그램이 강제 종료되지 않는다.

위의 예제에서 setTimeout함수의 콜백 함수를 호출하는 것은 setTimeout함수가 아니다. 그런데 에러는 호출자 방향으로 전파된다. 따라서 setTimeout 함수의 콜백 함수가 발생시킨 에러는 catch 블록에서 캐치되지 않는다.

이를 극복하기 위해 ES6에서 프로미스가 도입되었다.




프로미스의 생성

Promise 생성자 함수를 new 연산자와 함께 호출하면 프로미스(Promise 객체)를 생성한다.

Promise 생성자 함수는 비동기 처리를 수행할 콜백 함수(executor 함수)를 인수로 전달 받는데, 이 콜백 함수는 resolve와 reject 함수를 인수로 전달 받는다. 

// 프로미스 생성
const promise = new promise( (resolve, reject) => {
	// promise 함수의 콜백 함수 내부에서 비동기 처리를 수행한다.
	if( /* 비동기 처리 성공 */ ) {
		resolve('result');
	} else { /* 비동기 처리 실패 */
		reject('failure reason')
	}
});

비동기 처리가 성공하면 비동기 처리 결과를 resolve 함수에 인수로 전달하면서 호출하고,
비동기 처리가 실패하면 에러를 reject 함수에 인수로 전달하면서 호출한다.

프로미스는 현재 비동기 처리가 어떻게 진행되고 있는지를 나타내는 상태state 정보를 갖는다.

프로미스 상태 정보의미상태 변경 조건
pending 대기비동기 처리가 아직 수행되지 않은 상태프로미스가 생성된 직후 기본 상태
fulfilled 이행비동기 처리가 수행된 상태(성공)resolve 함수 호출
rejected 거부비동기 처리가 수행된 상태(실패)reject 함수 호출
  • 비동기 처리가 성공하면 resolve 함수를 호출해 프로미스를 fulfilled 상태로 변경한다.
  • 비동기 처리가 실패하면 reject 함수를 호출해 프로미스를 rejected 상태로 변경한다.
  • fulfilled 또는 rejected 상태를 settled 상태라고 한다. ( = pending이 아닌 상태로 비동기 처리가 수행된 상태) 일단 settled 상태가 되면 더는 다른 상태로 변화할 수 없다.

프로미스는 비동기 처리 상태와 처리 결과를 관리하는 객체다.




프로미스의 후속 처리 메서드

Promise.prototype.then

then 메서드는 두 개의 콜백 함수를 인수로 전달받는다.

첫 번째 콜백 함수는 비동기 처리가 성공했을 때 호출되는 성공 처리 콜백 함수이며, 두 번째 콜백 함수는 비동기 처리가 실패했을 때 호출되는 실패 처리 콜백 함수다.

// fulfilled
new Promise(resolve => resolve('fulfilled'))
	.then(v => console.log(v), e => console.error(e)); // fulfilled

// rejected
new Promise(_, reject => reject(new Error('rejected')))
	.then(v => console.log(v), e => console.error(e)); // rejected

then 메서드는 언제나 프로미스를 반환한다. 만약 then 메서드의 콜백 함수가 프로미스를 반환하면 그 프로미스를 그대로 반환하고, 콜백 함수가 프로미스가 아닌 값을 반환하면 그 값을 암묵적으로 (resolve 또는 reject하여) 프로미스를 생성해 반환한다.

Promise.prototype.catch

catch 메서드는 한 개의 콜백 함수를 인수로 전달받는다. catch 메서드의 콜백 함수는 프로미스가 rejected 상태인 경우만 호출된다.

catch 메서드는 then(undefined, onRejected)과 동일하게 동작한다. 따라서 then 메서드와 마찬가지로 언제나 프로미스를 반환한다.

// then 메서드 사용
new Promise((_, reject) => reject(new Error('rejected')))
	.then(undefined, e => console.log(e)); // Error: rejected

// catch 메서드 사용
new Promise((_, reject) => reject(new Error('rejected')))
	.catch(e => console.leg(e)); // Error: rejected

Promise.prototype.finally

finally는 한 개의 콜백 함수를 인수로 전달받는다. finally 메서드의 콜백 함수는 프로미스의 성공(fulfilled)이나 실패(rejected)와 상관없이 무조건 한 번 호출된다. finally 메서드는 프로미스의 상태와 상관없이 공통적으로 수행해야 할 처리 내용이 있을 때 유용하다. then/catch 메서드와 마찬가지로 언제나 프로미스를 반환한다.

프로미스의 에러 처리

(비동기 처리를 위한 콜백 패턴과 달리) 프로미스는 에러를 문제 없이 처리할 수 있다.

비동기 처리 결과에 대한 후속 처리는 프로미스가 제공하는 then, catch, finally 메서드를 사용하여 수행한다. 에러 처리는 then 메서드의 두 번째 콜백 함수로 처리할 수 있다.

const wrongUrl = 'https://잘못된주소';

// 부적절한 URL 지정으로 에러 발생
promiseGet(wrongUrl).then(
	res => console.log(res),
	err => console.error(err)
); // Error: 404

단, 이 경우는 첫 번째 콜백 함수에서 발생한 에러를 캐치하지도 못하고 코드가 복잡해져서 가독성이 좋지 않다.

혹은 catch 메서드를 사용해 처리할 수도 있다.

const wrongUrl = 'https://잘못된주소';

// 부적절한 URL 지정으로 에러 발생
promiseGet(wrongUrl)
	.then(res => console.log(res))
	.catch(err => console.log(err)); // Error: 404

.then 메서드의 두 번째 콜백 함수로 처리하는 방법은 첫 번째 콜백 함수의 에러 처리를 캐치하지 못하는 반면, catch는 모든 then 메서드를 호출한 이후에 호출하면 비동기 처리에서 발생한 rejected를 포함해 모든 then 메서드 내부의 에러까지 캐치할 수 있다!




프로미스 체이닝

const url = 'https://올바른주소';

// id가 1인 post의 userId를 취득
promiseGet(`${url}/posts/1`)
	// 취득한 post의 userId로 user 정보를 취득
	.then(({ userId }) => promiseGet(`${url}/users/${userId}` ))
	.then(userInfo => console.log(userInfo))
	.catch(err => console.log(err));

위의 예제에서는 then → then → catch 순서로 후속 처리 메서드를 호출한다. then, catch, finally 메서드는 언제나 프로미스를 반환하므로 연속적으로 호출할 수 있다. 이를 프로미스 체이닝이라 한다.

위 예제는 다음과 같이 인수를 전달받으면서 호출된다.

후속 처리 메서드콜백 함수의 인수후속 처리 메서드의 반환값
thenpromiseGet 함수가 반환한 프로미스가 resolve한 값(id가 1인 post)콜백 함수가 반환한 프로미스
then첫 번째 then 메서드가 반환한 프로미스가 resolve한 값(post의 userId로 취득한 user 정보)콜백 함수가 반환한 값(undefined)을 resolve한 프로미스
catch
※에러가 발생하지 않으면 호출되지 않음		promiseGet 함수 또는 앞선 후속 처리 메서드가 반환한 프로미스가 reject한 값콜백 함수가 반환한 값(undefined)을 resolve한 프로미스

*만약 후속처리 메서드의 콜백 함수가 프로미스가 아닌 값을 반환하더라도 그 값을 암묵적으로 resolve 또는 reject 하여 프로미스를 생성해 반환한다.

프로미스는 프로미스 체이닝을 통해 비동기 처리 결과를 전달받아 후속 처리를 하므로 비동기 처리를 위한 콜백 패턴에서 발생하던 콜백 헬이 발생하지 않는다. 다만 프로미스도 콜백 패턴을 사용하므로 콜백 함수를 사용하지 않는 것은 아니다.

콜백 패턴은 가독성이 좋지 않은데, 이 문제는 async/await로 해결할 수 있다.

const url = 'https://올바른주소';

(async () => {
	// id가 1인 post의 userId를 취득
	const { userId } = await promiseGet( `${url}/post/1` );

	// 취득한 post의 userId로 user 정보를 취득
	const userInfo = await promiseGet( `${url}/users/${userId}` );

	console.log(userInfo);
})();



프로미스의 정적 메서드

promise는 5가지 정적 메서드를 제공한다.

Promise.resolve / Promise.reject

두 메서드 모두 이미 존재하는 값을 래핑하여 프로미스를 생성하기 위해 사용한다.

  • Promise.resolve : 인수로 전달 받은 값을 resolve하는 프로미스를 생성함
  • Promise.reject : 인수로 전달 받은 값을 reject하는 프로미스를 생성함

Promise.all

여러 개의 비동기 처리를 모두 병렬parallel처리할 때 사용한다.

Promise.all 메서드는 프로미스를 요소로 갖는 배열 등의 이터러블을 인수로 전달받는다. 전달받은 모든 프로미스가 모두 fulfilled 상태가 되면 모든 처리 결과를 배열에 저장해 새로운 프로미스를 반환한다. 다음 예제에서 Promise.all 메서드는 3개의 프로미스를 요소로 갖는 배열을 전달받는다.

const requestData1 = () => 
	new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(1), 3000));
const requestData2 = () => 
	new Promise(resolve => setTimeout(()=> resolve(2), 2000));
const requestData3 = () => 
	new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(3), 1000));
// 세 개의 비동기 처리를 순차적으로 처리
const res = [];
requestData1()
	.then(data => {
		res.push(data);
		return requestData2();
	})
	.then(data => {
		res.push(data);
		return requestData3();
	})
	.then(data => {
		res.push(data);
		console.log(res); // [1, 2, 3] => 약 6초 소요
	})
	.catch(console.error);

앞의 비동기 처리 결과와 다음 비동기 처리가 관련이 없기 때문에, 아래의 내용으로 바꿀 수 있다.

// 세 개의 비동기 처리를 병렬로 처리
Promise.all([requestData1(), requestData2(), ])
	.then(console.log) // [1, 2, 3] => 약 3초 소요
	.catch(console.error);

*Promise.all 메서드는 인수로 전달받은 배열의 모든 프로미스가 모두 fulfilled 상태가 되면 종료한다. 따라서 Promise.all 메서드가 종료하는 데 걸리는 시간은 가장 늦게 fulfilled 상태가 되는 프로미스의 처리 시간보다 조금 더 길다.

Promise.all 메서드는 첫 번째 프로미스가 가장 나중에 fulfilled 상태가 되어도 첫 번째 프로미스의 resolve처리 결과부터 배열에 저장한다. 즉 처리 순서가 보장된다.

Promise.all 메서드는 인수로 전달받은 배열의 프로미스가 하나라도 rejected 상태가 되면 나머지 프로미스가 fulfilled 상태가 되는 것을 기다리지 않고 즉시 종료한다.

*세 개의 프로미스 중 세 번째 프로미스가 가장 먼저 rejected 상태가 된다면 세 번째 프로미스가 reject한 에러가 catch 메서드로 전달된다.

Promise.race

Promise.all 처럼 프로미스를 요소로 갖는 배열 등의 이터러블을 인수로 전달받지만, 모든 프로미스가 fulfilled 상태가 되는 것을 기다리는 것이 아니라 가장 먼저 fulfilled가 된 프로미스의 처리 결과를 resolve하는 새 프로미스를 반환한다.

프로미스가 rejected 상태가 되면 Promise.all 메서드와 동일하게 처리한다.

Promise.allSettled

마찬가지로 프로미스를 요소로 갖는 배열 등의 이터러블을 인수로 전달받는다. 전달받은 프로미스가 모두 settled(fulfilled 혹은 rejected) 상태가 되면 처리 결과를 배열로 반환한다.

[
	// 프로미스가 fulfilled 상태인 경우
	{status: "fulfilled", value: 1},
	// 프로미스가 rejected 상태인 경우
	{status: "rejected", reason: Error:...}
]
  • 프로미스가 fulfilled 상태인 경우, 비동기 처리 상태를 나타내는 status 프로퍼티와 처리 결과를 나타내는 value 프로퍼티를 갖는다.
  • 프로미스가 rejected 상태인 경우, 비동기 처리 상태를 나타내는 status 프로퍼티와 에러를 나타내는 reason 프로퍼티를 갖는다.



마이크로태스크 큐

setTimeout(() => console.log(1), 0);

Promise.resole()
	.then(() => console.log(2));
	.then(() => console.log(3));

위의 코드는 2 → 3 → 1 순서로 출력된다. 프로미스의 후속 처리 메서드의 콜백 함수는 태스크 큐가 아니라 마이크로태스크 큐에 저장되기 때문이다. (비동기 함수의 콜백 함수나 이벤트 핸들러는 태스크 큐에 저장된다.) 마이크로태스크 큐는 태스크 큐보다 우선순위가 높다. (이벤트 루프는 콜 스택이 비면 태스크 큐보다 마이크로태스크 큐에 있는 함수를 먼저 콜 스택으로 옮겨놓는다.)

즉 프로미스의 후속처리 메서드의 콜백 함수는 일반 함수의 콜백이나 이벤트 핸들러보다 먼저 실행된다.




fetch

fetch 함수는 XMLHttpRequest 객체와 마찬가지로 HTTP 요청 전송 기능을 제공하는 클라이언트 사이드 Web API다. (비교적 최근에 추가된 Web API다.)

fetch 함수는 HTTP 요청을 전송할 URL과 HTTP 요청 메서드, HTTP 요청 헤더, 페이로드 등을 설정한 객체를 전달한다.

const promise = fetch(url [, options])

fetch 함수는 HTTP 응답을 나타내는 Response 객체를 래핑한 Promise 객체를 반환한다. 반환받은 Response 객체는 HTTP 응답을 나타내는 다양한 프로퍼티를 제공하는데, 사용하려면 Response.prototype.json 메서드로 response.body를 역직렬화(43.2.3 JSON.parse 참고)하는 작업이 필요하다.

fetch 함수는 에러 처리에 주의해야 한다. fetch 함수가 반환하는 프로미스는 404 Not Found 나 500 Internal Server Error와 같은 HTTP 에러가 발생해도 에러를 reject하지 않고 불리언 타입의 ok 상태를 false로 설정한 Response 객체를 resolve한다. 오프라인 등의 네트워크 장애나 CORS 에러에 의해 요청이 완료되지 못한 경우에만 프로미스를 reject한다.

다음과 같이 명시적인 에러 처리가 필요하다.

const wrongUrl = 'https://잘못된주소/todo/1';

// 부적절한 URL 지정으로 404 Not Found 에러가 발생함
fetch(wrongUrl)
	// response는 HTTP 응답을 나타내는 Response 객체임
	.then(response => {
		if(!response.ok) throw new Error(response.statusText);
		return response.json();
	})
	.then(todo => console.log(todo))
	.catch(err => console.log(err));

axios는 모든 HTTP 에러를 reject하는 프로미스를 반환한다. 따라서 모든 에러를 catch에서 처리할 수 있다. 또한 인터셉터, 요청 설정 등 fetch보다 다양한 기능을 제공한다.

Axios?

HTTP 요청 메서드

  • GET 요청
    서버에 resource를 보내달라고 요청함. 서버의 resource는 클라이언트에 전달만 될뿐 변경되지 않음.
  • POST 요청
    서버에 resource를 보내면서 생성해달라고 요청함. (e.g 회원가입)
  • PATCH 요청
    서버의 resource를 업데이트 해달라고 요청함. (e.g 회원정보수정)
  • DELETE 요청
    서버에 resource의 삭제를 요청함.





출처

[도서] 모던 자바스크립트 Deep Dive(이웅모 지음)
MDN fetch 사용법

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