34장 이터러블

이로그·2024년 2월 14일
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34장 이터러블

  • ES6에서 도입된 이터레이션 프로토콜은 순회 가능한 데이터 컬렉션(자료구조)을 만들기 위해 ECMAScript 사양에 정의하여 미리 약속한 규칙이다.
  • ES6 이전에는 순회가능한 데이터 컬렉션(배열, 문자열, 유사배열객체, DOM 컬렉션 등)은 for문, for...in문, forEach 메서드 등 다양한 방법으로 순회할 수 있었다.
  • ES6에서는 순회 가능한 데이터 컬렉션을 이터레이션 프로토콜을 준수하는 이터러블로 통일하여 for...of문, 스프레드 문법, 배열 디스트럭처링 할당의 대상으로 사용할 수 있도록 일원화했다.
  • 이터레이션 프로토콜 = 이터러블 프로토콜 + 이터레이터 프로토콜
// iterable :: 순회 가능한 자료 구조
[Symbol.iterator]() {...} // return 하면 아래의 iterator가 생성됨.

// iterator :: 이터러블의 요소를 탐색하기 위한 포인터
{
  next() {
    return { value: any, done: boolean } // value와 done은 이터레이터 리절트 객체
  }
}

34.1.1 이터러블

  • 이터러블 : 이터러블 프로토콜을 준수한 객체
  • Symbol.iterator를 프로퍼티 키로 사용한 메서드를 직접 구현하거나 프로토타입 체인을 통해 상속받은 객체를 말함.
  • for...of문으로 순회 가능하다.
  • 스프레드 문법과 배열 디스트럭처링 할당의 대상으로 사용할 수 있다.
// 배열은 Array.prototype의 Symbol.iterator 메서드를 상속받는 이터러블이다.
const array = [1, 2, 3];

// Array.prototype의 Symbol.iterator 메서드를 상속받는 이터러블이다.
console.log(Sy,bol.iterator in array); // true

// for ... of 문으로 순회 가능하다.
for (const item of array) {
  console.log(item);
}

// 스프레트 문법의 대상으로 사용할 수 있다
console.log([...array]); // [1, 2, 3]

// 배열 디스트럭처링 할당의 대상으로 사용할 수 있다.
const [a, ...rest] = array;
console.log(a, rest); // 1, [2, 3]
  • 이터러블을 구현하지 않거나 상속 받지 않는 일반 객체는 for...of문 순회할 수 없으며, 스프레드 문법과 배열 디스트럭처링 할당의 대상으로 사용할 수 없다.
  • 단 현재는 일반 객체도 스프레드 문법은 사용 가능하다.

34.1.2 이터레이터

  • 이터러블의 Symbol.iterator 메서드가 반환한 이터레이터는 next 메서드를 갖는다.
const array = [1,2,3];
const iterator = array[Symbol.iterator]();
console.log('next' in iterator); // true
  • 이터레이터의 next 메서드는 이터러블의 각 요소를 순회하기 위한 포인터의 역할을 한다.
  • next 메서드를 호출하면 이터러블을 순차적으로 한 단계식 순회하며 순회 결과를 나타내는 이터레이터 리절트 객체를 반환한다.
const array = [1,2,3];

const iterator = array[Symbol.iterator]();

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]

34.2 빌트인 이터러블

  • 자바스크립트는 이터레이션 프로토콜을 준수한 객체인 빌트인 이터러블을 제공한다
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 컬렉션NodeList.prototype[Symbol.iterator]
DOM 컬렉션HTMLCollection.prototype[Symbol.iterator]

34.3 for ... of 문

  • 이터러블을 순회하면서 이터러블의 요소를 변수에 할당한다.
for(변수선언문 of 이터러블) { ... }

for(const item of [1, 2, 3]) {
  console.log(item); // 1 2 3
}
  • for...of 문은 내부적으로 이터레이터의 next 메서드를 호출하여 이터러블을 순회하며 next 메서드가 반환한 이터레이터 리절트 객체의 value 프로퍼티 값을 for ... of 문의 변수에 할당한다.
  • 이터레이터 리절트 객체의 done 프로퍼티 값이 false이면 이터러블의 순회를 계속하고, true이면 이터러블의 순회를 중단한다.

34.4 이터러블과 유사 배열 객체

  • 유사 배열 객체는 마치 배열처럼 인덱스로 프로퍼티 값에 접근 할 수 있고 length 프로퍼티를 갖는 객체를 말한다.
  • 유사 배열 객체는 이터러블이 아닌 일반 객체다. 따라서 for...of문으로 순회할 수 없다.
  • 단, argument, NodeList, HTMLCollection 객체는 유사 배열 객체이면서 이터러블이다.
  • ES6에서 도입된 Array.from 메서드를 사용하면 유사 배열 객체도 배열로 간단히 변환할 수 있다.
const arrayLike = {
  0: 1,
  1: 2,
  2: 3,
  length: 3,
};

for(let i = 0; i < arrayLike.length; i++) {
  console.log(arrayLike[i]); // 1 2 3
}

//TypeError
for (const item of arrayLike) {
  console.log(item); 
}

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

34.5 이터레이션 프로토콜의 필요성

  • 이터러블은 for...of문, 스프레드 문법, 배열 디스트럭처링 할당과 같은 데이터 소비자에 의해 사용되므로 데이터 공급자의 역할을 한다고 할 수 있다.
  • 이터레이션 프로토콜은 다양한 데이터 공급자가 하나의 순회방식을 갖도록 규정하여 데이터 소비자가 효율적으로 다양한 데이터 공급자를 사용할 수 있도록 데이터 소비자와 데이터 공급자를 연결하는 인터페이스의 역할을 한다.

34.6 사용자 정의 이터러블

34.6.1 사용자 정의 이터러블 구현

  • 일반 객체도 이터레이션 프로토콜을 준수하도록 구현하면 사용자 정의 이터러블이 된다.
// 피보나치 수열을 구현한 사용자 정의 이터러블
const fibonacci = {
  // Symbol.iterator 메서드를 구현하여 이터러블 프로토콜을 준수한다.
  [Symbol.iterator]() {
    let [pre, cur] = [0, 1];
    const max = 10; // 수열의 최대값

    // Symbol.iterator 메서드는 next 메서드를 소유한 이터레이터를 반환해야 하고
    // next 메서드는 이터레이터 리절트 객체를 반환해야 한다.
    return {
      next() {
        [pre, cur] = [cur, pre + cur];
        // 이터레이터 리절트 객체를 반환한다.
        // done 프로퍼티가 true가 되면 반복을 중지한다.
        return { value: cur, done: cur >= max };
      }
    }
  }
};

// 이터러블 fibonacci 객체를 순회할 때마다 next 메서드가 호출된다.
for (const num of fibonacci) {
  console.log(num); // 1 2 3 5 8
}

// 스프레드 문법의 대상이 될 수 있다.
const arr = [...fibonacci];
console.log(arr); // [1, 2, 3, 5, 8]

const [first, second, ...rest] = fibonacci;
console.log(first, second, rest); // 1 2 [3, 5, 8]

34.6.2 이터러블을 생성하는 함수

  • 수열의 최대값을 인수로 전달 받을수 있는 함수로 변경시,
// 피보나치 수열을 구현한 사용자 정의 이터러블을 반환하는 함수.
// 수열의 최대값을 인수로 전달받는다.
const fibonacciFunc = function(max) {
  let [pre, cur] = [0, 1];
  
  // Symbol.iterator 메서드를 구현한 이터러블을 반환한다.
  return {
    [Symbol.iterator]() {
      return {
        next() {
          [pre, cur] = [cur, pre + cur];
          return { value: cur, done: cur >= max }; 
        }
      };
    }
  };
};

// 이터러블을 반환하는 함쉐 수열의 최대값을 인수로 전달하면서 호출한다.
for(const num of fibonacciFunc(10)) {
  console.log(num); // 1 2 3 5 8
}

34.6.3 이터러블이면서 이터레이터인 객체를 생성하는 함수

  • fibonacciFunc 함수는 이터러블을 반환한다. 이터레이터를 생성하려면 이터러블의 Symbol.iterator 메서드를 호출해야 한다.
  • 이터러블이면서 이터레이터인 객체를 반환하는 함수로 변경하면, 아래와 같다.
const fibonacciFunc = function(max) {
  let [pre, cur] = [0, 1];
  
  // Symbol.iterator 메서드와 next 메서드를 소유한 이터러블이면서 이터레이터인 객체를 반환
  return {
    [Symbol.iterator]() { return this; },
    // next 메서드는 이터레이터 리절트 객체를 반환
    next() {
      [pre, cur] = [cur, pre + cur];
      return { value: cur, done: cur >= max }; 
    }
  };
};

// iter는 이터러블이면서 이터레이터다.
const iter = fibonacciFunc(10);

// iter는 이터러블이므로 for...of문으로 순회할 수 있다.
for(const num of iter) {
  console.log(num); // 1 2 3 5 8
}

iter = fibonachFunc(10);

// iter는 이터레이터이므로 이터레이션 리절트 객체를 반환하는 next 메서드를 소유한다.
console.log(iter.next()); // {value: 1, done: false}
console.log(iter.next()); // {value: 2, done: false}
console.log(iter.next()); // {value: 3, done: false}
console.log(iter.next()); // {value: 5, done: false}
console.log(iter.next()); // {value: 8, done: false}
console.log(iter.next()); // {value: 13, done: true}

34.6.4 무한 이터러블과 지연 평가

  • 무한 이터러블을 생성하는 함수를 통해 무한 수열을 간단히 구현할 수 있다.
const fibonacciFunc = function() {
  let [pre, cur] = [0, 1];

  return {
    [Symbol.iterator]() { return this; },
    next() {
      [pre, cur] = [cur, pre + cur];
      // 무한을 구현해야 하므로 done 프로퍼티를 생략한다.
      return { value: cur };
    }
  };
};

// fibonacciFunc 함수는 무한 이터러블을 생성한다.
for(const num of fibonacciFunc()) {
  if(num > 10000) break;
  console.log(num); // 1 2 3 5 8 ... 4181 6765
}

// 배열 디스트럭처링 할당을 통해 무한 이터러블에서 3개의 요소만 취득한다.
const [f1, f2, f3] = fibonacciFunc();
console.log(f1, f2, f3); // 1 2 3
  • 이터러블은 데이터 공급자의 역할을 한다.
  • 배열이나 문자열 등은 모든 데이터를 메모리에 미리 확보한 다음 데이터를 공급하지만,
  • 이터러블은 지연 평가를 통해 데이터를 생성한다.
  • 지연 평가는 데이터가 필요한 시점 이전까지는 미리 데이터를 생성하지 않다가 데이터가 필요한 시점이 되면 그때야 비로소 데이터를 생성하는 기법이다.
  • 지연 평가를 사용하면 불필요한 데이터를 미리 생성하지 않고 필요한 데이터를 필요한 순간에 생성하므로 빠른 실행 속도를 기대할 수 있고 불필요한 메모리를 소비하지 않으며 무한도 표현할 수 있다는 장점이 있다.

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