45장 프로미스

이로그·2024년 3월 27일
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45장 프로미스

45.1 비동기 처리를 위한 콜백 패턴의 단점

45.1.1 콜백 헬

  • 비동기 함수를 호출하면 함수 내부의 비동기로 동작하는 코드가 완료되지 않았다 해도 기다리지 않고 즉시 종료된다. 즉, 비동기 함수 내부의 비동기로 동작하는 코드는 비동기 함수가 종료된 이후에 완료된다. 따라서 비동기 함수 내부의 비동기로 동작하는 코드에서 처리 결과를 외부로 반환하거나 상위 스코프의 변수에 할당하면 기대한 대로 동작하지 않는다.
let todos;

const get = url => {
    const xhr = new XMLHttpRequest();
    xhr.open('GET', url);
    xhr.send();

    xhr.onload = () => {
        if(xhr.status === 200) {
            todos = JSON.parse(xhr.response); // undefined
        } else {
            console.error(`${xhr.status} ${xhr.statusText}`);
        }
    }
};
  • 서버로부터 응답이 도착하면 xhr 객체에서 load 이벤트가 발생한다. 이때 xhr.onload 핸들러 프로퍼티에 바인딩한 이벤트 핸들러가 즉시 실행되는 것이 아니다.
  • xhr.onload 이벤트 핸들러는 load 이벤트가 발생하면, 태스크 큐에 저장및 대기 -> 콜스택 빔 -> 이벤트루프에 의해 콜스택으로 푸시 및 실행 된다.
  • 이처럼 비동기 함수는 비동기 처리 결과를 외부에 반환할 수 없고, 상위 스코프의 변수에 할당할 수도 없다. 따라서 비동기 함수의 처리 결과에 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 함수 호출이 중첩되어 복잡도가 높아지는 현상이 콜백 헬 이라고 한다.
const get = (url, successCallback, failureCallback) => {
    const xhr = new XMLHttpRequest();
    xhr.open('GET', url);
    xhr.send();

    xhr.onload = () => {
        if(xhr.status === 200) {
            // 응답에 대한 후속 처리
            successCallback(JSON.parse(xhr.response));
        } else {
            // 에러에 대한 처리
            failureCallback(xhr.status);
        }
    }
};
  • 콜백헬은 각독성을 나쁘게 하며 실수를 유발하는 원인이 된다.
// 전형적인 콜백헬
get('/step1', a => {
    get(`/step2/${a}`, b => {
        get(`/step3/${b}`, c => {
            get(`/step4/${c}`, d => {
                console.log(d);
            });
        });
    });
});

말이 길어서 그렇지, 대충 요약하자면, 콜백헬이 나온 이유는.
비동기 함수내의 비동기 처리 완료후 return 값으로 undefined가 뜰수 밖에 없음.
그것을 위한 예외처리를 위해 콜백을 넣었는데, 그게 콜백 처리가 너무 복잡하게 들어가면 엄청 가독성도 떨어지고 실수도 많아짐.

45.1.2 에러 처리의 한계

  • 비동기 처리를 위한 콜백 패턴의 문제점 중에서 가장 심각한 것은 에러 처리가 곤란하다는 것이다.
try {
    setTimeout(() => {throw new Error('Error'); }, 1000);
} catch(e) {
    // 에러를 캐치하지 못한다.
    console.error('캐치한 에러', e);
}
  • setTimeout은 비동기 함수이므로 콜백 함수가 호출되는 것을 기다리지 않고 즉시 종료되어 버림.
  • 이후 1초가 지나고, setTimeout의 콜백 함수가 실행됨.
  • 에러는 호출자 방향으로 전파된다.
  • setTimeout 함수의 콜백함수를 호출한 것은 setTimeout이 아니기 때문에 에러를 캐치 못함.

45.2 프로미스의 생성

  • Promise 생성자 함수를 new 연산자와 함께 호출하면 프로미스를 생성한다.
  • Promise 생성자 함수는 비동기 처리를 수행할 콜백 함수를 인수로 전달받는데 이 콜백 함수는 resolve와 reject 함수를 인수로 전달받는다.
// 프로미스 생성
const promise = new Promise((resolve, reject) => {
    // Promise 함수의 콜백 함수 내부에서 비동기 처리를 수행한다.
    if(/*비동기 처리 성공*/) {
        resolve('reulst');
    } else {
        // 비동기 처리 실패
        reject('failure reason');
    }
});
// get 요청을 위한 비동기 함수(프로미스 이용해서 리팩토링)
const promiseGet = url => {
    return new Promise((resolve, reject) => {
        const xhr = XMLHttpRequest();
        xhr.open('GET', url);
        xhr.send();

        xhr.onload = () => {
            if(xhr.status === 200) {
                // 성공
                resolve(JSON.parse(xhr.response));
            } else {
                // 실패
                reject(new Error(xhr.status));
            }
        }
    });
};
  • 프로미스의 상태 정보
    • pending : 비동기 처리가 아직 수행되지 않은 상태 - 프로미스가 생성된 직후 기본 상태
    • fulfilled : 비동기 처리가 수행된 상태(성공) - resolve 함수 호출
    • rejected : 비동기 처리가 수행된 상태(실패) - reject 함수 호출
  • 프로미스의 상태는 resolve 또는 reject 함수를 호출하는 것으로 결정된다.
  • pending 상태에서 settled상태(fulfilled / rejected)로 변화할 수 있다. 하지만 일단 settled 상태가 되면 더는 다른 상태로 변화할 수 없다.
  • 프로미스는 비동기 처리 상태와 처리 결과를 관리하는 객체다.

45.3 프로미스의 후속 처리 메서드

  • 프로미스의 비동기 처리 상태가 변화하면 이에 따른 후속 처리를 해야 한다.
  • 이를 위헤 프로미스는 후속 메서드 then, catch, finally를 제공한다.
  • 프로미스의 비동기 처리 상태가 변화하면 후속 처리 메서드에 인수로 전달한 콜백 함수가 선택적으로 호출된다. 이때 후속 처리 메서드의 콜백 함수에 프로미스의 처리 결과가 인수로 전달된다.
  • 모든 후속 처리 메서드는 프로미스를 반환하며 비동기로 동작한다.

45.3.1 Promise.prototype.then

  • then 메서드는 두 개의 콜백 함수를 인수로 전달받는다.
    • 첫 번째 콜백 함수 : fulfilled 상태(resolve). 비동기 처리 결과를 인수로 전달 받는다.
    • 두 번째 콜백 함수 : rejected 상태(reject). 프로미스의 에러를 인수로 전달 받는다.
  • then 메서드는 언제나 프로미스를 반환한다.
// 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)); // Error: rejected

45.3.2 Promise.prototype.catch

  • catch 메서드는 한 개의 콜백 함수를 인수로 전달 받는다.
  • catch 메서드의 콜백 함수는 프로미스가 rejected 상태인 경우만 호출된다.
  • catch 메서드는 언제나 프로미스를 반환한다.
new Promise((_, reject) => reject(new Error('rejected')))
.catch(e => console.log(e)); // Error: rejected

45.3.3 Promise.prototype.finally

  • finally 메서드는 한 개의 콜백 함수를 인수로 전달받는다.
  • finally 메서드는 프로미스의 성공(fulfilled) / 실패(rejected)와 상관없이 무조건 한 번 호출된다.
  • finally 메서드는 언제나 프로미스를 반환한다.
new Promise(() => {})
.finally(() => console.log('finally')); // finally

45.4 프로미스의 에러 처리

  • 비동기 처리를 위한 콜백 패턴은 에러 처리가 곤란하다는 문제가 있다. 프로미스는 에러를 문제없이 처리할 수 있다.
  • then의 두번째 콜백 함수를 이용해서 처리해도 되지만, 상대적으로 가독성이 좋지 않다.
  • 따라서 에러 처리는 then 메서드에서 하지 말고 catch 메서드에서 하는 것을 권장한다.
  • catch 메서드를 모든 then 메서드를 호출한 이후에 호출하면 비동기 처리에서 발생한 에러뿐만 아니라 then 메서드 내부에서 발생한 에러까지 모두 캐치할 수 있다.
// then 이용
promiseGet('https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1').then(
    res => console.xxx(rex), // 일부러 에러 냄
    err => console.error(err)
); // 두번째 콜백 함수는 첫 번째 콜배 함수에서 발생한 에러를 발견하지 못했다.

// catch 이용
promiseGet('https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1')
.then(res => console.log(rex));  // 일부러 에러 냄
.catch(err => console.error(err)); // TypeError

45.5 프로미스 체이닝

  • then, catch, finally 후속 처리 메서드는 언제나 프로미스를 반환하므로 연속적으로 호출할 수 있다. 이를 프로미스 체이닝이라고 한다.
const url = 'https://jsonplaceholder.typicode.com';

promiseGet(`${url}/posts/1`)
.then(({userId}) => promiseGet(`${url}/users/${userId}`))
.then(userInfo => console.log(userInfo))
.catch(err => console.error(err));
  • 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 사용한다. 콜백 패턴은 가독성이 좋지 않는데 ES8에서 도입된 async/await를 통해 프로미스의 후속 처리 메서드 없이 동기 처리처럼 프로미스가 처리 결과를 반환하도록 구현할 수 있다.

45.6 프로미스의 정적 메서드

45.6.1 Promise.resolve / Promise.reject

  • Promise.resolve와 Promise.reject 메서드는 이미 존재하는 값을 래핑하여 프로미스를 생성하기 위해 사용한다.
  • Promise.resolve 메서드는 인수로 전달받은 값을 resolve하는 프로미스를 생성한다.
// 배열을 resolve하는 프로미스를 생성
const resolvedPromise = Promise.resolve([1, 2, 3]);
resolvedPromise.then(console.log); // [1, 2, 3]
// 위와 같은 코드다
const resolvedPromise = new Promise((resolve) => resolve([1, 2, 3]));
resolvePromise.then(console.log); // [1, 2, 3]
  • Promise.reject 메서드는 인수로 전달받은 값을 reject하는 프로미스를 생성한다.
// 에러 객체를 reject하는 프로미스 생성
const rejectedPromise = Promise.reject(new Error('Error!'));
rejectedPromise.catch(console.log); // Error: Error!
// 위와 같은 코드다
const rejectedPromise = new Promise((_, reject) => reject(new Error('Error!')));
rejectedPromise.catch(console.log); // Error: Error!

45.6.2 Promise.all

  • Promise.all 메서드는 여러 개의 비동기 처리를 모두 병렬 처리할 때 사용한다.
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));

// 3개의 비동기 처리를 병렬로 처리
Promise.all([requestData1(), requestData2(), requestData3()])
.then(console.log) // [1, 2, 3] => 약 3초
.catch(console.error);
  • Promise.all 메서드는 인수로 전달 받은 배열의 모든 프로미스가 모두 fulfilled 상태가 되면 종료한다.
  • 모든 프로미스가 fulfilled 상태가 되면 resolve된 처리 결과를 모두 배열에 저장해 새로운 프로미스를 반환한다.
  • fulfilled 상태가 빨리 되든, 늦게 되든, 처리 순서가 보장된다.
  • Promise.all 메서드는 인수로 전달받은 배열의 프로미스가 하나라도 rejected 상태가 되면 나머지 프로미스가 fulfilled 상태가 되는 것을 기다리지 않고 즉시 종료한다.
  • 가장 먼저 rejected 상태가 된 프로미스가 catch 메서드로 전달 된다.

45.6.3 Promise.race

  • Promise.race 메서드는 Promise.all 메서드와 동일하게 프로미스를 요소로 갖는 배열 등의 이터러블을 인수로 전달 받는다.
  • Promise.race 메서드는 가장 먼저 fulfilled 상태가 된 프로미스의 처리 결과를 resolve하는 새로운 프로미스를 반환한다.
Promise.race([
    new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(1), 3000)),
    new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(2), 2000)),
    new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(3), 1000)),
])
.then(console.log) // 3
.catch(console.log);
  • 프로미스가 rejected 상태가 되면 에러를 reject하는 새로운 프로미스에 즉시 반환한다.

45.6.4 Promise.allSettled

  • Promise.allSettled 메서드는 프로미스를 요소로 갖는 배열 등의 이터러블을 인수로 전달받는다. 전달받은 프로미스가 모두 settled 상태(fullfilled / rejected)가 되면 처리 결과를 배열로 반환한다.
  • 프로미스의 처리 결과를 나타내는 객체는 다음과 같다
    • fulfilled 상태인 경우, 비동기 처리 상태를 나타내는 status 프로퍼티와 처리 결과를 나타내는 value 프로퍼티를 갖는다.
    • rejected 상태인 경우, 비동기 처리 상태를 나타내는 status프로퍼티와 에러를 나타내는 reason 프로퍼티르 갖는다.
Promise.allSettled([
    new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(1), 2000)),
    new Promise((_, reject) => setTimeout(() => reject(new Error('Error!'))))
]).then(console.log);
/*
[
    {status: 'fulfilled', value: 1},
    {status: 'rejected', reason: Error: Error!},
]
*/

45.7 마이크로태스크 큐

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

Promise.resolve()
.then(() => console.log(2))
.then(() => console.log(3));
  • 예상한 값의 순서는 1 2 3 이지만, 실제로 2 3 1 순서로 출력된다.
  • 그 이유는 프로미스의 후속 처리 메서드의 콜백 함수는 태스크큐가 아니라 마이크로태스크 큐에 저장되기 때문이다.
  • 마이크로태스크 큐는 태스크큐보다 우선순위가 높다.

45.8 fetch

  • fetch 함수는 HTTP 요청 전송 기능을 제공하는 클라이언트 사이드 Web API다.(XMLHttpRequest 객체와 비슷함)
  • XMLHttpRequest 객체보다 사용법이 간단하고, 프로미스를 지원하기 때문에 비동기 처리를 위한 콜백 패턴의 단점에서 자유롭다.
  • fetch 함수에는 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.
  • 후속 처리 메서드 then을 통해 프로미스가 resolve한 Response 객체를 전달받을 수 있다.
  • Response 객체는 HTTP 응답을 나타내는 다양한 프로퍼티를 제공한다.
const request = {
    get(url) {
        return fetch(url);
    }.
    post(url, payload) {
        return fetch(url, {
            method: 'POST',
            headers: { 'content-Type': 'application/json' },
            body: JSON.stringify(payload)
        });
    },
    patch(url(, payload) {
        return fetch(url, {
            method: 'PATCH',
            headers: { 'content-Type': 'application/json' },
            body: JSON.stringify(payload)
        });
    },
    delete(url) {
        return fetch(url, {method: 'DELETE'});
    }
};

// 1. GET 요청
request.get('https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1')
.then(response => response.json())
.then(todos => console.log(todos))
.catch(err => console.error(err));

// 2. POST 요청
request.post('https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1', {
    userId: 1,
    title: 'JavaScript',
    completed: false,
}).then(response => response.json())
  .then(todos => console.log(todos))
  .catch(err => console.error(err));

// 3. PATCH 요청
request.patch('https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1', {
    completed: true,
}).then(response => response.json())
  .then(todos => console.log(todos))
  .catch(err => console.error(err));

// 4. DELETE 요청
request.delete('https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1')
.then(response => response.json())
.then(todos => console.log(todos))
.catch(err => console.error(err));
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