모던 자바스크립트 : 제너레이터와 async/await

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1. 제너레이터란?

ES6에서 도입된 제너레이터

제너레이터 : 코드 블록의 실행을 일시 중지했다가 필요한 시점에 재개할 수 있는 특수한 함수

제너레이터와 일반 함수 차이

제너레이터 함수는 함수 호출자에게 함수 실행의 제어권 양도 가능
- 일반 함수 호출하면 제어권이 함수에게 넘어가고 함수 코드를 일괄 실행
- 함수 호출자는 함수를 호출한 이후 함수 실행 제어 불가능
- 제너레이터 함수는 함수 실행을 함수 호출자가 제어 가능
- = 함수 호출자가 함수 실행을 일시중지시키거나 재개 가능
- = 함수의 제어권을 함수가 독점하는 것이 아니라 함수 호출자에게 양도 가능
제너레이터 함수는 함수 호출자와 함수 상태 주고받을 수 있음
- 일반 함수 호출 시 매개변수를 통해 함수 외부에서 값을 주입받고 함수 코드를 일괄 실행해 결과값을 함수 외부로 반환
- 즉, 함수가 실행되고 있는 동안에는 함수 외부에서 함수 내부로 값 전달해 함수 상태 변경할 수 없음
- 제너레이터 함수는 함수 호출자와 양방향으로 함수의 상태 주고받을 수 있음
- 제너레이터 함수는 함수 호출자에게 상태를 전달할 수 있고 함수 호출자로부터 상태 전달받을 수도 있음
제너레이터 함수 호출 시 제너레이터 객체 반환
- 일반 함수 호출 시 함수 코드 일괄 실행하고 값 반환
- 제너레이터 함수를 호출하면 함수 코드를 실행하는 것이 아니라 이터러블이면서 동시에 이터레이터인 제너레이터 객체 반환

2. 제너레이터 함수의 정의

제너레이터 함수는 function* 키워드로 선언, 하나이상의 yield 표현식 포함
애스터리스크 * 의 위치는 function 키워드와 함수 이름 사이라면 어디든지 상관 없음
제너레이터 함수는 화살표함수로 정의 불가능
제너레이터 함수는 new 연산자와 함께 생성자 함수로 호출 불가능

3. 제너레이터 객체

제너레이터 객체

제너레이터 함수를 호출하면 일반 함수처럼 함수 코드 블록을 실행하는 것이 아니라 제너레이터 객체 생성해 반환
제너레이터 함수가 반환한 제너레이터 객체는 이터러블이면서 동시에 이터레이터
제너레이터객체는 Symbol.iterator 메서드를 상속받는 이터러블이면서 value, done 프로퍼티를 갖는 이터레이터 리절트 객체 반환하는 next 메서드 소유하는 이터레이터

return, throw 메서드

제너레이터 객체는 next 메서드를 갖는 이터레이터지만 이터레이터에는 없는 return, throw 메서드를 가짐
제너레이터 객체의 세개의 메서드를 호출시 동작 과정
- next 메서드
  - 제너레이터 함수의 yield 표현식까지 코드 블록 실행하고 yield된 값을 value 프로퍼티 값으로, false를 done 프로퍼티 값으로 갖는 이터레이터 리절트 객체 반환
- return 메서드
  - 인수로 전달받은 값을 value 프로퍼티 값으로 true를 done 프로퍼티 값으로 갖는 이터레이터 리절트 객체 반환
- throw 메서드
  - 인수로 전달받은 에러를 발생시키고 undefined를 value 프로퍼티 값으로 true를 done 프로퍼티 값으로 갖는 이터레이터 리절트 객레를 반환

4. 제너레이터의 일시 중지와 재개

제너레이터는 yield 키워드와 next 메서드 통해 실행을 일시 중지했다가 필요한 시점에 다시 재개 가능
제너레이터는 함수 호출자에게 제어권 양도해 필요한 시점에 함수 실행 재개 가능

일시중지와 재개 과정

제너레이터 함수 호출 시 제너레이터 함수의 코드 블록이 실행되는 것이 아니라 제너레이터 객체 반환
이터러블이면서 동시에 이터레이터인 제너레이터 객체는 next 메서드 가짐
제너레이터 객체의 next 메서드를 호출하면 제너레이터 함수의 코드 블록 실행
일반함수처럼 한번에 코드 블록의 모든 코드를 일괄 실행하는 것이 아니라 yield 표현식까지만 실행
yield 키워드는 제너레이터 함수의 실행을 일시 중지시키거나 yield 키워드 뒤에 오는 표현식의 평가 결과를 제너레이터 함수 호출자에게 반환
제너레이터 객체의 next 메서드를 호출하면 yield 표현식까지 실행되고 일시 중지
이때 함수의 제어권이 호출자로 양도됨
이후 필요한 시점에 호출자가 또다시 next 메서드를 호출하면 일시 중지된 코드부터 실행 재개 시작하여 다음 yield 표현식까지 실행되고 또 다시 일시 중지
이때 제너레이터 객체의 next 메서드는 value, done 프로퍼티를 갖는 이터레이터 리절트 객체 반환
next 메서드가 반환한 이터레이터 리절트 객체의 value 프로퍼티에는 yield 표현식에서 yield된 값(yield 키워드 뒤의 값) 할당되고 done 프로퍼티에는 제너레이터 함수가 끝까지 실행되었는지 나타내는 불리언 값 할당

next 메서드를 반복 호출해 yield 표현식까지 실행과 일시 중지를 반복하다가 제너레이터 함수가 끝까지 실행되면 next 메서드가 반환하는 이터레이터 리절트 객체의 value 프로퍼티에는 제너레이터 함수의 반환값이 할당되고 done 프로퍼티에는 제너레이터 함수가 끝까지 실행되었음을 나타내는 true 할당

이터레이터의 next 메서드와 달리 제너레이터 객체의 next 메서드에는 인수 전달 가능

제너레이터 객체의 next 메서드에 전달한 인수는 제너레이터 함수의 yield 표현식을 할당받는 변수에 할당
yield 표현식을 할당받는 변수에 yield 표현식의 평가 결과가 할당되지 않는 것 주의

제너레이터 함수는 next 메서드와 yield 표현식을 통해 함수 호출자와 함수 상태 주고 받을 수 있음

함수 호출자는 next 메서드를 통해 yield 표현식까지 함수를 실행시켜 제너레이터 객체가 관리하는 상태(yield된 값)를 꺼내올 수 있고, next 메서드에 인수를 전달해서 제너레이터 객체에 상태(yield 표현식 할당받는 변수) 밀어넣기 가능
이러한 제너레이터 특성을 활용하면 비동기 처리를 동기 처리처럼 구현 가능

5. 제너레이터의 활용

a. 이터러블의 구현

제너레이터 함수를 사용하면 이터레이션 프로토콜 준수해 이터러블 생성하는 방식보다 간단히 이터러블 구현 가능

b. 비동기 처리

제너레이터 함수는 next 메서드와 yield 표현식을 통해 함수 호출자와 함수의 상태 주고받을 수 있음
- 이 특성을 활용해 프로미스를 사용한 비동기 처리를 동기 처리처럼 구현 가능
- 프로미스의 후속 처리 메서드 then, catch, finally 없이 비동기 처리 결과를 반환하도록 구현 가능
acync/await 사용 시 async 함수와 같은 제너레이터 실행기를 사용할 필요가 없음
- 만약 필요하다면 co 라이브러리 사용

6. async/await

제너레이터보다 간단하고 가독성 좋게 비동기 처리를 동기 처리처럼 동작하도록 구현할 수 있는 async/await 도입
async/await는 프로미스를 기반으로 동작
async/await 사용하면 프로미스의 then/catch/finally 후속 처리 메서드에 콜백 함수를 전달해 비동기 처리 결과를 후속 처리할 필요 없이 마치 동기 처리처럼 프로미스 사용 가능
프로미스의 후속 처리 메서드 없이 동기처리처럼 프로미스가 처리 결과를 반환하도록 구현 가능

a. async 함수

await 키워드는 반드시 async 함수 내부에서 사용해야함
async 함수는 async 키워드를 사용해 정의하며 언제나 프로미스 반환
- async 함수가 명시적으로 프로미스를 반환하지 않더라도 async 함수는 암묵적으로 반환값을 resolve하는 프로미스 반환
클래스의 constructor 메서드는 async 메서드가 될 수 없음
- 클래스의 constructor 메서드는 인스턴스를 반환해야하지만 async 함수는 언제나 프로미스 반환

b. await 키워드

await 키워드는 프로미스가 settled 상태(비동기 처리가 수행된 상태)가 될때까지 대기하다가 settled 상태가 되면 프로미스가 resolve한 처리 결과 반환
- fetch 함수가 수행한 HTTP 요청에 대한 서버의 응답 도착 후 fetch 함수가 반환한 프로미스가 settled 상태가 될때까지 대기
- 프로미스가 settled 상태가 되면 프로미스가 resolve한 처리 결과가 res 변수에 할당됨
- await 키워드는 다음 실행을 일시 중지시켰다가 프로미스가 settled 상태가 되면 다시 재개
await 키워드는 반드시 프로미스 앞에서 사용해야함
모든 프로미스에 await 키워드를 사용하는 것은 주의해야함
- 연관없이 개별적으로 수행되는 비동기 처리면 오히려 시간이 더 소요될 수 있기 때문

c. 에러 처리

비동기 처리를 위한 콜백 패턴의 단점 중 가장 심각한 것은 에러 처리가 곤란한 것
- 에러는 호출자 방향으로 전파= 콜스택의 아래방향으로 전파
- 하지만 비동기함수의 콜백함수를 호출한것은 비동기함수가 아니라서 try...catch문 사용해 에러 캐치

async/await에서 에러처리는 try...catch 문을 사용할 수 있음
- 콜백 함수를 인수로 전달받는 비동기 함수와는 달리 프로미스를 반환하는 비동기 함수는 명시적으로 호출할 수 있기 때문에 호출자 명확
- async 함수 내에서 catch 문을 사용해서 에러 처리를 하지 않으면 async 함수는 발생한 에러를 reject 하는 프로미스를 반환
- async 함수를 호출하고 Promise.prototype.catch 후속 처리 메서드를 사용해 에러 캐치 가능

모던 자바스크립트 딥다이브 책을 정리한 내용입니다!!