제너레이터와 async/await을 잘 활용하기 위해 책 한 권을 거의 다 읽었다...
제네레이터는 ES6에 도입되었으며 코드 블록의 실행을 일시적으로 중지했다가 필요한 시점에 재개할 수 있는 함수이다.
특징
- 제너레이터 함수는 함수 호출자에게 함수 실행의 제어권을 양도할 수 있다.
일반 함수는 호출하면 제어권이 함수에게 넘어가고 내부 코드를 실행하는데 함수 호출자(caller)는 함수를 호출한 이후 함수의 제어권이 없는 반면 제너레이터 함수는 함수 실행을 caller가 제어할 수 있다.
이는 제어권을 함수 호출자가 독점하는 것이 아니라 양도(yield) 할 수 있다는 것을 말한다. - 제너레이터 함수는 함수 호출자와 함수의 상태를 주고받을 수 있다.
정방향이 아닌 역방향으로 향할 수 있는 제너레이터 함수는 양방향으로 함수의 상태를 주고받을 수 있는데 예를 들어 일반 함수는 인자에 값을 외부에서 주입받아서 사용하는 반면 제너레이터 함수는 내부에서 외부로 함수의 상태를 전달할 수 있다. - 제너레이터 함수는 호출 시 일반 함수가 값을 반환하는 것과 달리 이 터러블이면서 동시에 이터레이터인 제너레이터 객체를 반환한다.
Generator 함수 정의
function* 키워드로 선언한다. 그리고 하나 이상의 yied 표현식을 포함한다.
//함수 선언문
function* genFunc(){
yield 1;
}
// 함수 표현식
const genExpFunc = function* () {
yield 1;
}
//generator method
const obj = {
* genObjMethod() {
yield 1;
}
}
// generator class method
class ExampleClass{
* genClassMethod(){
yield 1;
}
}
애스터리스크(*) 위치는 function 키워드와 함수 이름 사이라면 어디든지 상관없다. 하지만 관례적으로 function 키워드 바로 뒤에 붙이는 것이 좋다.
Arrow Function으로는 제너레이터 함수를 정의할 수 없으며 new 연산자와 함께 생성자 함수로 호출할 수 없다.
Generator Object
제너레이터 함수를 호출하면 함수 코드 블록을 실행하는 일반 함수와는 달리 제너레이터 객체를 생성해 반환한다.
제너레이터 객체는 Symbol.iterator 메서드를 상속받는 이 터러블이면서 value, done 프로퍼티를 갖는 이터레이터 리절트 객체를 반환하는 next 메서드를 소유하는 이터레이터이다.
그렇기 때문에 Symbol.iterator 메서드를 호출해서 별도로 이터레이터를 생성할 필요가 없다.
제너레이터 객체는 next, return, throw 메서드를 갖고 있다.
동작
next 메서드 호출 시 제너레이터 함수의 yield 표현식까지 코드 블록을 실행하고 yield 된 값을 value의 프로퍼티 값으로 false를 done 프로퍼티 값으로 갖는 이터레이터 리절트 객체를 반환한다.
return 메서드 호출 시 인수로 전달받은 값을 value 프로퍼티 값으로, true를 done 프로퍼티 값으로 갖는 이터레이터 리절트 객체를 반환다.
throw 메서드를 호출하면 인수로 전달받은 에러를 발생시키고 undefined를 value 프로퍼티 값으로, true를 done 프로퍼티 값으로 갚는 이터레이터 리절트 객체를 반환한다.
제너레이터 함수를 실행하면 제너레이터 객체를 반환하기 때문에 next메서드를 호출하면 제너레이터 함수의 코드 블록을 실행한다. 하지만 일반 함수처럼 한 번에 모든 코드를 실행하는 것이 아니라 yield 표현식까지만 실행한다. yield 키워드는 제너레이터 함수의 실행을 일시 중지시키거나 yield 키워드 뒤에 오는 값을 호출자에게 반환한다.
function* oneTwoThree(){
yield 1;
yield 2;
yield 3;
}
const numbers = oneTwoThree();
console.log(numbers.next());
console.log(numbers.next());
console.log(numbers.next());
console.log(numbers.next());
제너레이터의 일시 중지와 재개
제너레이터는 yield 키워드와 next 메서드를 통해 실행을 일시 중지했다가 필요한 시점에 다시 재개할 수 있다.
함수 호출자에게 제어권을 양도하여 필요한 시점에 함수 실행을 재개할 수 있다.
(자바스크립트의 실행환경을 관리하는 실행 콘텍스트는 스택 구조이기에 제너레이터 함수를 pop하지 않고 스택 상단에 위치하도록 하고 caller에게 제어권을 주고받는 식일까?... 음.. 아닌 것 같다 이럼 스택이 막혀버린다..
제너레이터 함수는 리절트 객체를 반환하고 콜 스택에서 팝된 이후 제너레이터 함수의 lexical 환경을 별도로 저장하여 관리하는 것 같다. 마치 클로저처럼? 좀 더 알아봐야겠다.)
일반 함수처럼 한 번에 모든 코드 블록을 실행하는 것이 아닌 yield 표현식까지만 실행한다는 점이다.
yield 키워드는 제너레이터 함수의 실행을 일시 중지시키거나 yield 키워드 뒤에 오는 표현식의 평가 결과를 제너레이터 함수 호출자에게 반환한다.
이뿐만이 아니라 이터레이터 next 메서드와는 달리 제너레이터 객체의 next 메서드에는 인수를 전달할 수 있다.
제너레이터 객체의 next 메서드에 전달한 인수는 제너레이터 함수의 yield 표현식을 할당받는 변수에 할당된다.
yield 표현식을 할당받는 변수에 yield 표현식의 평가 결과가 할당되지 않는다.
function* generatorFunc(){
const x = yield 1;
const y = yield (x + 10);
return x + y;
}
이는 yield 표현식까지만 코드가 실행되기 때문이며 따라서 첫 next() 메서드 호출에 x값이 할당되지 않는다.
두 번째 next() 호출에 할당되며 이때 next() 메서드의 인자 값이 할당된다.
const generator = generatorFunc();
let res = generator.next(); // x 값 할당전
res = generator.next(10); // x에 값 할당
res = generator.next(20); // y의 값 할당
예제를 보면 next에 인수를 전달해 제너레이터 객체에 상태를 밀어 넣거나 yield 표현식까지 함수를 실행시켜 상태를 가져올 수도 있다.
이러한 제너레이터 특성을 활용하면 비동기 처리를 동기처럼 구현할 수 있다.
const async genFunc => {
const generator = genFunc();
const onResolved = arg => {
const result = generator.next(arg);
return result.done ? result.value : result.value.then(res => onResolved(res);
};
return onResolved;
};
(async(function* fetchTodo(){
const url = '...';
const response = yield fetch(url);
const todo = yield response.json();
})());
동작 순서를 보자.
1. 즉시 실행 코드 블록 내부가 실행되어 async 함수가 호출된다. 이때 인수로 제너레이터 함수를 전달한다.
제너레이터 함수는 제너레이터 객체를 생성하여 반환하여 generator 변수에 할당한다.
2. 이후 onResolved 함수를 반환한다. onResolved 함수는 상위 스코프인 generator를 참조를 기억하는 클로저다.
3. async 함수가 반환하는 함수인 onResolved를 즉시 호출하여 생성한 제너레이터 객체의 next메서드를 호출한다.
4. 이는 제너레이터 함수인 fetchTodo에서 첫 번째 yield 표현식까지 실행된다.
5. 그 이후 이터레이터 리절트 객체를 반환하는데 done 프로퍼티가 false인 경우 value 값 ( fetch 함수가 반환한 프로미스가 resolve 한 Response 객체를 다시 onResolved 인자로 전달하면서 재귀 호출
6. 이후 next 메서드가 두 번째로 실행되는데 이때 인자로 전달한 Response 객체는 fetchTodo 내부의 response 변수에 할당되고 다음 yield 표현식까지 실행된다.
7. 반환된 이터레이터 리절트 객체의 done 프로퍼티 값이 true이면 (제너레이터 함수가 끝까지 실행) value 프로퍼티 값,
즉 제너레이터 함수 fetchTodo의 반환 값인 undefined를 그대로 반환하고 처리를 종료한다.
제너레이터를 사용해 비동기 코드를 동기 처리처럼 구현했지만 코드가 무척 장황하고 가독성도 나빠졌다.
ES8에서는 제너레이터보다 간단하고 가독성 좋게 비동기 처리를 동기 코드처럼 구현할 수 있는
async/await이 도입되었다.
async/await은 프로미스를 기반으로 동작한다. 플젝에서 옵저버블을 반환하는 경우가 있었는데, 옵저버블을 잘 몰라 현재 toPromise로 변환하여 async/await을 통해 동기적으로 코드를 작성하고 있다.
async/await을 사용하면 프로미스의 후속 처리 메서드에 콜백 함수를 전달해서 비동기 처리 결과를 후속 처리할 필요 없이 마치 동기 처리처럼 프로미스를 사용할 수 있다.
async function fetchTodo(){
const url = '...';
const response = await fetch(url);
const todo = await response.json();
}
fetchTodo();
await 키워드는 반드시 async 함수 내부에서 사용해야 한다. async 함수는 async 키워드를 사용해 정의하여 언제나 프로미스를 반환한다. async 함수가 명시적으로 프로미스를 반환하지 않더라도 async 함수는 암묵적으로 반환 값을 resolve 하는 프로미스를 반환한다.
async는 언제나 프로미스를 반환해야 한다.
await 키워드는 프로미스가 settled 상태가 될 때까지 대기하다가 settled 상태가 되면 프로미스가 resolve 한 처리 결과를 반환한다. await 키워드는 반드시 프로미스 앞에서 사용해야 한다.
await 키워드는 실행을 일시 중지시켰다가 프로미스가 setteld 상태가 되면 다시 재개한다.
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));
}
foo(); //약 6초
모든 프로미스에 await을 사용하는 것은 주의해야 한다. 병렬 처리가 가능한지 고민한 후 Promise.all()에 대해서 await을 사용해 처리하는 것이 더 좋다.
만약 순차처리가 보장되어야 한다면 모든 프로미스에 await을 사용하거나 옵저버블을 도입해보자.
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