[Deep dive] 46장 제너레이터와 async/await

46.1 제너레이터란?

 

제너레이터(generator)

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

 

1) 함수 호출자에게 함수 실행의 제어권을 양도할 수 있다

 

 - 일반 함수를 호출하면 제어권이 함수에게 넘어가고 함수코드를 일괄실행

 - 제너레이터 함수는 함수 호출자가 함수 실행을 일시 중지시키거나 재개시킬 수 있음

 - 함수의 제어권을 함수가 독점하는 것이 아니라 함수 호출자에게 양도(yield)할 수 있음

 

2) 함수 호출자와 함수의 상태를 주고받을 수 있다

 

 - 일반 함수를 호출하면 매개변수를 통해 함수 외부에서 값을 주입받고 함수 코드를 일괄 실행하여 결과값을 함수 외부로 반환

 - 제너레이터 함수는 함수 호출자와 양방향으로 함수의 상태를 주고받을 수 있음

 - 제너래이터 함수는 함수 호출자에게 상태를 전달할 수 있고 함수 호출자로부터 상태를 전달받을 수도 있음

 

3) 제너레이터 함수를 호출하면 제너레이터 객체를 반환 

 

 - 일반 함수를 호출하면 함수 코드를 일괄 실행하고 값을 반환

 - 제너레이터 함수를 호출하면 함수 코드를 실행하는 것이 아니라 이터러블이면서 이터레이터인 제너레이터 객체를 반환 

 

46.2 제너레이터 함수의 정의 

 

- 제너레이터 함수는 function *키워드로 선언

- 하나 이상의 yield 표현식을 포함 

//제너레이터 함수 선언문
function * genDecFunc() {
  yield 1;
}

//제너레이터 함수 표현식
const genExpFunc = function * () {
  yield 1;
}

//제너레이터 메서드 
const obj = {
  * genObjMethod() {
      yield 1;
  }
};

//제너레이터 클래스 메서드 
class MyClass {
  * genClasMethod() {
    yield 1;
  }
}

- 제너레이터 함수는 화살표 함수로 정의 불가 

- 제너레이터 함수는 new 연산자와 함께 생성자 함수로 호출 불가 

 

46.3 제너레이터 객체 

 

- 제너레이터 함수가 반환한 제너레이터 객체는 이터러블(iterable)이면서 동시에 이터레이터(iterator)

- 제너레이터 객체는 Symbol.iterator 메서들르 상속받는 이터러블이면서 value, done 프로퍼티를 갖는 이터레이터 리절트 객체를 반환하는 next 메서드를 소유하는 이터레이터 

 

- 제너레이터 객체는 이터레이터에는 없는 return, throw 메서드를 가짐

 

1) next 메서드 호출

 - 제너레이터 함수의 yield 표현식까지 코드 블록을 실행하고 yield된 값을 value 프로퍼티 값으로, false를 done 프로퍼티 값으로 갖는 이터레이터 리절트 객체를 반환 

 

2) return 메서드 호출

 - 인수로 전달받은 값을 value 프로퍼티 값으로, true를 done 프로피터 값으로 갖는 이터레이터 리절트 객체 반환 

function * genFunc() {
  try {
    yield 1;
    yield 2;
    yield 3;
  } catch (e) {
    console.log(e);
  }
}

//제너레이터 함수를 호출하면 제너레이터 객체를 반환
const generator = genFunc();

console.log(generator.next()); //{ value: 1, done: false }
console.log(generator.return('End!')); //{ value: 'End!', done: true }

3) thorw 메서드 호출

 - 인수로 전달받은 에러를 발생시키고 undefined를 value 프로퍼티 값으로, true를 done 프로퍼티 값으로 갖는 이터레이터 리절트 객체를 반환

console.log(generator.throw('Error!')); //{ value: undefined, done: true }

 

46.4 제너레이터의 일시 중지와 재개 

 

- 제너레이터는 yield 키워드와 next 메서드를 통해 실행을 일시 중지했다가 필요한 시점에 다시 재개할 수 있음

- 제너레이터는 함수 호출자에게 제어권을 양도(yield)하여 필요한 시점에 함수 실행 재개 가능

- 제너레이터 객체의 next 매서드를 호출하면 제너레이터 함수의 코드 블록을 실행 

  -> 일반 함수처럼 한 번에 코드블록의 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 함수 
function * genFunc() {
  yield 1;
  yield 2;
  yield 3;
}

const generator = genFunc();

//처음 next 메서드를 호출하면 첫 번째 yield 표현식까지 실행되고 일시중지
console.log(generator.next()); //{ value: 1, done: false }
//다음 next 메서드를 호출하면 두 번째 yield 표현식까지 실행되고 일시중지
console.log(generator.next()); //{ value: 2, done: false }

//다시 next 메서드를 호출하면 세 번째 yield표현식까지 실행되고 일시중지
console.log(generator.next()); //{ value: 3, done: false }

//다시 next 메서드를 호춯하면 남은 yield 표현식이 없으므로 제너레이터 함수의 마지막까지 실행 
console.log(generator.next()); //{ value: undefined, done: true }

 - 제너레이터 객체의 next 메서드를 호출하면 yield 표현식까지 실행되고 일시중지. 이때 함수의 제어권이 호출자로 양도됨

 이후 필요한 시점에 호출자가 또 다시 next 메서드를 호출하면 일시중지된 코드부터 실행을 재개하기 시작하여 yield 표현식까지 실행되고 또 다시 일시중지

 

- 제너레이터 객체의 next 메서드는 value, done 프로퍼티를 갖는 이터레이터 리절트 객체를 반환

 -> value 프로퍼티는 yield 표현식에서 yield된 값이 할당

  > done 프로퍼티는 제너레이터 함수가 끝까지 실행되었는지를 나타내는 불리언 값 할당

 

- 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 것에 주의)

function * genFunc() {
  //처음 next 메서드를 호출하면 첫 번째 yield 표현식 까지 실행되고 일시 중지
  //이떄 yield된 값 1은 next 메서드가 반환한 이터레이터 리절트 객체의 value 프로퍼티에 할당
  //x 변수에는 아직 아무것도 할당되지 않음. x 변수의 값은 next 메서드가 두 번째 호출될 떄 결정
  const x = yield 1;

  //두 번째 next 메서드를 호출할 때 전달한 인수 10은 첫 번째 yield 표현식을 할당받는 
  //x 변수에 할당
  //두 번쨰 next 메서드를 호출하면 두 번째 yield 표현식까지 실행되고 일시 중지
  //이때 yield된 값 x + 10은 next 메서드가 반환한 이터레이터 리절트 객체의 value 프로퍼티에 할당
  const y = yield (x+10);

  //세 번쨰 next 메서드를 호출할 때 전달한 인수 20은 두 번째 yield 표현식을 할당받는 y 변수에 할당
  //세 번쨰 next 메서드를 호출하면 함수 끝까지 실행
  //이떄 제너레이터 함수의 반환값 x+y는 next 메서드가 반환한 이터레이터 리절트 객체의 
  //value 프로퍼티에 할당. 일반적으로 제너레이터의 반환값은 의미가 없음
  //return은 종료의 의미로만 사용
  return x+y;
}

const generator = genFunc(0);

let res = generator.next();
console.log(res); //{ value: 1, done: false }

res = generator.next(10); 
console.log(res); //{ value: 20, done: false }

res = generator.next(20);
console.log(res); //{ value: 30, done: true }

- 함수 호출자는 next 메서드를 통해 yield 표현식까지 함수를 실행시켜 제너레이터 객체가 관리하는 상태 (yield된 값)을 꺼내올 수 있고, next 메서드에 인수를 전달해서 제너레이터 객체에 상태 (yield 표현식을 할당받는 변수)를 밀어넣을 수 있음

 

46.5 제너레이터의 활용

 

46.5.1 이터러블의 구현

- 제너레이터를 사용하여 무한 피보나치 수열을 생성하는 함수 

//무한 이터러블을 생성하는 제너레이터 함수 
const infiniteFibonacci = (function* () {
  let [pre,cur] = [0,1];

  while(true) {
    [pre,cur] = [cur, pre+cur];
    yield cur;
  }
}());

for(const num of infiniteFibonacci) {
  if(num > 100) break;
  console.log(num); //1 2 3 5 8 13 21 34 55 89
}

46.5.2  비동기 처리 

- 제너레이터 함수는 next 메서드와 yield 표현식을 통해 함수 호출자와 함수의 상태를 주고받을 수 있음

이러한 특성을 이용하여 프로미스를 사용한 비동기 처리를 동기 처리처럼 구현 가능

- 프로미스의 후속 처리 메서드 then/catch/finally 없이 비동기 처리 결과를 반환하도록 구현 가능

 

46.6 async/await

 

- async/await는 프로미스 기반으로 동작 

- 프로미스의 후속 처리 메서드 없이 마치 동기 처리처럼 프로미스 처리 결과를 반환하도록 구현 가능

 

46.6.1 async 함수 

- await 키워드는 반드시 async 함수 내부에서 사용해야 함

- async 함수는 async 키워드를 사용해 정의하며 언제나 프로미스를 반환 

//async 함수 선언문
async function foo (n) {return n;}
foo(1).then(v => console.log(v)); //1

//async 함수 표현식
const bar = async function(n) {return n;};
bar(2).then(v => console.log(v)); //2

//async 화살표 함수
const baz = async n => n;
baz(3).then(v => console.log(v)); //3

//async 메서드 
const obj = {
  async foo(n) {return n;}
};
obj.foo(4).then(v=> console.log(v)); //4

//asunc 클래스 메서드 
class MyClass {
  async bar(n) {return n;}
}
const myClass = new MyClass();
myClass.bar(5).then(v=>console.log(v)); //5

- 클래스의 constructor 메서드는 async 메서드가 될 수 없음

 ( 클래스의 constructor 메서드는 인스턴스를 반환해야 함)

 

46.6.2 await 키워드 

-await 키워드는 프로미스가 settled 상태(비동기 처리가 수행된 상태)가 될 때까지 대기하다가 settled 상태가 되면 프로미스가 resolve한 처리 결과를 반환 

- await 키워드는 반드시 프로미스 앞에서 사용해야 함 

 

- await 키워드는 다음 실행을 일시 중지시켰다가 프로미스가 settled 상태가 되면 다시 재개 

ex)

- bar 함수는 앞선 비동기 처리의 결과를 가지고 다음 비동기 처리를 수행해야함

- 비동기 처리 순서가 보장되어야 하므로 모든 프로미스에 await 키워드를 써서 순차적으로 처리 

async function bar(n) {
  const a = await new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(n),3000));
  //두 번째 비동기 처리를 수행하려면 첫 번째 비동기 처리 결과가 필요 
  const b = await new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(a+1),2000));
  //세 번째 비동기 처리를 수행하려면 두 번째 비동기 처리 결과가 필요 
  const c = await new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(b+1),1000));

  console.log([a,b,c]); //[1,2,3]
}

bar(1); // 약 6초 소요

 

46.6.3 에러 처리 

 

- 비동기 함수의 콜백 함수를 호출한 것은 비동기 함수가 아니기 때문에 try ... catch  문을 사용해 에러를 캐치할 수 없음

- async/await에서 에러 처리는 try ... catch 문을 사용할 수 있음

- 프로미스를 반환하는 비동기 함수는 명시적으로 호출 할 수 있기 때문에 호출자가 명확

const fetch = require('node-fetch');

async function foo() {
  try {
    const wrongUrl = 'https://wrong.url';

    const response = await fetch(wrongUrl);
    const data = await response.json();
    console.log(data);
  } catch (err) {
    console.error(err); //TypeError : Failed to fetch
  }
}

foo();

- foo 함수의 catch 문은 HTTP 통신에서 발생한 네트워크 에러뿐 아니라 try 코드 블록 내의 모든 문에서 발생한 일반적인 에러까지 모두 캐치 가능

 

-async 함수 내에서 catch 문을 사용해서 에러 처리를 하지 않으면 async 함수는 발생한 에러를 reject 하는 프로미스를 반환. 따라서 async 함수를 호출하고 Promise.prototype.catch 후속 처리 메서드를 사용해 에러를 캐치 가능

const fetch = require('node-fetch');

async function foo() {

    const wrongUrl = 'https://wrong.url';

    const response = await fetch(wrongUrl);
    const data = await response.json();
    return data;
};

foo()
  .then(console.log)
  .catch(console.error); //TypeError:Failed to fetch