46장 제너레이터와 async/await

46.1 제너레이터란?

ES6에서 도입된 제너레이터는 코드블록의 실행을 일시 중지했다가 필요한 시점에 재개할 수 있는 특수한 함수이다. 일반함수와 차이는 다음과 같다

1. 제너레이터 함수는 함수 호출자에게 함수 실행의 제어권을 양도(yield)할 수 있다.

   • 일반 함수를 호출하면 제어권이 호출된 함수로 넘어가고 함수 코드를 일괄 실행한다. 즉 함수 호출자는 함수 호출 이후 함수 실행권을 제어할 수 없다.

   • 제너레이터 함수는 함수 실행을 함수 호출자가 제어할 수 있다. 다시말해 함수 호출자가 함수 실행을 일시 중지시키거나 재개시킬 수 있다. 이는 함수의 제어권을 함수가 독점하는 것이 아니라 함수호출자에게 양도 (yield) 할수 있다는것을 의미한다

2. 제너레이터 함수는 함수 호출자와 함수 상태를 주고받을 수 있다

   • 일반 함수를 호출하면 매개변수를 통해 함수 외부에서 값을 주입받고, 함수내 코드 일괄 실행후 결과값을 외부로 반환한다. 함수가 실행되는 동안은 외부에서 내부로 값을 전달하여 함수의 상태를 변경할 수 없다

   • 제너레이터 함수는 함수 호출자와 양방향으로 함수의 상태를 주고받을 수 있다. 제너레이터 함수는 함수 호출자에게 상태를 전달할 수 있고 호출자로부터 상태를 전달받을수도 있다

3. 제너레이터 함수를 호출하면 제너레이터 객체를 반환한다

   • 제너레이터 함수를 호출하면 함수 코드를 실행하는게 아니라 이터러블이면서 동시에 이터레이터인 제너레이터 객체를 반환한다

46.2 제너레이터 함수의 정의

제너레이터는 function* 키워드로 선언하고, 하나 이상의 yield 표현식을 사용한다

//제너레이터 함수 선언문
function* genDecFunc() {
  yield 1;
}
// 제너레이터 함수 표현식
const genExpFunct = function* () {
  yield 1;
};

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

//제너레이터 클래스 메서드
class Myclass {
  *genClsMethod() {
    yield 1;
  }
}

• *의 위치는 function 키워드와 함수 이름 사이 어디든 넣어도 상관 없다. 단 일관성을 위해 function 바로 뒤에 붙이는 것을 권장한다

  function* genFunc() {
    yield 1;
  }
  function *genFunc() {
    yield 1;
  }
  function * genFunc() {
    yield 1;
  }

• 제너레이터 함수는 화살표 함수로 정의할 수 없다

• 제너레이터 함수는 new 연산자와 함께 생성자 함수로 호출할수 없다

46.3 제너레이터 객체

💡 제러네이터 함수를 호출하면 일반 함수처럼 코드 블록을 실행하는 게 아니라 제너레이터 객체를 생성하여 반환한다 💡 제너레이터 함수가 반환한 제너레이터 객체는 이터러블이면서 동시에 이터레이터 이다

• 이터러블이면서 이터레이터?

  • 이터러블 : Symbol.iterator 메서드를 가진 객체

  • 이터레이터 : next() 메서드를 소유한 이터레이터, next 메서드 실행 시 {value : any, done:boolean} 형태의 이터레이터 리절트 객체를 반환

function* genFunc() {
  yield 1;
  yield 2;
  yield 3;
}

const generator = genFunc();

console.log(Symbol.iterator(generator)); //true
console.log("next" in generator); //true;

• 제너레이터 객체 메서드 호출 시 동작방식

  제너레이터 객체는 next 메서드를 갖고 있는 이터레이터지만 이터레이터에 없는 return, throw 메서드를 가진다

• next 실행 시 제너레이터의 yield 표현식까지 코드블록을 실행하고, value에 yield된 값을, done에는 false값을 가진 이터레이터 리절트 객체를 반환한다

• return 실행 시 value에는 인수로 전달받은 값, done에는 true 값을 가진 이터레이터 리절트 객체를 반환

• throw 인수로 전달받은 에러를 발생시키고, value에는 undefined, done에는 true값을 가진 이터레이터 리절트 객체 반환

  function* genFunc() {
    yield 1;
    yield 2;
    yield 3;
  }
  
  const generator = genFunc();
  
  console.log(generator.next()); // {value:1, done:false}
  console.log(generator.return("End")); // {value:'End',done:true}
  
  const generator2 = genFunc();
  console.log(generator2.next()); // {value:1, done:false}
  console.log(generator2.throw(new Error("에라")));
  // Error: 에라
  // {value:undefined, done:true}

46.4 제너레이터의 일시 중지와 재개

generator.next() -> yield -> generator.next() -> yield -> .... -> generator.next() -> return;

1. 제너레이터 함수는 제너레이터 객체를 리턴한다

2. 제너레이터의 next메서드 실행시 제너레이터 함수 안의 코드블록을 실행한다

3. 한번에 모든 코드를 실행하지 않고, yield 표현식까지만 실행한다. yield 키워드는 제너레이터 함수 실행을 중지하거나, yield 뒤의 표현식 값의 평과결과를 제너레이터 함수 호출자에게 반환한다

function* genFunc() {
  let arr = [];
  console.log("first");
  let a = 1;
  arr.push(1);
  yield arr;

  console.log("second");
  let b = 2;
  arr.push(2);
  yield arr;

  console.log("third");
  arr.push(a * a + b * b);
  yield arr;
}

//이터러블이면서 이터레이터인 제너레이터 객체 반환
const generator = genFunc();

generator.next();
// first
// {value: Array(1), done: false}
generator.next();
// second
//{value: Array(2), done: false}
generator.next();
// third
//{value: Array(3), done: false}

generator.next();
// {value: undefined, done: true}

next() 메서드는이전 yield ~ 다음 yield 이전까지 코드를 실행, 더이상 yield 표현식이 없다면 {value:undefined, done :true};로 마무리된다.

• 제너레이터 함수 안에 인수 전달하기 이터레이터의 next와는 달리 제너레이터 객체의 next에는 인수를 전달할 수 있다 next 메서드에 전달한 인수는 yield 표현식을 할당받는 변수에 할당된다

  yield 표현식을 할당받는 변수에 yield 표현식의 평과 결과가 할당되지 않는다!!!

  function* genFunc() {
    const a = yield 1;
  
    const b = yield a * 10;
  
    return a * b;
  }
  
  const generator = genFunc();
  
  // 처음과 마지막 next의 인수는 의미가 없다
  generator.next(2);
  // 인수로 넣어준 2는 아무 효과가 없다
  // {value: 1, done: false}
  
  generator.next(10);
  // 인수 10은 첫번째 yield가 할당해주는 값, 즉 a에 할당됨 
  // {value: 100, done: false}
  
  
  generator.next(20);
  // 인수로 넣어준 20은 두번째 yield가 할당해주는 값, 즉 b에 할당됨
  // {value: 200, done: true}
  
  // 처음과 마지막 next의 인수는 의미가 없다
  generator.next(1000);
  // {value: undefined, done:true}  

  이처럼 제너레이터 함수는 next 메서드와 yield 표현식을 통해 함수 호출자와 상태를 주고받을 수 있다 함수 호출자는 next 메서드를 통해 yield 된 값을 꺼내오고, 전달한 인수를 통해 객체에 상태를 넣어줄 수 있다

46.5 제너레이터의 활용

46.5.1 이터러블의 구현

제너레이터를 사용해 간단하게 이터러블을 구현할 수 있다.

// 무한 피보나치 수열 생성하는 함수, 이터러블
const infiniteFibonacci = (function () {
  let [pre, cur] = [0, 1];
  return {
    [Symbol.iterator]() {
      return this;
    }
    next(){
      [pre,cur] = [cur, pre+cur];
      return {value: cur};
    }
  };
})();

for( const num of infiniteFibonacci){
  if(num > 10000) break;
  console.log(num)
}

제너레이터를 사용해서 구현하면

const infiniteFibonacci = (function* () {
  let [pre, cur] = [0, 1];

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

for (const num of infiniteFibonacci) {
  if (num > 10000) break;
  console.log(num);
}

46.5.2 비동기 처리

제너레이터 함수의 next 메서드와 yield 표현식을 통해 함수 호출자와 함수의 상태를 주고받을 수 있다. 이걸 활용해서 프로미스를 사용한 비동기 처리를 동기처럼 구현할 수 있다

const async = (generatorFunc) => {
  const generator = generatorFunc();

  const onResolved = (arg) => {
    const result = generator.next(arg);
    console.log("result: ", result);
    return result.done
      ? result.value
      : result.value.then((res) => onResolved(res));
  };
  return onResolved;
};

function* fetchTodo() {
  const url = "https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1";

  const response = yield fetch(url);
  const todo = yield response.json();
  console.log("todo : ", todo);
}
async(fetchTodo)();

46.6 async / await

제너레이터를 쓰면 비동기 처리를 동기처럼 동작하도록 구현할 수 있지만 코드가 장황하고 가독성이 나빠졌다. ES8에서는 제너레이터보타 간단하고 가독성 좋게 비동기처리를 동기처럼 동작하도록 구현할 수 있는 async/await이 도입되었다

async/await은 프로미스를 기반으로 동작한다. then, cath, finally에 메서드를 전달할 필요 없이 동기처리처럼 사용 가능하다

async function fetchTodo() {
  const url = "https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1";

  const response = await fetch(url);
  const todo = await response.json();
  console.log("todo : ", todo);
}

fetchTodo();

46.6.1 async 함수

• await 키워드는 반드시 async 내부에서 사용해야한다

• async 함수는 언제나 프로미스를 반환한다, 명시적으로 프로미스를 반환하지 않더라도 암묵적으로 반환값을 resolve하는 프로미스를 반환한다

46.6.2 await 키워드

• await 키워드는 프로미스가 settled 상태가 될 때까지 대기하다가, settled 상태가 되면 resolve한 처리 결과를 반환한다. await은 반드시 프로미스 앞에서 사용해야 한다.

• 모든 프로미스에 await 주의!!

  const a = await Promise((resolve) => setTimeout(resolve(1), 3000));
  const b = await Promise((resolve) => setTimeout(resolve(2), 2000));
  const c = await Promise((resolve) => setTimeout(resolve(3), 1000));
  
  console.log(a, b, c);
  
  //a,b,c가 순차적으로 진행되어 6초가 걸린다

    async function foo(){
      const res = await Promise all([
        await Promise((resolve) => setTimeout(resolve(1), 3000)),
        await Promise((resolve) => setTimeout(resolve(2), 2000)),
        await Promise((resolve) => setTimeout(resolve(3), 1000)),
      ]);
  
  // 약 3초 소요
    }

46.6.3 에러 처리

• 비동기 처리를 위한 콜백 패턴의 단점중 가장 심각한 것은 에러처리가 곤란하다는 것이다. 45.1.2절 에러처리의 한계애서 본것처럼 콜스택 아래방향으로 전파된다. 하지만 비동기 함수 콜백함수를 호출한게 비동기함수가 아니기 때문에 try-catch문을 사용할 수 없다

• async await에서는 try catch를 사용할 수 있다.

• async 함수 내에서 catch문을 사용해서 에러처리를 하지 않으면 async 함수는 에러를 reject 하는 프로미스를 반환한다. 따라서 async함수를 호출하고 catch 후속 처리 메서드를 통해 에러를 캐치할 수도 있다.