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JavaScript

[JavaScript] 제너레이터와 async/await

여름임 2023. 1. 5. 16:17

제너레이터와 async / await

ES2015(ES6)에 도입된 제너레이터와 ES2017(ES8)에 도입된 async await에 대해 공부한 것을 정리해 보고자 한다. 

Generator(제너레이터)

제너레이터란?

ES6에 도입되었으며 함수의 실행을 일시 중지했다가 필요한 시점에 재개할 수 있는 특수한 함수.

 

제너레이터와 일반 함수의 차이

1. 제너레이터 함수는 함수 호출자에게 함수 실행의 제어권을 양도할 수 있다.
일반 함수를 호출하면 제어권이 함수에게 넘어가고 함수 코드를 일괄 실행한다. 즉, 함수 호출자는 함수를 호출한 이후 함수 실행을 제어할 수 없다. 제너레이터 함수는 함수 실행을 함수 호출자가 제어할 수 있다. 다시 말해, 함수 호출자가 함수 실행을 일시 중지시키거나 재개시킬 수 있다. 이는 함수의 제어권을 함수가 독점하는 것이 아니라 함수 호출자에게 양도 할 수 있다는 것을 의미한다.

2. 제너레이터 함수는 함수 호출자와 함수의 상태를 주고받을 수 있다.
일반 함수를 호출하면 매개변수를 통해 함수 외부에서 값을 주입받고 함수 코드를 일괄 실행하여 결괏값을 함수 외부로 반환한다. 즉, 함수가 실행되고 있는 동안에는 함수 외부에서 함수 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 함수 호출자로부터 상태를 전달받을 수도 있다.

3. 제너레이터 함수를 호출하면 제너레이터 객체를 반환한다.
일반 함수를 호출하면 함수 코드를 일괄 실행하고 값을 반환한다. 제너레이터 함수를 호출하면 함수 코드를 실행하는 것이 아니라 이터러블이면서 동시에 이터레이터인 제너레이터 객체를 반환한다.

 

제너레이터 함수의 정의

function* 키워드로 선언하고, 하나 이상의 yield 표현식을 포함한다. (화살표 함수X)

 


  

    
    
    
    
  
// 제너레이터 함수 선언문

function* generator(){

  yield 1;

}



// 제너레이터 함수 표현식

const genFunc = function* (){

  yield 1;

}

 


  

    
    
    
    
  
// 4가지 형태 모두 다 가능하나, 일관성을 위해 1번째 방식으로 사용하자!

function* generator(){

  yield 1;

}



function * generator(){

  yield 1;

}



function *generator(){

  yield 1;

}



function*generator(){

  yield 1;

}

제너레이터 객체

제너레이터 함수를 호출하면 일반 함수처럼 함수 코드 블록을 실행하는 것이 아니라 제너레이터 객체를 생성해 반환한다.

제너레이터 함수가 반환한 제너레이터 객체는 iterable(반복이 가능한)이면서 동시에 iterator다.

제너레이터 객체는 Symbol.interator  메서드를 상속받는 이터러블 이면서 value, done 프로퍼티를 갖는 이터레이터 result 객체를 반환하는 next 메서드를 소유하는 이터레이터다.

 

이 글에서는 interation protocol을 깊게 다루지 않고 참고 사이트만 남긴다!

참고: https://developer.mozilla.org/ko/docs/Web/JavaScript/Reference/Iteration_protocols

 


  

    
    
    
    
  
function* generator() {

  yield 1;

  yield 2;

  yield 3;

}



const gen = generator(); // "Generator { }"



console.log(gen.next().value); // 1

console.log(gen.next().value); // 2

console.log(gen.next().value); // 3

 

제너레이터 객체는 next 메서드를 갖는 이터레이터이지만 이터레이터에 없는 return, throw 메서드를 갖는다.

제너레이터 객체의 세 개의 메서드를 호출하면 다음과 같이 동작한다.

  • next 메서드를 호출하면 제너레이터 함수의 yield 표현식까지 함수를 실행하고 yield 된 값을 value 프로퍼티 값으로, false를 done프로퍼티 값으로 갖는 이터레이터 result 객체를 반환한다.
  • return 메서드를 호출하면 인수로 전달받는 값을 value 프로퍼티 값으로, true를 done프로퍼티 값으로 갖는 이터레이터 result 객체를 반환한다.

  

    
    
    
    
  
function* generator(){

  try{

    yield 1;

    yield 2;

    yield 3;

  }catch(err){

    console.error("error")

  }

}



const genFunc = generator();



console.log(genFunc.next()) // {done: false, value: 1}

console.log(genFunc.return("end!!")) // {done: true, value: "end!!"}

 

  • throw 메서드를 호출하면 인수로 전달받은 에러를 발생시키고 undefined를 value 프로퍼티 값으로, true를 done 프로퍼티 값으로 갖는 이터레이터 result 객체를 반환한다.

  

    
    
    
    
  
function* generator(){

  try{

    yield 1;

    yield 2;

    yield 3;

  }catch(err){

    console.error("error")

  }

}



const genFunc = generator();



console.log(genFunc.next()) // {done: false, value: 1}

console.log(genFunc.throw("error!!")) // {done: true, value: undefined}

제너레이터의 일시 중지와 재개

제너레이터는 yield 키워드와 next 메서드를 통해 실행을 일시 중지했다가 필요한 시점에 다시 재개할 수 있다.

yield 키워드는 제너레이터 함수의 실행을 중지시키거나 yield 키워드 뒤에 오는 표현식의 평가 결과를 함수 호출자에게 반환한다.

 


  

    
    
    
    
  
// 제너레이터 함수

function* genFunc() {

  yield 1;

  yield 2;

  yield 3;

}



// 제너레이터 함수를 호출하면 제너레이터 객체를 반환한다.

// 이터러블이면서 동시에 이터레이터인 제너레이터 객체는 next 메서드를 갖는다.

const generator = genFunc();



// 처음 next 메서드를 호출하면 첫 번째 yield 표현식까지 실행되고 일시 중지된다.

// next 메서드는 이터레이터 리절트 객체({value, done})를 반환한다.

// value 프로퍼티에는 첫 번째 yield 표현식에서 yield된 값 1이 할당된다.

// done 프로퍼티에는 제너레이터 함수가 끝까지 실행되었는지를 나타내는 false가 할당된다.

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



// 다시 next 메서드를 호출하면 두 번째 yield 표현식까지 실행되고 일시 중지된다.

// next 메서드는 이터레이터 리절트 객체({value, done})를 반환한다.

// value 프로퍼티에는 두 번째 yield 표현식에서 yield된 값 2가 할당된다.

// done 프로퍼티에는 제너레이터 함수가 끝까지 실행되었는지를 나타내는 false가 할당된다.

console.log(generator.next()); // {value: 2, done: false}



// 다시 next 메서드를 호출하면 세 번째 yield 표현식까지 실행되고 일시 중지된다.

// next 메서드는 이터레이터 리절트 객체({value, done})를 반환한다.

// value 프로퍼티에는 세 번째 yield 표현식에서 yield된 값 3이 할당된다.

// done 프로퍼티에는 제너레이터 함수가 끝까지 실행되었는지를 나타내는 false가 할당된다.

console.log(generator.next()); // {value: 3, done: false}



// 다시 next 메서드를 호출하면 남은 yield 표현식이 없으므로 제너레이터 함수의 마지막까지 실행한다.

// next 메서드는 이터레이터 리절트 객체({value, done})를 반환한다.

// value 프로퍼티에는 제너레이터 함수의 반환값 undefined가 할당된다.

// done 프로퍼티에는 제너레이터 함수가 끝까지 실행되었음을 나타내는 true가 할당된다.

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

 

next 메서드를 반복 호출하여 yield 표현식까지 실행과 일시 중지를 반복하다가 제네레이터 함수가 끝까지 실행되면 done 프로퍼티에 true 가 할당된다.

 

✔️ iterator next 메서드와 다른 점!

iterator의 next 메서드와 달리 제너레이터 객체의 next 메서드에는 인수를 전달할 수 있다.

전달한 인수는 제너레이터 함수의 yield 표현식을 할당받는 변수에 할당된다.

 


  

    
    
    
    
  
function* genFunc() {

  const x = yield 1;

  const y = yield (x + 10);



  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}

제네레이터의 활용

1. 이터러블의 구현

제네레이터 함수를 사용하면 이터레이션 프로토콜을 준수해 이터러블을 생성하는 방식보다 간단하게 이터러블을 구현할 수 있다.

먼저 이터레이션 프로토콜을 사용하여 만든 함수를 구현해 보자.

 


  

    
    
    
    
  
// 무한 이터러블을 생성하는 함수

const infiniteFibonacci = (function () {

  let [pre, cur] = [0, 1];



  return {

    [Symbol.iterator]() { return this; },

    next() {

      [pre, cur] = [cur, pre + cur];

      // 무한 이터러블이므로 done 프로퍼티를 생략한다.

      return { value: cur };

    }

  };

}());



// infiniteFibonacci는 무한 이터러블이다.

for (const num of infiniteFibonacci) {

  if (num > 10000) break;

  console.log(num); // 1 2 3 5 8...2584 4181 6765

 

제네레이터를 사용하면 이터레이션 프로토콜을 준수해 이터러블을 생성하는 방식보다 간단하게 이터러블을 구현할 수 있다.

 


  

    
    
    
    
  
// 무한 이터러블을 생성하는 제너레이터 함수

const infiniteFibonacci = (function* () {

  let [pre, cur] = [0, 1];



  while (true) {

    [pre, cur] = [cur, pre + cur];

    yield cur;

  }

}());



// infiniteFibonacci는 무한 이터러블이다.

for (const num of infiniteFibonacci) {

  if (num > 10000) break;

  console.log(num); // 1 2 3 5 8...2584 4181 6765

}

 

2. 비동기 처리

next 메서드와 yield 표현식을 통해 함수의 상태를 주고받을 수 있는데, 이 특성을 활용하여 비동기 처리를 동기 처리처럼 구현할 수 있다

 


  

    
    
    
    
  
const async = generatorFunc => {

  const generator = generatorFunc();



  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 = 'https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1';



  const response = yield fetch(url);

  const todo = yield response.json();

  console.log(todo);

  // {userId: 1, id: 1, title: 'delectus aut autem', completed: false}

})());

 

제네레이터의 특성을 활용하여 promise의 then/catch/finally 없이 비동기 처리 결과를 반환하도록 구현할 수 있지만

이제 우리에겐 async await 가 있으니 편안해졌다.🙂

async / await

배경

제너레이터를 사용해서 비동기 처리를 동기 처리처럼 구현할 수 있으나 코드의 가독성이 좋지 않다... 매우 매우

따라서 지금의 async/await 가 ES8에 도입되었다.

async/await 는 프로미스를 기반으로 동작한다. 프로미스의 후속 처리 메서드(then/catch/finally) 없이 구현할 수 있다.

async 함수

await 키워드는 반드시 async 함수 내부에서 사용해야 한다.

 


  

    
    
    
    
  
// 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



// async 클래스 메서드

class MyClass {

  async bar(n) { return n; }

}

const myClass = new MyClass();

myClass.bar(5).then(v => console.log(v)); // 5

await 키워드

await 키워드는 프로미스가 settled 상태가 될 때까지 대기하다가 settled 상태가 되면 프로미스가 resolve 한 처리 결과를 반환한다.

 


  

    
    
    
    
  
async function f() {



  let promise = new Promise((resolve, reject) => {

    setTimeout(() => resolve("완료!"), 1000)

  });



  let result = await promise; // 프로미스가 이행될 때까지 기다림 (*)



  alert(result); // "완료!"

}



f();

에러 처리

async/await 에서 에러처리를 try... catch 문을 사용할 수 있다.

아래 예제의 함수는 HTTP 통신에서 발생한 네트워크 에러뿐만 아니라 try 코드 내에서 발생한 일반적인 에러까지 모두 캐치할 수 있다.

 


  

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



const foo = async () => {

  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();

 

마치며

비동기 처리를 할 때 단순히 async await 만 사용하였는데 제네레이터 함수에 대해 공부하고 나니 간단했던 async await 코드의 가독성과 간단함에 다시 한번 느끼게 됐다.

이 간단한 코드를 제네레이터로 만든다고 생각하니 머릿속이 복잡하지만 async await를 도입하게 된 배경과 도입하기 전의 과정들을 알게 되는 좋은 기회였다.

자바스크립트의 발전에 박수를 보낸다 짝짝짝👏 

출처 :

모던 자바스크립트 Deep Dive

https://developer.mozilla.org/ko/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Generator

https://youtu.be/qi24UqyJLgs

저작자표시 비영리 동일조건

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