[ 모던 자바스크립트 ] 46. 제너레이터와 async/await

 

1) 제너레이터란?

ES6에서 도입된 제너레이터는 코드 블록의 실행을 일시 중지했다가 필요한 시점에 재개할 수 있는 특수한 함수다. (ES6 도입) 제너레이터와 일반 함수의 차이는 다음과 같다.

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 양도할 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 결과값을 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. 다시 말해, 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.

 

 

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2) 제너레이터 함수의 정의

제너레이터 함수는 function* 키워드로 선언한다. 그리고 하나 이상의 yield 표현식을 포함한다.

// 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 {
	* genClsMethod() {
		yield 1;
	}
}

 

애스터리스트(*)의 위치는 function 키워드와 함수 이름 사이라면 어디든지 상관없다. 하지만 일관성을 유지하기 위해 function 키워드 바로 뒤에 붙이는 것을 권장한다.

function* genFunc() { yield 1; }

 

제너레이터 함수는 화살표 함수로 정의할 수 없다.

제너레이터 함수는 new 연산자와 함께 생성자 함수로 호출할 수 없다.

 

 

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3) 제너레이터 객체

제너레이터 함수를 호출하면 일반 함수처럼 함수 코드 블록을 실행하는 것이 아니라 제너레이터 객체를 생성해 반환한다. 제너레이터 함수가 반환한 제너레이터 객체는 이터러블(iterable)이면서 동시에 이터레이터(iterator)다.

 

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

 

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

 

• next 메서드는 호출하면 제너레이터 함수의 yield 표현식까지 코드 블록을 실행하고 yield된 값을 value 프로퍼티 값으로, false를 done 프로퍼티 값으로 갖는 이터레이터 리절트 객체를 반환한다.

{ value: ..., done: false }

 

• return 메서드를 호출하면 인수로 전달받은 값을 value 프로퍼티 값으로, true를 done 프로퍼티 값으로 갖는 이터레이터 리절트 객체를 반환한다.

{ value: …, done: true }

 

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

{ value: undefined, done: true }

 

 

 

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4) 제너레이터의 일시 중지와 재개

일반 함수는 호출 이후 제어권을 함수가 독점하지만 제너레이터는 함수 호출자에게 제어권을 양도하여 필요한 시점에 함수 실행을 재개할 수 있다.

제너레이터 객체의 next 메서드를 호출하면 제너레이터 함수의 코드 블록을 실행한다. 단, 일반 함수처럼 한 번에 코드 블록의 모든 코드를 일괄 실행하는 것이 아니라 yield 표현식까지만 실행한다.

 

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

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

const generator = genFunc();
console.log(generator.next());    // { value: 1, done: false }
console.log(generator.next());    // { value: 2, done: false }
console.log(generator.next());    // { value: 3, done: false }
console.log(generator.next());    // { value: undefined, done: true }

제너레이터 객체의 next 메서드를 호출하면 yield 표현식까지 실행되고 일시 중지된다. 이때 함수의 제어권이 호출자로 양도된다.

이때 제너레이터 객체의 next 메서드는 value, done 프로퍼티를 갖는 이터레이터 리절트 객체를 반환한다.

 

제너레이터 객체의 next 메서드에 전달한 인수는 제너레이터 함수의 yield 표현식을 할당받는 변수에 할당된다. yield 표현식을 할당받는 변수에 yield 표현식의 평가 결과가 할당되지 않는 것에 주의해야 한다.

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 }

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 표현식을 할당받는 변수)를 밀어넣을 수 있다.

 

 

 

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5) 제너레이터의 활용

이터러블의 구현

제너레이터 함수를 사용하면 이터레이션 프로토콜을 준수해 이터러블을 생성하는 방식보다 간단히 이터러블을 구현할 수 있다.

 

비동기 처리

제너레이터 함수는 next 메서드와 yield 표현식을 통해 함수 호출자와 함수의 상태를 주고받을 수 있다. 이러한 특성을 활용하면 프로미스를 사용한 비동기 처리를 동기 처리처럼 구현할 수 있다.

※ async/await가 나오기 전에는 프로미스 + 제너레이터 조합으로 비동기 코드를 동기식 코드와 거의 동일하게 작성할 수 있었다. ES2017에 async/await 문법이 포함되면서 현재는 async/await를 사용하는 것이 훨씬 보편적이고 간결하다.

 

 

 

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6) async/await ⭐

ES8(ECMAScript 2017)에서는 제너레이터보다 간단하고 가독성 좋게 비동기 처리를 동기 처리처럼 동작하도록 구현할 수 있는 async/await가 도입되었다. ➡️ 프로미스를 더 직관적으로 다루기 위해 도입된 문법

async/await는 프로미스를 기반으로 동작한다.

async/await를 사용하면 프로미스의 후속 처리 메서드 없이 마치 동기 처리처럼 프로미스가 처리 결과를 반환하도록 구현할 수 있다.

 

async 함수

async 함수는 async 키워드를 사용해 정의하며 언제나 프로미스를 반환한다. async 함수가 명시적으로 프로미스를 반환하지 않더라도 async 함수는 암묵적으로 반환값을 resolve하는 프로미스를 반환한다.

➡️ 함수가 비동기 작업을 수행함을 나타냄

 

await 키워드

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

await 키워드는 반드시 프로미스 앞에서 사용해야 한다.

※ await 키워드는 순서 보장이 필요할 때만 사용해야 한다. 무분별하게 사용할 시 코드 실행 시간이 길어질 위험이 있다.

➡️ 프로미스가 처리될 때까지 기다림

 

에러 처리

async/await에서 에러 처리는 try … catch 문을 사용할 수 있다. 콜백 함수를 인수로 전달받는 비동기 함수와는 달리 프로미스를 반환하는 비동기 함수는 명시적으로 호출할 수 있기 때문에 호출자가 명확하다.

async 함수 내에서 catch 문을 사용해서 에러 처리를 하지 않으면 async 함수는 발생한 에러를 reject하는 프로미스를 반환한다. 따라서 async 함수를 호출하고 Promise.prototype.catch 후속 처리 메서드를 사용해 에러를 캐치할 수도 있다.

 

 

 

 

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출처: 이웅모, 『모던 자바스크립트 Deep Dive』 - 위키북스