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제너레이터란?
제너레이터(generator)
- 코드 블록의 실행을 일시 중지했다가 필요한 시점에 재개할 수 있는 특수한 함수
- ES6에서 도입됨
제너레이터와 일반 함수의 차이
제너레이터 함수는 함수 호출자에게 함수 실행의 제어권을 양도할 수 있음
일반 함수를 호출하면 제어권이 함수에게 넘어가고 함수 코드를 일괄 실행함
= 즉, 함수 호출자(caller)는 함수를 호출한 이후 함수 실행을 제어할 수 없음
제너레이터 함수는 함수 실행을 함수 호출자가 제어할 수 있음
= 즉, 함수 호출자가 함수 실행을 일시 중지시키거나 재개시킬 수 있음
⇒ 이는 함수의 제어권을 함수가 독점하는 것이 아니라 함수 호출자에게 양도(yield)할 수 있다는 것을 의미
제너레이터 함수는 함수 호출자와 함수 상태를 주고 받을 수 있음
일반 함수를 호출하면 매개변수를 통해 함수 외부에서 값을 주입받고 함수 코드를 일괄 실행하여 결과값을 함수 외부로 반환함
= 즉, 함수가 실행되고 있는 동안에는 함수 외부에서 함수 내부로 값을 전달하여 함수의 상태를 변경할 수 없음
제너레이터 함수는 함수 호출자와 양방향으로 함수의 항태를 주고 받을 수 있음
= 즉, 제너레이터 함수는 함수 호출자에게 상태를 전달할 수 있고 함수 호출자로부터 상태를 전달받을 수도 있음
제너레이터 함수를 호출하면 제너레이터 객체를 반환함
- 일반 함수를 호출하면 함수 코드를 일괄 실행하고 값을 반환함
- 제너레이터 함수를 호출하면 함수 코드를 실행하는 것이 아니라 이터러블이면서 동시에 이터레이터인 제너레이터 객체를 반환함
제너레이터 함수의 정의
제너레이터 함수는
function*
키워드로 정의하며, 하나 이상의yield
표현식을 포함함이것을 제외하면 일반 함수를 정의하는 방법과 같음
```jsx
// 제너레이터 함수 선언문function** 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;
}
}
에스터리스크(
*
)의 위치는function
키워드와 함수 이름 사이라면 어디든지 상관 없음하지만 일관성을 지키기 위해
function
키워드 바로 뒤에 붙이는 것을 권장function* genFunc() { yield 1; } function * genFunc() { yield 1; } function *genFunc() { yield 1; } function*genFunc() { yield 1; }
제너레이터 함수는 화살표 함수로 정의 불가
const genArrowFunc = * () => { yield 1; }; // SyntaxError: Unexpected token '*'
제너레이터 함수는
new
연산자와 함께 생성자로 호출 불가function* genFunc() { yield 1; } new genFunc(); // TypeError: genFunc is not a constructor
제너레이터 객체
제너레이터 함수를 호출하면 일반 함수처럼 함수 코드 블록을 실행하는 것이 아니라 제너레이터 객체를 생성해 반환함
제너레이터 함수가 반환한 제너레이터 객체는 이터러블이면서 동시에 이터레이터임
제너레이터 객체는
Symbol.iterator
메서드를 상속받는 이터러블이면서value
,done
프로퍼티를 갖는 이터레이터 리절트 객체를 반환하는next
메서드를 소유하는 이터레이터임제너레이터 객체는
next
메서드를 가지는 이터레이터이므로Symbol.iterator
메서드를 호출해서 별도로 이터레이터를 생성할 필요가 없음// 제너레이터 함수 function* genFunc() { yield 1; yield 2; yield 3; } // 제너레이터 함수를 호출하면 제너레이터 객체를 반환한다. const generator = genFunc(); // 제너레이터 객체는 이터러블이면서 동시에 이터레이터다. // 이터러블은 Symbol.iterator 메서드를 직접 구현하거나 프로토타입 체인을 통해 상속받은 객체다. console.log(Symbol.iterator in generator); // true // 이터레이터는 next 메서드를 갖는다. console.log('next' in generator); // true
제너레이터 객체는
next
메서드를 갖는 이터레이터이지만 이터레이터에 없는return
,throw
메서드를 가짐next
메서드를 호출하면 제너레이터 함수의yield
표현식까지 코드 블록으로 실행하고,yield
된 값을value
프로퍼티 값으로,false
를done
프로퍼티 값으로 갖는 이터레이터 리절트 객체를 반환return
메서드를 호출하면 인수로 전달받은 값을value
프로퍼티 값으로,true
를done
프로퍼티 값으로 갖는 이터레이터 리절트 객체를 반환function* genFunc() { try { yield 1; yield 2; yield 3; } catch (e) { console.error(e); } } const generator = genFunc(); console.log(generator.**next()); // {value: 1, done: false}** console.log(generator.**return('End!')); // {value: "End!", done: true}**
throw
메서드를 호출하면 인수로 전달받은 에러를 발생시키고undefined
를value
프로퍼티 값으로,true
를done
프로퍼티 값으로 갖는 이터레이터 리절트 객체를 반환function* genFunc() { try { yield 1; yield 2; yield 3; } catch (e) { console.error(e); } } const generator = genFunc(); console.log(generator.next()); // {value: 1, done: false} console.log(generator.**throw('Error!')); // {value: undefined, done: true}**
제너레이터의 일시 중지와 재개
제너레이터는 yield 키워드와 next 메서드를 통해 실행을 일시 중지했다가 필요한 시점에 다시 재개할 수 있음 (함수 호출자에게 제어권을 양도)
제너레이터 객체의 next 메서드를 호출하면 제너레이터 함수의 코드 블록을 실행함
⇒ 단, 일반 함수처럼 한 번에 코드 블록의 모든 코드를 일괄 실행하는 것이 아니라 yield 표현식까지만 실행함
yield 키워드는 제너레이터 함수의 실행을 일시 중지시키거나 yield 키워드 뒤에 오는 표현식의 평가 결과를 제너레이터 호출자에게 반환함
// 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}**
제너레이터 객체의
next
메서드를 호출하면yield
표현식까지 실행되고 일시 중지됨. 이때 함수의 제어권이 호출자로 양도됨이때 제너레이터 객체의
next
메서드는value
,done
프로퍼티를 갖는 이터레이터 리절트 객체를 반환value
프로퍼티에는yield
표현식에서yield
된 값(yield
키워드 뒤의 값)이 할당되고done
프로퍼티에는 제너레이터 함수가 끝까지 실행되었는지를 나타내는 불리언 값이 할당됨
제너레이터 객체의
next
메서드에 전달한 인수는 제너레이터 함수의yield
표현식을 할당받는 변수에 할당됨yield
표현식을 할당받는 변수에yield
표현식의 평가 결과가 할당되지 않는 것에 주의function* genFunc() { // 처음 next 메서드를 호출하면 첫 번째 yield 표현식까지 실행되고 일시 중지된다. // 이때 yield된 값 1은 next 메서드가 반환한 이터레이터 리절트 객체의 value 프로퍼티에 할당된다. // x 변수에는 아직 아무것도 할당되지 않았다. x 변수의 값은 next 메서드가 두 번째 호출될 때 결정된다. const x = yield 1; // 두 번째 next 메서드를 호출할 때 전달한 인수 10은 첫 번째 yield 표현식을 할당받는 x 변수에 할당된다. // 즉, const x = yield 1;은 두 번째 next 메서드를 호출했을 때 완료된다. // 두 번째 next 메서드를 호출하면 두 번째 yield 표현식까지 실행되고 일시 중지된다. // 이때 yield된 값 x + 10은 next 메서드가 반환한 이터레이터 리절트 객체의 value 프로퍼티에 할당된다. const y = yield (x + 10); // 세 번째 next 메서드를 호출할 때 전달한 인수 20은 두 번째 yield 표현식을 할당받는 y 변수에 할당된다. // 즉, const y = yield (x + 10);는 세 번째 next 메서드를 호출했을 때 완료된다. // 세 번째 next 메서드를 호출하면 함수 끝까지 실행된다. // 이때 제너레이터 함수의 반환값 x + y는 next 메서드가 반환한 이터레이터 리절트 객체의 value 프로퍼티에 할당된다. **// 일반적으로 제너레이터의 반환값은 의미가 없다. // 따라서 제너레이터에서는 값을 반환할 필요가 없고 return은 종료의 의미로만 사용해야 한다.** return x + y; } // 제너레이터 함수를 호출하면 제너레이터 객체를 반환한다. // 이터러블이며 동시에 이터레이터인 제너레이터 객체는 next 메서드를 갖는다. const generator = genFunc(0); // 처음 호출하는 next 메서드에는 인수를 전달하지 않는다. // **만약 처음 호출하는 next 메서드에 인수를 전달하면 무시된다.** // next 메서드가 반환한 이터레이터 리절트 객체의 value 프로퍼티에는 첫 번째 yield된 값 1이 할당된다. let res = generator.next(); console.log(res); // {value: 1, done: false} // next 메서드에 인수로 전달한 10은 genFunc 함수의 x 변수에 할당된다. // next 메서드가 반환한 이터레이터 리절트 객체의 value 프로퍼티에는 두 번째 yield된 값 20이 할당된다. res = generator.next(10); console.log(res); // {value: 20, done: false} // next 메서드에 인수로 전달한 20은 genFunc 함수의 y 변수에 할당된다. // next 메서드가 반환한 이터레이터 리절트 객체의 value 프로퍼티에는 제너레이터 함수의 반환값 30이 할당된다. res = generator.next(20); console.log(res); // {value: 30, done: true}
이처럼 제너레이터 함수는
next
메서드와yield
표현식을 통해 함수 호출자와 함수의 상태를 주고받을 수 있음- 함수 호출자는
next
메서드를 통해yield
표현식까지 함수를 실행시켜 제너레이터 객체가 관리하는 상태(yield
된 값)를 꺼내올 수 있고,next
메서드에 인수를 전달해서 제너레이터 객체에 상태(yield
표현식을 할당받는 변수)를 밀어넣을 수 있음 - 이러한 제너레이터의 특성을 활용하면 비동기 처리를 동기 처리처럼 구현할 수 있음
- 함수 호출자는
제너레이터의 활용
이터러블의 구현
제너레이터 함수를 사용하면 이터레이션 프로토콜을 준수해 이터러블을 생성하는 방식보다 간단히 이터러블을 구현할 수 있음
이터레이션 프로토콜을 준수하여 무한 피보나치 수열을 생성하는 함수
// 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 }
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; } }()); // infiniteFibonacci는 무한 이터러블이다. for (const num of infiniteFibonacci) { if (num > 10000) break; console.log(num); // 1 2 3 5 8...2584 4181 6765 }
비동기 처리
next
메서드와yield
표현식을 통해 함수 호출자와 함수의 상태를 주고 받을 수 있다는 제너레이터 함수의 특성을 활용하면 프로미스를 사용한 비동기 처리를 동기 처리처럼 구현할 수 있음= 프로미스의 후속 처리 메서드
then
,catch
,finally
없이 비동기 처리 결과를 반환하도록 구현 가능// node-fetch는 node.js 환경에서 window.fetch 함수를 사용하기 위한 패키지다. // 브라우저 환경에서 이 예제를 실행한다면 아래 코드는 필요 없다. // https://github.com/node-fetch/node-fetch const fetch = require('node-fetch'); // 제너레이터 실행기 const async = generatorFunc => { const generator = generatorFunc(); // ② const onResolved = arg => { const result = generator.next(arg); // ⑤ return result.done ? result.value // ⑨ : result.value.then(res => onResolved(res)); // ⑦ }; return onResolved; // ③ }; (async(function* fetchTodo() { // ① const url = 'https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1'; const response = yield fetch(url); // ⑥ const todo = yield response.json(); // ⑧ console.log(todo); // {userId: 1, id: 1, title: 'delectus aut autem', completed: false} })()); // ④
위 예제의 제너레이터 함수를 실행하는 제너레이터 실행기인
async
함수는 이해를 돕기 위해 간략화한 예제이므로 완전하지 않음.async/await
을 사용하면async
함수와 같은 제너레이터 실행기를 사용할 필요가 없지만 혹시 제너레이터 실행기가 필요하다면 직접 구현하는 것보다 co 라이브러리를 사용하기 바람const fetch = require('node-fetch'); // https://github.com/tj/co const co = require('co'); co(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 } });
async/await
ES8(ECMAScript 2017)에서는 제너레이터보다 간단하고 가독성 좋게 비동기 처리를 동기 처리처럼 동작하도록 구현할 수 있는
async/await
가 도입됨프로미스를 기반으로 동작
프로미스의
then
/catch
/finally
후속 처리 메서드에 콜백 함수를 전달해서 비동기 처리 결과를 후속 처리할 필요 없이 마치 동기 처리처럼 프로미스를 사용할 수 있음= 프로미스의 후속 처리 메서드 없이 마치 동기 처리처럼 프로미스가 처리 결과를 반환하도록 구현할 수 있음
const fetch = require('node-fetch'); **async** function fetchTodo() { const url = 'https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1'; const response = **await** fetch(url); const todo = **await** response.json(); console.log(todo); // {userId: 1, id: 1, title: 'delectus aut autem', completed: false} } fetchTodo();
async 함수
await
키워드는 반드시async
함수 내부에서 사용해야 함async
함수는async
키워드를 사용해 정의하며 언제나 프로미스를 반환함명시적으로 프로미스를 반환하지 않더라도 암묵적으로 반환값을 resolve하는 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 // async 클래스 메서드 class MyClass { async bar(n) { return n; } } const myClass = new MyClass(); myClass.bar(5).then(v => console.log(v)); // 5
클래스의
constructor
메서드는async
메서드가 될 수 없음클래스의
constructor
메서드는 인스턴스를 반환해야 하지만async
함수는 언제나 프로미스를 반환해야 함class MyClass { async constructor() { } // SyntaxError: Class constructor may not be an async method } const myClass = new MyClass();
await 키워드
await
키워드는 프로미스가settled
된 상태(비동기 처리가 수행된 상태)가 될 때까지 대기하다가settled
상태가 되면 프로미스가 resolve한 처리 결과를 반환함await
키워드는 반드시 프로미스 앞에서 사용해야 함const fetch = require('node-fetch'); const getGithubUserName = async id => { const res = **await** fetch(`https://api.github.com/users/${id}`); // ① const { name } = **await** res.json(); // ② console.log(name); // Ungmo Lee }; getGithubUserName('ungmo2');
- ①의
fetch
함수가 수행한 HTTP 요청에 대한 서버의 응답이 도착해서fetch
함수가 반환한 프로미스가settled
상태가 될 때까지 ①은 대기하게 됨 - 이후 프로미스가
settled
상태가 되면 프로미스가 resolve한 처리 결과가res
변수에 할당됨
- ①의
이처럼
await
키워드는 다음 실행을 일시 중지시켰다가 프로미스가settled
상태가 되면 다시 재개함**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)); console.log([a, b, c]); // [1, 2, 3] } foo(); // 약 6초 소요된다.
모든 프로미스에
await
키워드를 사용하는 것은 주의해야 함위 예제의 foo 함수는 종료될 때까지 약 6초가 소요됨.
첫 번째 프로미스는
settled
상태가 될 때까지 3초,두 번째 프로미스는
settled
상태가 될 때까지 2초,세 번째 프로미스는
settled
상태가 될 때까지 1초가 소요되기 때문그런데
foo
함수가 수행하는 3개의 비동기 처리는 서로 연관 없이 개별적으로 수행하는 비동기 처리이므로 앞선 비동기 처리가 완료될 때까지 대기해서 순차적으로 처리할 필요가 없음. 따라서 foo 함수는 다음과 같이 처리:**async** function foo() { const res = **await** Promise.all([ new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(1), 3000)), new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(2), 2000)), new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(3), 1000)) ]); console.log(res); // [1, 2, 3] } foo(); // 약 3초 소요된다.
다음의
bar
함수는 앞선 비동기 처리의 결과를 가지고 다음 비동기 처리를 수행해야 함. 따라서 비동기 처리 순서가 보장되어야 하므로 모든 프로미스에await
키워드를 써서 순차적으로 처리할 수밖에 없음**async** function bar(n) { const a = **await** new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(n), 3000)); // 두 번째 비동기 처리를 수행하려면 첫 번째 비동기 처리 결과가 필요하다. const b = **await** new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(a + 1), 2000)); // 세 번째 비동기 처리를 수행하려면 두 번째 비동기 처리 결과가 필요하다. const c = **await** new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(b + 1), 1000)); console.log([a, b, c]); // [1, 2, 3] } bar(1); // 약 6초 소요된다.
에러 처리
비동기 처리를 위한 콜백 패턴의 단점 중 가장 심각한 것은 에러 처리가 곤란하다는 것
에러는 호출자 방향으로 전파됨. 즉, 콜 스택의 아래 방향으로 전파됨
하지만 비동기 함수의 콜백 함수를 호출한 것은 비동기 함수가 아니기 때문에
try … catch
문을 사용해 에러를 캐치할 수 없음try { setTimeout(() => { throw new Error('Error!'); }, 1000); } catch (e) { // 에러를 캐치하지 못한다 console.error('캐치한 에러', e); }
async/await
에서 에러 처리는try … catch
문을 사용할 수 있음콜백 함수를 인수로 전달하는 비동기 함수와는 달리 프로미스를 반환하는 비동기 함수는 명시적으로 호출할 수 있기 떄문에 호출자가 명확함
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();
위 예제의
foo
함수의catch
문은 HTTP 통신에서 발생한 네트워크 에러뿐 아니라try
코드 블록 내의 모든 문에서 발생한 일반적인 에러까지 모두 캐치할 수 있음
async
함수 내에서catch
문을 사용해서 에러 처리를 하지 않으면async
함수는 발생한 에러를 reject하는 프로미스를 반환함.따라서
async
함수를 호출하고Promise.prototype.catch
후속 처리 메서드를 사용해 에러를 캐치할 수도 있const fetch = require('node-fetch'); const foo = async () => { 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
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