[Deep Dive] 45장 - 프로미스

JS는

비동기 처리를 위한 하나의 패턴으로 콜백 함수를 사용한다.

 

BUT

전통적인 콜백 패턴은 콜백 헬로 인해 가독성이 나쁘고

비동기 처리 중 발생한 에러의 처리가 곤란하며

여러 개의 비동기 처리를 한 번에 처리하는 데도 한계가 있다.

 

ES6에서는 비동기 처리를 위한 또 다른 패턴으로

프로미스를 도입했다.

 

프로미스는 전통적인 콜백 패턴이 가진 단점을 보완하며

비동기 처리 시점을 명확하게 표현할 수 있다는 장점이 있다.

 

1. 비동기 처리를 위한 콜백 패턴의 단점

1-1. 콜백 헬

비동기 함수를 호출하면

함수 내부의 비동기로 동작하는 코드가 완료되지 않았다 해도

기다리지 않고 즉시 종료된다.

 

비동기 함수 내부의 비동기로 동작하는 코드는

비동기 함수가 종료된 이후에 완료된다.

 

비동기 함수 내부의 비동기로 동작하는 코드에서

처리 결과를 외부로 반환하거나 상위 스코프의 변수에 할당하면

기대한 대로 동작하지 않는다.

 

비동기 함수는

비동기 처리 결과를 외부에 반환할 수 없고,

상위 스코프의 변수에 할당할 수도 없다.

 

따라서 비동기 함수의 처리 결과(서버의 응답 등)에 대한 후속 처리는

비동기 함수 내부에서 수행해야 한다.

 

이때 비동기 함수를 범용적으로 사용하기 위해

비동기 함수에 비동기 처리 결과에 대한 후속처리를 수행하는

콜백 함수를 전달하는 것이 일반적이다.

 

필요에 따라 비동기 처리가 성공하면 호출될 콜백 함수와

비동기 처리가 실패하면 호출될 콜백 함수를 전달할 수 있다.

 

콜백 함수를 통해 비동기 처리 결과에 대한 후속 처리를 수행하는 비동기 함수가

비동기 처리 결과를 가지고 또다시 비동기 함수를 호출해야 한다면

콜백 함수 호출이 중첩되어 복잡도가 높아지는 현상이 발생하는데,

이를 콜백 헬이라 한다.

 

1-2. 에러 처리의 한계

콜백 패턴의 문제점 중에서 가장 심각한 것은 에러 처리가 곤란한 것이다.

try {
    setTimeout(() => {
        throw new Error("Error!");
    }, 1000);
} catch (e) {
	// 에러를 캐치하지 못한다.
    console.error("캐치한 에러", e);
}

에러는 호출자(caller) 방향으로 전파된다.

즉,

콜 스택의 아래 방향(실행 중인 실행 컨텍스트가 푸시되기 직전에 푸시된 실행 컨텍스트 방향)으로 전파된다.

BUT setTimeout 함수의 콜백 함수를 호출한 것은 setTimeout 함수가 아니다.

따라서 catch 블록에서 캐치되지 않는다.

 

2. 프로미스의 생성

ES6에서 도입된 Promise는 호스트 객체가 아닌

ECMAScript 사양에 정의된 표준 빌트인 객체다.

 

Promise 생성자 함수는 비동기 처리를 수행할 콜백 함수를 인수로 전달받는데

이 콜백 함수는 resolve와 reject 함수를 인수로 전달받는다.

 

프로미스의 상태 정보	의미	상태 변경 조건
pending	비동기 처리가 아직 수행되지 않은 상태	프로미스가 생성된 직후 기본 상태
fulfilled	비동기 처리가 수행된 상태(성공)	resolve 함수 호출
rejected	비동기 처리가 수행된 상태(실패)	reject 함수 호출

프로미스의 상태는 resolve 또는 reject 함수를 호출하는 것으로 결정된다.

 

프로미스는 비동기 처리 상태와 처리 결과를 관리하는 객체다.

 

3. 프로미스의 후속 처리 메서드

프로미스의 비동기 처리 상태가 변화하면

후속 처리 메서드에 인수로 전달한 콜백 함수가

선택적으로 호출된다.

 

3-1. Promise.prototype.then

then 메서드는 두 개의 콜백 함수를 인수로 전달받는다.

• 첫 번째 콜백 함수는
  프로미스가 fulfilled 상태가 되면 호출된다.
  이때 콜백 함수는 프로미스의 비동기 처리 결과를 인수로 전달받는다.
• 두 번째 콜백 함수는
  프로미스가 rejected 상태가 되면 호출된다.
  이때 콜백 함수는 프로미스의 에러를 인수로 전달받는다.

3-2. Promise.prototype.catch

catch 메서드의 콜백 함수는 프로미스가 rejected상태인 경우만 호출된다.

 

3-3. Promise.prototype.finally

프로미스의 성공 또는 실패와 상관없이 무조건 한 번 호출된다.

finally 메서드도 then / catch 메서드와 마찬가지로 언제나 프로미스를 반환한다.

 

4. 프로미스의 에러 처리

catch 메서를 모든 then 메서드를 호출한 이후에 호출하면

비동기 처리에서 발생한 에러(rejected 상태)뿐만 아니라

then 메서드 내부에서 발생한 에러까지 모두 캐치할 수 있다.

 

또한 then 메서드에 두 번째 콜백 함수를 전달하는 것보다 catch 메서드를 사용하는 것이 가독성이 좋고 명확하다.

 

5. 프로미스 체이닝

프로미스도 콜백 패턴을 사용하므로 콜백 함수를 사용하지 않는 것은 아니다.

콜백 패턴은 가독성이 좋지 않다.

이 문제는 ES8에서 도입된 async / await를 통해 해결할 수 있다.

async / await를 사용하면 프로미스의 후속 처리 메서드 없이

마치 동기 처리처럼 프로미스가 처리 결과를 반환하도록 구현할 수 있다.

 

const url = "json~~";

(async () => {
    const { userId } = await promiseGet(`${url}/posts/1`);
    const userInfo = await promiseGet(`${url}/users/${userId}`);
    console.log(userId);
})();

async / await도 프로미스를 기반으로 동작한다.

 

6. 프로미스의 정적 메서드

Promise는 주로 생성자 함수로 사용되지만

함수도 객체이므로 메서드를 가질 수 있다.

5가지 정적 메서드를 제공한다.

 

6-1. Promise.reolve / Promise.reject

6-2. Promise.all

여러 개의 비동기 처리를 모두 병렬 처리할 때 사용한다.

 

프로미스를 요소로 갖는 배열 등의 이터러블을 인수로 전달받고

전달받은 모든 프로미스가 모두 fulfilled 상태가 되면 모든 처리 결과를 배열에 저장해 새로운 프로미스를 리턴한다.

하나라도 rejected 상태가 되면 나머지 프로미스가 fulfilled 상태가 되는 것을 기다리지 않고 즉시 종료한다.

 

인수로 전달받은 이터러블의 요소가 프로미스가 아닌 경우 Promise.resolve 메서드를 통해 프로미스로 래핑한다.

 

6-3. Promise.race

Promise.all 메서드와 동일하게 배열 등의 이터러블을 인수로 전달받고

가장 먼저 fulfilled 상태가 된 프로미스의 처리 결과를 resolve하는 프로미스를 반환한다.

하나라도 rejected 상태가 되면 에러를 reject하는 프로미스를 반환한다.

 

6-4. Promise.allSettled

배열 등의 이터러블을 인수로 전달받고

전달받은 프로미스가 모두 settled 상태(비동기 처리가 수행된 상태, fulfilled or rejected)가 되면

처리 결과를 배열로 반환한다.

ES11(ECMAScript 2020)에 도입된 이 메서드는 IE를 제외한 대부분의 모던 브라우저에서 지원한다.

 

7. 마이크로태스크 큐

setTimeout(() => console.log(1), 0);

Promise.resolve()
    .then(() => console.log(2));
    .then(() => console.log(3));

2 -> 3 -> 1의 순으로 출력된다.

프로미스의 후속 처리 메서드의 콜백 함수는 태스크 큐가 아니라 마이크로태스크 큐에 저장되기 때문이다.

 

마이크로태스크 큐는 태스크큐보다 우선순위가 높다.

즉,

이벤트 루프는 콜 스택이 비면 먼저 마이크로태스크 큐에서 대기하고 있는 함수를 가져와 실행한다.

이후 마이크로태스크 큐가 비면 태스크 큐에서 대기하고 있는 함수를 가져와 실행한다.

 

8. fetch

HTTP 요청 전송 기능을 제공하는 클라이언트 사이드 Web API다.

XMLHttpRequest 객체보다 사용법이 간단하고

프로미스를 지원하기 때문에 비동기 처리를 위한 콜백 패턴의 단점에서 자유롭다.

 

fetch 함수에는 HTTP 요청을 전송할 URL과 HTTP 요청 메서드, HTTP 요청 헤더, 페이로드 등을 설정한 객체를 전달한다.

const promise = fetch(url, [, options]);

fetch 함수는 HTTP 응답을 나타내는 Response 객체를 래핑한 Promise 객체를 반환한다.