Promise

Language/JavaScript

Promise

언젠간코딩잘함 2023. 3. 17. 20:38

Promise

ES6에서 비동기 처리를 위한 또 다른 패턴으로 프로미스를 도입했다. 프로미스는 콜백 패턴이 가진 단점을 보완하며 비동기 처리 시점을 명확하게 표현할 수 있다는 장점이 있다.
// 프로미스로 코드를 분리할 수 있다는 점이 콜백 패턴과의 가장 큰 차이점이 아닐까?

비동기 함수란 함수 내부에 비동기로 동작하는 코드를 포함한 함수를 말한다. 비동기 함수를 호출하면 함수 내부의 비동기로 동작하는 코드가 완료되지 않았다 해도 기다리지 않고 즉시 종료된다. 즉, 비동기 함수 내부의 비동기로 동작하는 코드는 비동기 함수가 종료된 이후에 완료된다. 따라서 비동기 함수 내부의 비동기로 동작하는 코드에서 처리 결과를 외부로 반환하거나 상위 스코프의 변수에 할당하면 기대한 대로 동작하지 않는다.

Promise 생성자 함수를 new 연산자와 함께 호출하면 프로미스(Promise 객체)를 생성한다. ES6에서 도입된 Promis는 호스트 객체가 아닌 ECMAScript 사양에 정의된 표준 빌트인 객체다.

Promise 생성자 함수는 비동기 처리를 수행할 콜백함수(ECMAScript 사양에서는 executor 함수라고 부른다)를 인수로 전달받는데 이 콜백 함수는 resolve와 reject 함수를 인수로 전달받는다.

const promise = new Promise((resolve, reject) =>{
  // Promise 함수의 콜백 함수 내부에서 비동기 처리를 수행한다.
  if (/* 비동기 처리 성공 */) {
    resolve('result');
  } else { /* 비동기 처리 실패 */
  reject('failure reason');
}
});

Promise 생성자 함수가 인수로 전달받은 콜백 함수 내부에서 비동기 처리를 수행한다. 이때 비동기 처리가 성공하면 콜백 함수의 인수로 전달받은 resolve 함수를 호출하고, 비동기 처리가 실패하면 reject 함수를 호출한다.

프로미스는 다음과 같이 현재 비동기 처리가 어떻게 진행되고 있는지를 나타내는 상태 정보를 갖는다.

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

프로미스는 기본적으로 pending 상태다. 이후 비동기 처리가 수행되면 결과에 따라 상태가 변경된다.

비동기 처리 성공: resolve 함수를 호출해 프로미스를 fulfilled 상태로 변경한다.
비동기 처리 실패: reject 함수를 호출해 프로미스를 rejected 상태로 변경한다.

이처럼 프로미스의 상태는 resolve 또는 reject 함수를 호출하는 것으로 결정된다.

즉, 프로미스는 비동기 처리 상태와 처리 결과를 관리하는 객체다.

프로미스의 상태 정보는 프로미스 내부 슬롯 [[PromiseStatus]]에 저장된다. 프로미스의 내부 슬롯에 접근할 수단은 제공되지 않는다.

프로미스의 후속 처리 메서드

프로미스의 비동기 처리 상태가 변화하면 이에 따른 후속 처리를 해야 한다. 이를 위해 프로미스는 후속 메서드 then, catch, finally를 제공한다.

프로미스의 비동기 처리 상태가 변화하면 후속 처리 메서드에 인수로 전달한 콜백 함수가 선택적으로 호출된다. 이때 후속 처리 메서드의 콜백 함수에 프로미스의 처리 결과가 인수로 전달된다.

모든 후속 처리 메서드는 프로미스를 반환하며, 비동기로 동작한다.

Promise.prototype.then

then 메서드는 두 개의 콜백 함수를 인수로 전달받는다.

첫 번째 콜백 함수는 프로미스가 fulfilled 상태(resolve 함수가 호출된 상태)가 되면 호출된다. 이때 콜백 함수는 프로미스의 비동기 처리 결과를 인수로 전달받는다.
두 번째 콜백 함수는 프로미스가 rejected 상태(reject 함수가 호출된 상태)가 되면 호출된다. 이때 콜백 함수는 프로미스의 에러를 인수로 전달받는다.

// fulfilled
new Promise(resolve => resolve("fulfilled")).then(
  v => console.log(v),  e => console.error(e)); // fulfilled

// rejected
new Promise((_, reject) => reject(new Error("rejected"))).then(
  v => console.log(v),  e => console.error(e)); // Error: rejected

then 메서드는 언제나 프로미스를 반환한다. 만약 then 메서드의 콜백 함수가 프로미스를 반환하면 그 프로미스를 그대로 반환하고, 콜백 함수가 프로미스가 아닌 값을 반환하면 그 값을 암묵적으로 resolve 또는 reject 하여 프로미스를 생성해 반환한다.

Promise.prototype.catch

catch 메서드는 한 개의 콜백 함수를 인수로 전달받는다. catch 메서드의 콜백 함수는 프로미스가 rejected 상태인 경우만 호출된다.

// rejected
new Promise((_, reject) => reject(new Error('rejected')))
	.catch(e => console.log(e)); // Error: rejected

catch 메서드는 then (undefined, onRejected)과 동일하게 동작한다. 따라서 then 메서드와 마찬가지로 언제나 프로미스를 반환한다.

Promise.prototype.finally

finally 메서드는 한 개의 콜백 함수를 인수로 전달받는다. 프로미스의 성공 또는 실패와 상관없이 무조건 한 번 호출된다. 상태와 상관없이 공통적으로 수행해야 할 처리 내용이 있을 때 유용하다. finally 메서드도 then/catch와 마찬가지로 언제나 프로미스를 반환한다.

new Promise(() => {})
	.finally(() => console.log('finally')); // finally

then 메서드의 두 번째 콜백 함수는 첫 번째 콜백 함수에서 발생한 에러를 캐치하지 못하고 코드가 복잡해져서 가독성이 좋지 않다.

catch 메서드를 모든 then 메서드를 호출한 이후에 호출하면 비동기 처리에서 발생한 에러 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. 따라서 에러 처리는 then 메서드에서 하지말고 catch 메서드에서 하는 것을 권장한다.

프로미스 체이닝

const url = "http://json...com";

// id가 1인 post의 userId를 취득
promiseGet(`${url}/posts/1`)
  // 취득한 post의 userId로 user 정보를 획득
  .then(({ userId }) => promiseGet(`{user}/users/${userId}`))
  .then(userInfo => console.log(userInfo))
  .catch(err => console.err(err));

then, catch, finally 후속 처리 메서드는 언제나 프로미스를 반환하므로 연속적으로 호출할 수 있다. 이를 프로미스 체이닝이라 한다.

후속 처리 메서드의 콜백 함수는 프로미스의 비동기 처리 상태가 변경되면 선택적으로 호출된다. 위 예제에서 후속 처리 메서드의 콜백 함수는 다음과 같이 인수를 전달받으면서 호출된다.

후속 처리 메서드	콜백 함수의 인수	후속 처리 메서드의 반환값
then	promiseGet 함수가 반환한 프로미스가 resolve한 값(id가 1인 post)	콜백 함수가 반환한 프로미스
then	첫 번째 then 메서드가 반환한 프로미스가 resolve한 값(post의 userId로 취득한 user 정보)	콜백 함수가 반환한 값(undefined)을 resolve한 프로미스
catch (에러가 발생하지 않으면 호출 X)	promiseGet 함수 또는 앞선 후속 처리 메서드가 반환한 프로미스가 reject한 값	콜백 함수가 반환한 값(undefined)을 resolve한 프로미스

이처럼 후속 처리 메서드는 콜백 함수가 반환한 프로미스를 반환한다. 만약 콜백 함수가 프로미스가 아닌 값을 반환하더라도 그 값을 암묵적으로 resolve 또는 reject 하여 프로미스를 생성해 반환한다.

프로미스는 프로미스 체이닝을 통해 비동기 처리 결과를 전달받아 후속 처리를 하므로 비동기 처리를 위한 콜백 패턴에서 발생하던 콜백 헬이 발생하지 않는다. // 콜백 지옥에서 then 지옥으로..

콜백 지옥 같은 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.

프로미스의 정적메서드

Promise는 주로 생성자 함수로 사용되지만 함수도 객체이므로 메서드를 가질 수 있다. Promise는 5가지 정적 메서드를 제공한다.

Promise.resolve
인수로 전달받은 값을 resolve하는 프로미스를 생성한다.
Promise.reject
인수로 전달받은 값을 reject하는 프로미스를 생성한다.
Promise.all
여러 개의 비동기 처리를 모두 병렬 처리할 때 사용된다.
Promise.race
Promise.all 메서드와 거의 동일하다. 단 race는 가장 먼저 fulfilled 상태가 된 프로미스의 처리 결과를 resolve 하는 새로운 프로미스를 반환한다.
Promise.allSettled
프로미스를 요소로 갖는 배열 등의 이터러블을 인수로 전달받는다. 그리고 전달받은 프로미스가 모두 settled 상태가 되면 처리 결과를 배열로 반환한다

Promise.all은 reject상태 일때 누가 에러가 났는지 알 수가 없다고 한다. Promise.allSettled는 누가 성공했고 실패했는지를 알려주기 때문에 all은 안 쓰이고 allSettled를 쓴다고 한다.

마이크로태스크 큐

다음 예제를 살펴보고 어떤 순서로 출력될지 생각해 보자.

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

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

프로미스의 후속 처리 메서드도 비동기로 동작하므로 1 -> 2 -> 3 순으로 출력될 것처럼 보이지만 2 -> 3 -> 1 순으로 출력된다. 그 이유는 프로미스의 후속 처리 메서드의 콜백 함수는 태스크 큐가 아니라 마이크로태스크 큐에 저장되기 때문이다.

마이크로태스크 큐는 태스크 큐와는 별도의 큐다. 마이크로태스크 큐에는 프로미스의 후속 처리 메서드의 콜백 함수가 일시 저장된다. 그 외의 비동기 함수의 콜백 함수나 이벤트 핸들러는 태스크 큐에 일시 저장된다.

마이크로태스크 큐는 태스크 큐보다 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.

fetch

fetch 함수는 XMLHttpRequest 객체와 마찬가지로 HTTP 요청 전송 기능을 제공하는 클라이언트 사이드 Web API다. fetch 함수는 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 래핑 한 Promise 객체를 반환한다.

Response.prototype에는 Response 객체에 포함되어 있는 HTTP 응답 몸체를 위한 다양한 메서드를 제공한다. // fetch는 따로 더 알아봐야겠다.