[모던 자바스크립트 Deep Dive] 41. 프로미스

비동기 처리를 위한 콜백 패턴의 단점

비동기 함수 : 함수 내부에 비동기로 동작하는 코드를 포함한 함수
비동기 함수 내부의 비동기로 동작하는 코드는 비동기 함수가 종료된 이후 완료
비동기 함수 내부의 비동기로 동작하는 코드에서 처리 결과를 외부로 반환하거나 상위 스코프의 변수에 할당하면 기대한 대로 동작 X

let todos;

// GET 요청을 위한 비동기 함수
const get = url =>{
 const xhr = new XHLHttpRequest();
 xhr.open('GET',url);
 xhr.send();
 
 xhr.onload=()=>{
  if(xhr.stats === 200){
   // 1. 서버의 응답을 상위 스코프의 변수에 할당
   todos = JSON.parse(xhr.response);
  }
 }
}

get('url');
console.log(todos); // undefined

get 함수 실행 컨텍스트 생성 → 실행 컨텍스트 스택 (콜 스택)에 푸시 → xhr.onload 이벤트 핸들러 프로퍼티에 이벤트 핸들러 바인딩
get 함수 종료 → 실행 컨텍스트 스택에서 팝
console.log 실행 컨텍스트 생성 및 실행 컨텍스트 스택에 푸시 (console.log 호출 직전에 load 이벤트가 발생했더라도 xhr.onload 이벤트 핸들러 프로퍼티에 바인딩한 이벤트 핸들러는 console.log보다 먼저 실행 X)
- 서버로부터 응답이 도착하면 xhr 객체에서 load 이벤트가 발생하는데 즉시 실행되는 것이 아니라 load 이벤트가 발생하면 일단 태스크 큐에 저장되어 대기하다가 콜 스택이 비면 이벤트 루프에 의해 콜스택으로 푸시되어 실행
- xhr.onload 이벤트 핸들러가 실행되는 시점에는 콜 스택이 빈 상태여야 하므로 console.log는 이미 종료된 이후

비동기 함수는 처리 결과를 외부에 반환 X, 상위 스코프에 할당 X
서버의 응답 등 비동기 함수의 처리 결과에 대한 후속 처리는 비동기 함수 내부에서 수행해야함
이때 비동기 함수를 범용적으로 사용하기 위해 비동기 함수에 비동기 처리 결과에 대한 후속처리를 수행하는 콜백 함수를 전달하는 것이 일반적

// GET 요청을 위한 비동기 함수
const get = (url, successCallback, failureCallback) => {
  const xhr = new XMLHttpRequest();
  xhr.open();
  xhr.send("GET", url);

  xhr.onload = () => {
    if (xhr.status === 200) {
      successCallback(JSON.parse(xhr.response));
    } else {
      failureCallback(xhr.status);
    }
  };
};
// 서버의 응답에 대한 후속처리를 위한 콜백함수를 비동기 함수인 get에 전달 
get("url", console.log, console.error);

콜백 헬 : 콜백 함수를 통해 비동기 처리 결과에 대한 후속 처리를 수행하는 비동기 함수가 비동기 처리 결과를 가지고 또 다시 비동기 함수를 호출해야 하는 경우 콜백 함수 호출이 중첩되고 복잡도가 높아지는 현상

에러 처리의 한계

try {
  setTimeout(() => {throw new Error("Error!"); }, 1000);
} catch (error) {
 // 에러 캐치 못함 
  console.error("캐치한 에러 :", error);
}

에러는 호출자 방향으로 전파되지만 setTimeout 함수의 콜백 함수를 호출한 것은 setTimeout 함수가 아니므로 (콜백함수가 실행될 때 setTimeout 함수는 이미 콜스택에서 제거된 상태) catch 블록에서 캐치되지 X

프로미스의 생성

Promise 는 호스트 객체가 아닌 표준 빌트인 객체로 new 연산자와 함께 호출하여 객체 생성
비동기 처리를 수행할 콜백 함수를 인수로 전달받는데 resolve 와 reject 함수를 인수로 전달 받음

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

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

프로미스 생성 직후 : pending 상태
비동기 처리 성공 : resolve 함수를 호출해 프로미스를 fulfilled 상태로 변경
비동기 처리 실패 : reject 함수를 호출해 프로미스를 rejected 상태로 변경
fulfilled 도 아니고 rejected 도 아니고 pending 도 아닌 상태 : settled (더 이상 다른 상태로 변화 X)

PromiseState : 비동기 처리 상태 정보
PromiseValue : 비동기 처리 결과 정보

프로미스의 후속 처리 메서드

프로미스의 비동기 처리 상태가 변화하면 후속 처리 메서드에 인수로 전달한 콜백 함수가 선택적으로 호출됨
후속 처리 메서드의 콜백 함수에 프로미스의 처리 결과가 인수로 전달됨
모든 후속 처리 메서드는 프로미스를 반환하며 비동기로 동작

1. Promise.prototype.then

첫 번째 콜백 함수 : 프로미스가 fulfilled 상태(resolve 함수가 호출된 상태)가 되면 호출됨. 이 때 콜백 함수는 프로미스의 비동기 처리 결과를 인수로 전달받음
두 번째 콜백 함수 : 프로미스가 rejected 상태(reject 함수가 호출된 상태)가 되면 호출됨. 이 때 콜백 함수는 프로미스의 에러를 인수로 전달받음

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

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

2. Promise.prototype.catch

프로미스가 rejected 상태인 경우만 호출됨
then 과 동일하게 동작하여 언제나 프로미스 객체를 반환

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

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

3. Promise.prototype.finally

프로미스의 성공 (fulfilled) 또는 실패 (rejected)와 상관없이 무조건 한 번 호출
프로미스의 상태와 상관없이 공통적으로 수행해야 할 처리 내용이 있을 때 유용
언제나 프로미스 객체를 반환

const promiseGET = (url) => {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const xhr = new XMLHttpRequest();
    xhr.open("GET", url);
    xhr.send();

    xhr.onload = () => {
      if (xhr.status === 200) {
        // 성공적으로 응답을 전달받으면 resolve 함수 호출
        resolve(JSON.parse(xhr.response));
      } else {
        // 에러 처리를 위해 reject 함수 호출
        reject(new Error(xhr.status));
      }
    };
  });
};

// 프로미스 반환
promiseGET(데이터 받을 url)
  .then((res) => console.log(res))
  .catch((err) => console.log(err))
  .finally(() => console.log("Bye !"));

프로미스의 에러 처리

비동기 처리에서 발생한 에러는 then 메서드의 두 번째 콜백 함수 또는 catch 로 처리 가능
가독성과 then 메서드 내부에서 발생한 에러 처리를 위해 then 메서드 보다 catch 메서드를 사용

const wrongURL = "https://wrrrrrooooooong.com";

// then 메서드로 에러 처리
promiseGET(wrongURL).then(
  (res) => console.log(res),
  (err) => console.log(err),
);	// Error : 404

// catch 메서드로 에러 처리
promiseGET(wrongURL)
 .then((res) => console.log(res))
 .catch((err) => console.log(err)); // Error : 404

프로미스 체이닝

프로미스 후속 처리 메서드는 언제나 프로미스를 반환하므로 순차적으로 호출 가능
프로미스는 프로미스 체이닝을 통해 비동기 처리 결과를 전달받아 후속처리를 하므로 비동기 처리를 위한 콜백 패턴에서 발생하던 콜백 헬 발생 X

프로미스의 정적 메서드

1. Promise.resolve/ Promise.reject

이미 존재하는 값을 래핑하여 프로미스를 생성하기 위해 사용
Promise.resolve 메서드는 인수로 전달받은 값을 resolve 하는 프로미스를 생성

const resolvedPromise = Promise.resolve([1, 2, 3]);
// const resolvedPromise = new Promise((resolve) => resolve([1, 2, 3]));

resolvedPromise.then(console.log); // [ 1, 2, 3 ]

Promise.reject 메서드는 인수로 전달받은 값을 reject 하는 프로미스를 생성

const rejectedPromise = Promise.reject(new Error("Error !"));
// const rejectedPromise = new Promise((_, reject) => reject(new Error("Error !")));

rejectedPromise.then(console.log); // Error: Error !

2. Promise.all

프로미스를 요소로 갖는 배열 등의 이터러블을 인수로 전달 받음
여러 개의 비동기 처리를 모두 병렬 처리할 때 사용
인수로 전달받은 배열의 모든 프로미스가 모두 fulfilled 상태가 되면 종료
하나라도 rejected 상태가 되면 나머지 프로미스가 fulfilled 상태가 되는 것을 기다리지 않고 즉시 종료
처리 순서 보장

const requestData1 = () => new Promise((resolve) => setTimeout(() => resolve(1), 3000));
const requestData2 = () => new Promise((resolve) => setTimeout(() => resolve(2), 2000));
const requestData3 = () => new Promise((resolve) => setTimeout(() => resolve(3), 1000));

Promise.all([requestData1(), requestData2(), requestData3()])
  .then(console.log)// [ 1, 2, 3 ] 3초 소요
  .catch(console.log);

3. Promise.race

프로미스를 요소로 갖는 배열 등의 이터러블을 인수로 전달 받음
Promise.all 메서드처럼 모든 프로미스가 fulfilled 상태가 되는 것을 기다리는 것이 아니라 가장 먼저 fulfilled 상태가 된 프로미스의 처리 결과를 resolve 하는 새로운 프로미스 반환
하나라도 rejected 상태가 되면 나머지 프로미스가 fulfilled 상태가 되는 것을 기다리지 않고 즉시 종료

const requestData1 = () => new Promise((resolve) => setTimeout(() => resolve(1), 3000));
const requestData2 = () => new Promise((resolve) => setTimeout(() => resolve(2), 2000));
const requestData3 = () => new Promise((resolve) => setTimeout(() => resolve(3), 1000));

Promise.race([requestData1(), requestData2(), requestData3()])
  .then(console.log)// 3
  .catch(console.log);

4. Promise.allSettled

프로미스를 요소로 갖는 배열 등의 이터러블을 인수로 전달 받음
전달받은 프로미스가 모두 settled 상태(비동기 처리가 수행된 상태, 즉 fulfilled 또는 rejected 상태)가 되면 처리 결과를 배열로 반환
반환된 배열에는 결과와 상관없이 모든 프로미스들의 처리 결과가 담겨있음
프로미스가 fulfilled 인 경우 status 와 프로미스 처리 결과인 value 프로퍼티를 가짐
프로미스가 rejected인 경우 status 와 에러를 나타내는 reason 프로퍼티를 가짐

Promise.allSettled([
  new Promise((resolve) => setTimeout(() => resolve(1), 2000)),
  new Promise((_, reject) => setTimeout(() => reject(new Error("Error !"), 1000)));
]).then(console.log);
/*
 [
   { status: 'fulfilled', value: 1 },
   {
     status: 'rejected',
     reason: Error: Error !
   }
 ]
 */

마이크로태스크 큐

프로미스의 후속 처리 메서드의 콜백 함수는 태스크 큐가 아니라 마이크로태스크 큐에 저장
마이크로태스크 큐에는 프로미스의 후속 처리 메서드의 콜백 함수가 일시 저장
콜백함수나 이벤트 핸들러를 일시 저장한다는 점에서 태스크 큐와 동일하지만 마이크로태스크 큐는 태스크 큐 보다 우선순위가 높음
이벤트 루프는 콜 스택이 비면 먼저 마이크로태스크 큐에서 대기하고 있는 함수를 가져와 실행하고 마이크로태스크 큐가 비면 태스크 큐에서 대기하고 있는 함수를 가져와 실행

fetch

HTTP 요청 전송 기능을 제공하는 클라이언트 사이드 Web API
XMLHttpRequest 객체보다 사용법이 간단하고 프로미스를 지원하기 때문에 비동기 처리를 위한 콜백 패턴의 단점에서 자유로움
HTTP 응답을 나타내는 Response 객체를 래핑한 Promise 객체를 반환

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

fetch 함수가 반환한 프로미스가 래핑하고 있는 MIME 타입이 application/json 인 HTTP 응답 몸체를 취득하려면 Response.prototype.json 메서드를 사용 (Response 객체에서 HTTP 응답 몸체를 취득하여 역직렬화)
fetch 함수가 반환하는 프로미스는 기본적으로 404, 500 같은 HTTP 에러가 발생해도 에러를 reject 하지 않고 불리언 타입의 ok 상태를 false 로 설정한 Response 객체를 resolve (오프라인 등의 네트워크 장애나 CORS 에러에 의해 요청이 완료되지 못한 경우에만 프로미스를 reject)

const request = {
  get(url) {
    return fetch(url);
  },

  post(url, payload) {
    return fetch(url, {
      method: "POST",
      headers: { "content-Type": "application/json " },
      body: JSON.stringify(payload),
    });
  },

  patch(url, payload) {
    return fetch(url, {
      method: "PATCH",
      headers: { "content-Type": "application/json " },
      body: JSON.stringify(payload),
    });
  },

  delete(url) {
    return fetch(url, { method: "DELETE " });
  },
};

// GET 
request
  .get(url)
  .then((result) => result.json())
  .then((data) => console.log(data))
  .catch((err) => console.log(err))

// POST 
request
  .post(url, { obj })
  .then((result) => result.json())
  .then((data) => console.log(data))
  .catch((err) => console.error(err));

// PATCH
request
  .patch(url, { obj })
  .then((result) => result.json())
  .then((data) => console.log(data))
  .catch((err) => console.error(err));

// DELETE
request
  .delete(url, { obj })
  .then((result) => result.json())
  .then((data) => console.log(data))
  .catch((err) => console.error(err));

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