Deep Dive 45. Promise
프로미스
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.
비동기 처리를 위한 콜백 패턴의 단점
콜백 헬
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const get = url =>{
const xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('GET',url);
xhr.send();
xhr.onload = () =>{
if(xhr.status === 200){
console.log(JSON.parse(shr.response));
} else {
console.error(`${xhr.status} ${xhr.statusText}`);
};
};
};
const response = get('https//jsonplaceholder.typicode.com/posts/1');
console.log(response);
위 코드에서 response는 undefined를 출력한다. 그 이유는 get 함수 내부의 onload 이벤트 핸들러가 비동기로 동작하기 때문이다. 즉, 비동기 함수인 get 함수 내부의 onload 이벤트 핸들러는 get 함수가 종료된 이후에 실행되기 때문이다. 따라서 비동기 함수는 그 결과를 외부에 반환할 수 없고, 상위 스코프의 변수에 할당할 수도 없다. 비동기 함수의 처리 결과(서버의 응답 등)에 대한 후속 처리는 비동기 함수 내부에서 수행해야 한다. 비동기 함수에 비동기 처리 결과에 대한 후속 처리를 수행하는 콜백 함수를 전달하는 것이 일반적이다. 필요에 따라 비동기 처리가 성공하면 호출될 콜백 함수와 비동기 처리가 실패하면 호출될 콜백 함수를 전달할 수 있다.
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get('/step1',a => {
get(`/step2/${a}`, b => {
get(`/step3/${b}`, c => {
console.log(c);
});
});
});
비동기 함수 내부에서 후속처리가 이루어 진다면 위 처럼 콜백 헬이 발생하여 가독성이 나쁜 코드를 작성하게 된다.
에러 처리의 한계
비동기 처리를 위한 콜백 패턴의 문제점 중에서 가장 심각한 것은 에러 처리가 곤란하다는 것이다.
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try{
setTimeout(() => { throw new Error('Error!'); }, 1000);
} catch (e) {
// 에러를 캐치하지 못한다
console.error('캐치한 에러',e);
}
위 코드는 setTimeout를 실행할 때 에러가 발생하면 그 에러를 출력하는 함수이다. 하지만 setTimeout은 비동기 함수로 콜 스택에 들어가자마자 종료된다. 이후 타이머가 만료되면 setTimeout의 콜백함수가 에러를 발생시키는데 이는 setTimeout에서 발생한 에러가 아니라 이 함수가 종료된 시점에서 발생한 콜백함수에서 발생한 에러이기 때문에 에러를 출력하지 못한다.
프로미스 생성
Promise 생성자 함수를 new 연산자와 함께 호출하면 프로미스를 생성한다. ES6에서 도입된 Promise는 호스트 객체가 아닌 ECMAScript 사양에 정의된 표준 빌트인 객체다.
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const promise = new Promise((resolve, reject)=> {
// Promise 함수의 콜백 함수 내부에서 비동기 처리를 수행한다.
if(/* 비동기 처리 성공 */){
resolve('result');
} else { /* 비동기 처리 실패 */
reject('failure reason');
}
})
Promise 생성자 함수가 인수로 전달받은 콜백 함수 내부에서 비동기 처리를 수행한다. 이때 비동기 처리에 성공하면 콜백 함수의 인수로 전달받음 resolve 함수를 호출하고, 비동기 처리가 실패하면 reject 함수를 호출한다.
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const promiseGet = url =>{
return new Promise((resolve, reject) => {
const xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('GET',url);
xhr.send();
xhr.onload = () =>{
if(xhr.status === 200){
console.log(JSON.parse(shr.response));
} else {
console.error(`${xhr.status} ${xhr.statusText}`);
};
};
});
}
promiseGet('https//jsonplaceholder.typicode.com/posts/1');
비동기 함수인 promiseGet은 함수 내부에서 프로미스를 생성하고 반환한다. 프로미스는 다음과 같이 현재 비동기 처리가 어떻게 진행되고 있는지를 나타내는 상태 정보를 갖는다.
| 프로미스의 상태 정보 | 의미 | 상태 변경 조건 |
|---|---|---|
| pending | 비동기 처리가 아직 수행되지 않은 상태 | 프로미스가 생성된 직후 기본 생태 |
| fulfilled | 비동기 처리가 수행된 상태(성공) | resolve 함수 호출 |
| rejected | 비동기 처리가 수행된 상태(실패) | reject 함수 호출 |
프로미스의 후속 처리 메서드
프로미스는 후속 메서드 then, catch, finally를 제공한다.
- then : fullfilled 상태(resolve 함수가 호출된 상태)나 rejected 상태(reject 함수가 호출된 상태)가 되면 호출된다.
- catch : catch 메서드의 콜백 함수는 프로미스가 rejected 상태인 경우만 호출된다.
- finally : 프로미스의 성공 또는 실패와 상관없이 무조건 한 번 호출된다.
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promiseGet('https//jsonplaceholder.typicode.com/posts/1')
.then(res => console.log(res))
.catch(err => console.log(err))
.finally(() => console.log('Bye!'));
프로미스의 에러 처리
비동기 처리를 위한 콜백 패턴은 에러 처리가 곤란하다는 문제가 있다. 하지만 프로미스는 에러를 문제없이 처리할 수 있다.
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promiseGet('https//jsonplaceholder.typicode.com/posts/1').then(
res => console.log(res),
err => console.error(err)
)
promiseGet('https//jsonplaceholder.typicode.com/posts/1')
.then(res => console.log(res))
.catch(err => console.log(err));
then 메서드에 두 번째 콜백 함수를 전달하는 것보다 catch 메서드를 사용하는 것이 가독성이 좋고 명확하다. 따라서 에러 처리는 then 메서드에서 하지 말고 catch 메서드에서 하는 것을 권장한다.
프로미스 체이닝
비동기 처리르 위한 콜백 패턴은 콜백 헬이 발생하는 문제가 있다. 프로미스는 then, catch, finally 후속 처리 메서드를 통해 콜백 헬을 해결한다.
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promiseGet('https//jsonplaceholder.typicode.com/posts/1')
.then(({ userId }) => promiseGet(`${url}/users/${userId}`))
.then(userInfo => console.log(userInfo))
.catch(err => console.log(err));
위 예제에서 then -> then -> catch 순서로 후속 처리 메서드를 호출했다. then, catch, finally 후속 처리 메서드는 언제나 프로미스를 반환하므로 연속적으로 호출할 수 있다. 이를 프로미스 체이닝이라고 한다.
하지만 이런 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.
프로미스의 정적 메서드
Promise는 주로 생성자 함수로 사용되지만 함수도 객체이므로 메서드를 가질 수 있다. Promise는 5가지 정적 메서드를 제공한다.
Promise.resolve / Promise.reject
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const resolvedPromise = Promise.resolve([1,2,3]);
resolvedPromise.then(console.log);
const rejectedPromise = Promise.reject(new Error('Error!'));
rejectedPromise.catch(console.log);
Promise.resolve와 Promise.reject 메서드는 이미 존재하는 값을 래핑하여 프로미스를 생성하기 위해 사용한다.
Promise.all
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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]
.catch(console.log);
Promise.all 메서드는 여러 개의 비동기 처리를 모두 병렬 처리할 때 사용한다. Promise.all 메서드는 프로미스를 요소로 갖는 배열 등의 이터러블을 인수로 전달받는다. 그리고 전달받은 모든 프로미스가 모두 fulfilled 상태가 되면 모든 처리 결과를 배열에 저장해 새로운 프로미스를 반환한다. 따라서 위 코드는 약 3초 정도 소요된다. 만약 Promise.all 메서드가 인수로 전달받은 배열의 프로미스가 하나라도 rejected 상태가 되면 나머지 프로미스가 fulfilled 상태가 되는 것을 기다리지 않고 즉시 종료한다.
Promise.race
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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);
Promise.race 메서드는 가장 먼저 fulfilled 되거나 rejected 상태가 될 때 새로운 프로미스를 반환한다.
Promise.allSettled
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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", reson: Error: Error ! at <anonymous>:3:54}
]
*/
Promise.allSettled 메서드는 프로미스를 요소로 갖는 배열 등의 이터러블을 인수로 전달받는다. 그리고 전달받은 프로미스가 모두 settled 상태(비동기 처리가 수행된 상태, 즉 fulfilled 또는 rejected 상태)가 되면 처리 결과를 배열로 반환한다.
마이크로태스크 큐
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setTimeout(() => console.log(1),0);
Promise.resolve()
.then(() => console.log(2))
.then(() => console.log(3));
프로미스의 후속 처리 메서드도 비동기 동작하므로 1->2->3 으로 출력될 것처럼 보이지만 2->3->1 순으로 출력된다. 그 이유는 프로미스의 후속 처리 메서드의 콜백 함수는 태스크 큐가 아니라 우선순위가 높은 마이크로태스크 큐에 저장되기 때문이다.