45장 프로미스

JS는 비동기 처리를 위한 하나의 패턴으로 콜백 함수를 사용한다. 하지만 전통적인 콜백 패턴은 콜백 헬로 인해 가독성이 나쁘고, 에러의 처리가 곤란하며, 여러 개의 비동개 처리를 한 번에 처리하는데 한계가 있다.

ES6에서 도입된 프로미스 패턴은 콜백 패턴이 가진 단점을 보완하며 비동기 처리 시점을 명확하게 표현할 수 있는 장점이 있다.

45.1 비동기 처리를 위한 콜백 패턴의 단점

45.1.1 콜백 헬

비동기 함수를 호출하면 함수 내부의 비동기로 동작하는 코드가 완료되지 않아도 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.

이처럼 비동기 함수는 비동기 처리 결과를 외부에 반환할 수 없고, 상위 스코프의 변수에 할당할 수도 없다. 따라서 비동기 함수의 처리 결과에 대한 후속 처리는 비동기 함수 내부에서 수행해야 한다. 이때 비동기 함수를 범용적으로 사용하기 위해 비동기 함수에 비동기 처리 결과에 대한 후속 처리를 수행하는 콜백 함수를 전달하는 것이 일반적이다. 필요에 따라 비동기 처리가 성공하면 호출될 콜백 함수와 실패하면 호출될 콜백 함수를 전달 할 수 있다.

이처럼 콜백 함수를 통해 비동기 처리 결과에 대한 후속 처리를 수행하는 비동기 함수가 처리 결과를 가지고 또다시 비동기 함수를 호출해야 한다면 콜백 함수 호출이 중첩되어 복잡도가 높아지는 현상이 발생하는데, 이를 콜백 헬이라 한다.

하나몬

45.1.2 에러 처리의 한계

비동기 처리를 위한 콜백 패턴의 문제점 중 가장 심각한 것은 에러 처리가 곤란하다는 것이다. 에러는 호출자 방향(콜 스택의 아래 방향)으로 전파된다. 하지만 콜백 함수가 발생시킨 에러는 캐치되지 않는다.

이러한 단점을 극복하기 위해 ES6에서 프로미스가 도입되었다.

45.2 프로미스의 생성

Promise 생성자 함수를 new 메서드와 함께 호출하면 프로미스를 생성한다. ES6에서 도입된 Promise는 ECMAScript 사양에 정의된 표준 빌트인 객체다.

Promise 생성자 함수는 비동기 처리를 수행할 콜백 함수를 인수로 받는데, 이 콜백 함수는 resolve와 reject 함수를 인수로 전달받는다.

const promise = new Promise((resolve, reject) => {
    if(비동기 처리 성공){
        resolve('success')
    }else{
        reject('failed')
    }
}

프로미스는 현재 비동기 처리가 진행되는 상태 정보를 갖는다.

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

fulfilled, rejected 상태를 settled 상태라 한다. settled 상태는 pending이 아닌 상태로 비동기 처리가 수행된 상태를 의미한다. 프로미스는 pending 상태에서 settled 상태로 변화할 수 있다. 하지만 변화한 후 다른 상태로의 변화는 불가능하다.

비동기 처리가 성공하면 프로미스는 pending 상태에서 fulfilled 상태로 변화한다. 그리고 비동기 처리 결과인 1을 값으로 갖는다.

비동기 처리가 실패하면 프로미스는 pending 상태에서 rejected 상태로 변화한다. 그리고 비동기 처리 결과인 Error 객체를 0으로 갖는다.

즉, 프로미스는 비동기 처리 상태와 비동기 처리 결과를 관리하는 객체다.

45.3 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.

45.3.1 Promise.prototype.then

then 메서드는 두 개의 콜백 함수를 인수로 전달받는다. 첫 번째 콜백 함수는 비동기 처리가 성공했을 때 호출되는 성공 처리 콜백 함수이며, 두 번째 콜백 함수는 실패했을 때 호출되는 실패 처리 콜백 함수이다.

then 메서드는 항상 프로미스를 반환한다. 만약 then 메서드의 콜백 함수가 프로미스를 반환하면 그 프로미스를 그대로 반환하고, 프로미스가 아닌 것을 반환하면 그 값을 암묵적으로 resolve 또는 reject하여 프로미스를 생성해 반환한다.

45.3.2 Promise.prototype.catch

catch 메서드는 프로미스가 rejected 상태인 경우 호출할 콜백 함수 하나만을 인수로 전달받는다. then과 동일하게 동작하기에 언제나 프로미스를 반환한다.

45.3.3 Promise.prototype.finally

finally 메서드는 한 개의 콜백 함수를 인수로 전달받는다. finally 메서드의 콜백 함수는 성공 또는 실패와 상관없이 무조건 한 번 호출된다. finally 메서드는 프로미스의 상태와 상관없이 공통적으로 수행해야 할 처리 내용이 있을 때 유용하다.

45.4 프로미스의 에러 처리

프로미스는 에러를 문제없이 처리할 수 있다. then, catch 메서드를 통해 에러 처리가 가능하다.

then의 경우 두 번째 콜백 함수로 처리하는데 이 방법은 첫 번째 콜백 함수에서 발생하는 에러를 캐치하지 못하고, 코드 가독성이 좋지 않다.

따라서 catch 메서드를 사용해 에러를 처리하는 것이 좋다.

45.5 프로미스 체이닝

then, catch, finally 메서드는 언제나 프로미스를 반환하므로 연속적으로 호출할 수 있다. 이를 프로미스 체이닝이라 하며, 콜백 함수에서 발생하던 콜백 헬이 발생하지 않는다. 다만, 프로미스도 콜백 패턴을 사용하므로 콜백 함수를 사용하지 않는 것은 아니다.

콜백 패턴은 가독성이 좋지 않기에 ES8에서 도입된 async/await를 통해 해결할 수 있다. async/await를 사용하면 프로미스의 후속 처리 메서드 없이 마치 동기 처리처럼 프로미스가 결과를 반환하도록 구현할 수 있다.

45.6 프로미스의 정적 메서드

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

45.6.1 Promise.resolve / Promise.reject

이미 존재하는 값을 래핑하여 프로미스를 생성하기 위해 사용한다.

Promise.resolve는 인수로 전달받은 값을 resolve하는 프로미스를 생성한다.

Promise.reject는 인수로 전달받은 값을 reject하는 프로미스를 생성한다.

45.6.2 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 반환한다.

처리 순서가 보장되어 첫 번째 프로미스가 가장 나중에 fulfilled 상태가 되어도 순서대로 배열에 저장되어 반환된다.

만약 하나라도 rejected 상태가 되면 즉시 종료된다.

45.6.3 Promise.race

프로미스를 요소로 갖는 배열 등의 이터러블을 인수로 전달받아 가장 먼저 fulfilled 상태가 된 프로미스의 처리 결과를 resolve하는 새로운 프로미스를 반환한다. 메서드에 전달된 프로미스가 하나라도rejected 상태가 되면 에러를 reject하는 새로운 프로미스를 즉시 반환한다.

45.6.4 Promise.allSettled

프로미스를 요소로 갖는 배열 등의 이터러블을 인수로 전달받고, 전달받은 프로미스가 모두 settled 상태가 되면 처리 결과를 배열로 반환한다. 반환한 배열에는 fulfilled 또는 rejected 상태와 상관없이 모든 프로미스들의 처리 결과가 담겨있따.

45.7 마이크로태스크 큐

마이크로태스크 큐는 태스크 큐보다 우선 순위가 높은 별도의 큐이다. 마이크로태스크 큐에는 프로미스의 후속 처리 메서드의 콜백 함수가 일시 저장된다.

이벤트 루프는 콜 스택이 비면 마이크로태스크 큐에서 대기하는 함수를 가져와 실행하고, 마이크로태스크 큐가 비면 태스크 큐에서 대기하는 함수를 가져와 실행한다.

45.8 fetch

fetch 함수는 HTTP 요청 전송 기능을 제공하는 클라이언트 사이드 Web API다. 사용법이 간단하고 프로미스를 지원하기에 비동기 처리를 위한 콜백 패턴의 단점에서 자유롭다.

fetch 함수는 HTTP 응답을 나타내는 Response 객체를 래핑한 Promise 객체를 반환한다. 따라서, then을 통해 프로미스가 resolve한 Response 객체를 전달받을 수 있다. Response 객체는 HTTP 응답을 나타내는 다양한 프로퍼티를 제공한다.

fetch 함수를 사용할 때는 에러 처리에 주의해야 한다. 오프라인 등의 네트워크 장애나 CORS 에러에 의해 요청이 완료되지 못하는 경우에만 프로미스를 reject하기 때문이다. 따라서 fetch 함수를 사용할 때는 fetch 함수가 반환한 프로미스가 resolve한 불리언 타입의 ok 상태를 확인해 명시적으로 에러를 처리해야 한다.

+) axios는 모든 HTTP 에러를 reject 하는 프로미스를 반환한다. 따라서 모든 에러를 catch로 처리할 수 있다.