비동기 처리를 위한 콜백 패턴의 단점
콜백 헬
먼저 서버의 응답 결과를 반환하는 GET 요청을 위한 함수를 작성해보면,
// GET 요청을 위한 비동기 함수
const get = url => {
const xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('GET', url);
xhr.send();
xhr.onload = () => {
if(xhr.status === 200){
// 서버 응답 반환
return JSON.parse(xhr.response);
} else {
console.error(`${xhr.status} ${xhr.statusText}`);
}
};
};
const response = get('https://jsonplaceholder.typicode.com/posts/1');
console.log(response); // undefined
⭐️ 비동기 함수 내부의 비동기로 동작하는 코드는 비동기 함수가 종료된 이후에 완료된다. 따라서 비동기 함수 내부의 비동기로 동작하는 코드에서 처리 결과를 외부로 반환하거나 상위 스코프의 변수에 할당하면 기대한 대로 동작하지 않음!
get 함수또한 비동기 함수! onload 이벤트 핸들러가 비동기로 동작하기 때문.
위의 동작 방식을 살펴보면,
get 함수가 호출되면 XMLHttpRequest 객체 생성 -> HTTP 요청 초기화 -> HTTP 전송 -> xhr.onload 이벤트 핸들러 프로퍼티에 이벤트 핸들러 바인딩 -> 종료
이때 get 함수에 명시작인 반환문이 없으므로 get 함수는 undefined를 반환.
🚨 xhr.onload 이벤트 핸들러 프로퍼티에 바인딩한 이벤트 핸들러의 반환문은 get 함수의 반환문이 아님.
그렇다면 서버의 응답을 상위 스코프의 변수에 할당해본다면?
let todos;
const get = url => {
const xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('GET', url);
xhr.send();
xhr.onload = () => {
if(xhr.status === 200){
// 서버의 응답을 상위 스코프의 변수에 할당
todos = JSON.parse(xhr.response);
} else {
console.error(`${xhr.status} ${xhr.statusText}`);
}
};
};
const response = get('https://jsonplaceholder.typicode.com/posts/1');
console.log(todos); // undefined 이 또한 기대한 대로 동작하지 않음. xhr.onload 이벤트 핸들러 프로퍼티에 바인딩한 이벤트 핸들러는 언제나 console.log가 종료한 이후 동작.
⭐️ 서버로부터 응답이 도착하면 xhr 객체에서 load 이벤트 발생한다. 이때 xhr.onload 핸들러는 load 이벤트가 발생하면 태스크 큐에 저장되어 대기하다가, 콜스택이 비면 이벤트 루프에 의해 콜스택으로 푸시되어 실행된다.
👉 이처럼 비동기 함수는 비동기 처리 결과를 외부에 반환할 수 없고, 상위 스코프의 변수에 할당할 수도 없다. 따라서 비동기 함수의 처리 결과(서버의 응답 등)에 대한 후속 처리는 비동기 함수 내부에서 수행해야 한다. 이때 비동기 함수를 범용적으로 사용하기 위해 비동기 함수에 비동기 처리 결과에 대한 후속 처리를 수행하는 콜백 함수를 전달하는 것이 일반적. 필요에 따라 비동기 처리가 성공하면 호출될 콜백 함수와 비동기 처리가 실패하면 호출될 콜백 함수를 전달할 수 있다.
콜백 헬(callback hell) ? 콜백 함수를 통해 비동기 처리 결과에 대한 후속 처리를 수행하는 비동기 함수가 비동기 처리 결과를 가지고 또다시 비동기 함수를 호출해야한다면 콜백 함수 호출이 중첩되어 복잡도가 높아지는 현상이 발생하는 것
get(`${url}/posts/1`, ({ usedId }) => {
console.log(userId) // 1
// post의 userId를 사용하여 user 정보를 취득
get(`${usl}/users/${userId}`, userInfo => {
console.log(userInfo); // {id : 1 ... }
});
});위는 콜백 헬의 예시. 가독성을 나쁘게 하며 실수를 유발하게 함.
에러 처리의 한계
비동기 처리를 위한 콜백 패턴은 에러처리가 곤란하다.
try {
setTimeout(() => { throw new Error('Error!'); }, 1000);
} catch (e) {
// 에러를 캐치하지 못함
console.error('에러', e);
}`🧐 에러를 캐치하지 못하는 이유?
setTimeout 함수의 콜백 함수가 실행될 때 setTimeout 함수는 이미 콜 스택에서 제거된 상태. 이것은 setTimeout 함수의 콜백함수를 호출한 것이 setTimeout 함수가 아니라는 것을 의미한다.
에러는 호출자(caller) 방향으로 전파된다. 즉 콜 스택의 아래방향으로 전파된다. 하지만 setTimeout 함수의 콜백함수를 호출한 것은 setTimeout 함수가 아니기 때문에 catch에서 에러를 캐치하지 못한다.
이를 극복하기 위해 ES6에서 프로미스(Promise)가 도입되었다.
프로미스의 생성
Promise 생성자 함수를 new 연산자와 함께 호출하면 프로미스를 생성함. Promise는 호스트 객체가 아닌 ECMAScript 사양에 정의된 표준 빌트인 객체.
Promise 생성자 함수는 비동기 처리를 수행할 콜백 함수를 인수로 전달받는데 이 콜백 함수는 resolve와 reject 함수를 인수로 전달받음.
그리고 인수로 전달받은 콜백 함수 내부에서 비동기 처리를 수행. 이때 비동기 처리가 성공하면 콜백 함수의 인수로 전달받은 resolve 함수를 호출하고 실패하면 reject 함수를 호출.
const promiseGet = url => {
return new Promise((resolve, reject) => {
const xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('GET', url);
xhr.send();
xhr.onload = () => {
if(xhr.status === 200){
resolve(JSON.parse(xhr.response));
} else {
reject(new Error(xhr.status));
}
};
});
};
// promiseGet 함수는 프로미스를 반환
promiseGet('https://jsonplaceholder.tyepicode.com/posts/1');
프로미스가 갖는 상태(state) 정보
- 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
settled 상태 : fullfiled 또는 rejected 상태. pending 이 아닌 상태로 비동기 처리가 수행된 상태. 일단 settled 상태가 되면 더는 다른 상태로 변화할 수 없음.
👉 프로미스는 비동기 처리 상태와 처리 결과를 관리하는 객체다.
프로미스의 후속 처리 메서드
프로미스의 비동기 처리 상태가 변화하면 후속 처리 메서드에 인수로 전달한 콜백함수가 선택적으로 호출된다. 이때 후속 처리 메서드의 콜백 함수에 프로미스의 처리 결과가 인수로 전달된다.
Promise.prototype.then
then 메서드는 두 개의 콜백 함수를 인수로 전달받음.
- 첫 번째 콜백함수는 프로미스가 fulfilled 상태가 되면 호출.
- 두 번째 콜백함수는 프로미스가 rejected 상태가 되면 호출.
// fulfilled
new Promise(resolve => resolve('fulfilled'))
.then(v => console.log(v), e=> console.log(e)); //fulfilled
// rejected
new Promise((_, reject) => reject(new Error('rejected')))
.then(v => console.log(v), e => console.error(e)); // Error : rejected Promise.prototype.catch
catch 메서드는 한 개의 콜백 함수를 인수로 전달받음. catch 메서드의 콜백 함수는 프로미스가 rejected 상태인 경우만 호출됨.
new Promise((_, reject) => reject(new Error('rejected')))
.catch(e => console.log(e)); // Error : rejected Promise.prototype.finally
finally 메서드는 한 개의 콜백 함수를 인수로 전달받음. 성공, 실패 상관없이 무조건 한 번 호출된다.
new Promise(() => {})
.finally(() => console.log('finally')); // finally 프로미스의 에러 처리
then 메서드로 에러처리
const wrongUrl = '///';
promiseGet(wrongUrl).then(
res => console.log(res),
err => console.log(err)
); // Error : 404catch 메서드로 에러처리
const wrongUrl = '///';
promiseGet(wrongUrl)
.then(res => console.log(res))
.catch(err => console.log(error(err)); // Error : 404catch 메서드를 호출하면 내부적으로 then(undefined, onRejected)을 호출.
catch 메서드를 모든 then 메서드를 호출한 이후에 호출하면 비동기 처리에서 발생한 에러(rejected 상태) 뿐만 아니라 then 메서드 내부에서 발생한 에러까지 모두 캐치할 수 있다.
프로미스 체이닝
then, catch, finally 후속 처리 메서드는 언제나 프로미스를 반환하므로 연속적으로 호출할 수 있다. 이를 프로미스 체이닝(promise chaining)이라고 함.
프로미스의 정적 메서드
Promise는 주로 생성자 함수로 사용되지만 함수도 객체이므로 메서드를 가질 수 있다. Promise는 5가지 정적 메서드를 제공한다.
Promise.resolve / Promise.reject
Promise.resolve와 Promise.reject 메서드는 이미 존재하는 값을 래핑하여 프로미스를 생성하기 위해 사용함.
Promise.resolve 메서드는 인수로 전달받은 값을 resolve하는 프로미스를 생성.
const resolvedPromise = Promise.resolve([1,2,3])
resolvedPromise.then(console.log); // [1,2,3]위 예제는 아래와 동일
const resolvedPromise = new Promise(resolve => resolve([1,2,3]));
resolvedPromise.then(console.log); // [1,2,3]Promise.resolve 메서드는 인수로 전달받은 값을 reject하는 프로미스를 생성.
const rejectedPromise = Promise.reject(new Error('Error!'))
rejectedPromise.catch(console.log); // Error : Error!위 예제는 아래와 동일
const rejectedPromise = new Promise((_, reject) => reject(new Error('Error!')));
rejectedPromise.then(console.log); // Error : Error!Promise.all
Promise.all 메서드는 여러 개의 비동기 처리를 모두 병렬(parallel) 처리할 때 사용.
프로미스를 요소로 갖는 배열 등의 이터러블을 인수로 전달받고, 모든 프로미스가 모두 fulfilled 상태가 되면 모든 처리 결과를 배열에 저장해 새로운 프로미스를 반환한다.
Promise.all([reqestData1(), requestData2(), requestData3()])
.then(console.log)
.catch(console.error)Promise.all 메서드는 인수로 전달받은 배열의 프로미스가 하나라도 rejected 상태가 되면 나머지 프로미스가 fulfilled 상태가 되는 것을 기다리지 않고 즉시 종료함.
또한 인수로 전달받은 이터러블의 요소가 프로미스가 아닌 경우 Promise.resolve 메서드를 통해 프롬스로 래핑한다.
Promise.all([
1, // -> Promise.resolve(1)
2, // -> Promise.resolve(2)
3 // -> Promise.resolve(3)
])
.then(console.log)
.catch(console.log)
Promise.race
Promise.race 메서드는 Promise.all 메서드와 동일하게 프로미스를 요소로 갖는 배열 등의 이터러블을 인수로 전달받음.
Promise.all 메서드처럼 모든 프로미스가 fulfilled 상태가 되는 것을 기다리는 것이 아니라 가장 먼저 fulfilled 상태가 된 프로미스의 처리 결과를 resolve하는 새로운 프로미스를 반환.
프로미스가 하나라도 rejected 사태가 되면 에러를 reject 하는 새로운 프로미스를 즉시 반환함.
Promise.allSettled
Promise.allSettled 메서드는 프로미스를 요소로 갖는 배열 등의 이터러블을 인수로 전달받음. 그리고 전달받은 프로미스가 모두 settled 상태가 되면 처리 결과를 배열로 반환한다. ES11에 도입됨.
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! at <anonymous>:3:54}
]
*/마이크로태스크 큐
setTimeout(() => console.log(1), 0);
Promise.resolve()
.then(() => console.log(2))
.then(() => console.log(3));위의 출력은 2-> 3 -> 1 순으로 출력된다. 프로미스의 후속 처리 메서드의 콜백 함수는 태스크 큐가 아니라 마이크로태스크 큐(microtask queue)에 저장되기 때문.
마이크로태스크 큐에는 프로미스의 후속 처리 메서드의 콜백함수가 저장되고,
태스크 큐에는 그 외의 비동기 함수의 콜백 함수나 이벤트 핸들러가 저장된다.
⭐️ 마이크로 태스크 큐는 태스크 큐보다 우선순위가 높다.
fetch
fetch 함수는 HTTP 요청 전송 기능을 제공하는 클라이언트 사이드 Web API이다.
fetch 함수에는 HTTP 요청을 전송할 url과 HTTP 요청 메서드, HTTP 요청 헤더, 페이로드 등을 설정한 객체를 전달한다.
const promise = fetch(url [, options])
fetch함수는 HTTP 응답을 나타내는 Response 객체를 래핑한 Promise 객체를 반환한다.
fetch('url')
.then(response => console.log(response));Response 객체는 HTTP 응답을 나타내는 다양한 프로퍼티를 제공한다.
Response.prototype에는 Response 객체에 포함되어 있는 HTTP 응답 몸체를 위한 다양한 메서드를 제공.
예를 들어 fetch 함수가 반환한 프로미스가 래핑하고 있는 MIME 타입이 applicatin/json인 HTTP 응답 몸체를 취득하려면 Response.prototype.json 메서드를 이용한다. 이 메서드는 Response 객체에서 HTTP 응답 몸체(response.body)를 취득하여 역직렬화한다.
fetch('url')
.then(response => response.json())
// json은 역직렬화된 HTTP 응답 몸체다.
.then(json => console.log(json));
fetch 함수가 반환하는 프로미스는 기본적으로 404, 500과 같은 HTTP 에러가 발생해도 에러를 reject하지 않고 불리언 타입의 ok 상태를 false로 설정한 Response 객체를 resolve 한다. 오프라인 등의 네트워크 장애나 CORS 에러에 의해 요청이 완료되지 못한 경우에만 프로미스를 reject 한다.
따라서 fetch 함수가 반환한 프로미스가 resolve한 불리언 타입의 ok상태를 확인해 명시적으로 에러를 처리할 필요가 있다.
fetch('url')
.then(response => {
if(!response.ok) throw new Error(response.statusText);
return response.json();
})
.then(todo => console.log(todo))
.catch(err => console.error(err));🔖 참고로 axios는 모든 HTTP 에러를 reject하는 프로미스를 반환한다. 따라서 모든 에러를 catch에서 처리할 수 있어 편리함. 또한 인터셉터, 요청 설정 등 fetch보다 다양한 기능 제공함.
