TIL 69 (프로미스 후속 처리 메서드, 정적 메서드, 마이크로태스크 큐)

앞 선 TIL 56에서 프로미스에 대해서 간단하게 복습했었습니다. 오늘은 프로미스를 조금 더 자세하게 알아보도록 하겠습니다.

 

TIL 56에서 프로미스를 '자바스크립트에서 비동기 처리에 사용되는 객체입니다.'라고 설명드렸습니다. 프로미스는 비동기 처리를 위한 콜백 패턴이 콜백 헬이나 에러 처리가 곤란한 문제들을 극복하기 위해 ES6에서 도입되었습니다.

 

콜백헬은 다들 익히 들어보셔서 잘 아실테니 에러 처리에 대해서 간단하게 알아보겠습니다.

try {
  setTimeout(() => { throw new Error('Error 입니다'); }, 1000);
} catch (e) {
  console.error('캐치한 에러', e);  
}

try 블록 내에서 호출한 setTimeout 함수에 의해 1초 후에 에러를 발생시킵니다. 하지만 catch 블록에서 캐치되지 않습니다. 비동기 함수인 setTimeout이 호출되면 setTimeout의 실행 컨텍스트가 생성되어 콜 스택에 푸쉬되어 실행됩니다. setTimeout가 비동기 함수이기 때문에 콜백 함수가 호출되는 것을 기다리지 않고 즉시 종료되면서 콜 스택은 비어집니다. 이후 타이머가 끝나면 그 때 콜백 함수가 태스크 큐 => 이벤트 루프 => 콜 스택으로 이동 후 실행됩니다.

 

즉, 콜백 함수가 실행될 때는 setTimeout 함수가 이미 콜 스택에서 제거된 상태입니다. 이는 setTimeout 함수의 콜백 함수를 호출한 것이 setTimeout가 아니라는 것을 의미합니다. setTimeout가 콜백 함수를 호출했다면, 콜 스택의 현재 실행 중인 실행 컨텍스트는 setTimeout의 실행 컨텍스트가 되어야 하지만, 콜백 함수가 실행될 때는 이미 제거되었기 때문입니다.

 

이처럼 콜백 패턴은 에러 처리에 한계가 있습니다.

 

위에서 말씀드린 것처럼 프로미스는 이러한 문제를 극복하기 위해 도입되었습니다.

프로미스의 후속 처리 메서드에 대해서 알아보기 전에 프로미스의 상태에 대해서 간단하게 알아보겠습니다.

 

프로미스는 다음과 같이 비동기 처리가 어떻게 진행되고 있는 지 나타내는 상태 정보를 갖고 있습니다.

pending은 비동기 처리가 아직 수행되지 않은 상태로, 프로미스가 생성된 직후 기본 상태입니다.

fulfilled는 비동기 처리가 성공적으로 수행된 상태로, resolve 함수를 호출함으로써 프로미스를 fulfilled 상태로 변경합니다.

마지막으로 rejected는 비동기 처리가 실패로 수행된 상태로, reject 함수를 호출함으로써 프로미스를 rejected 상태로 변경합니다. fulfilled 또는 rejected 상태를 settled 상태라고 합니다.

(*resolve나 reject는 프로미스가 비동기 처리를 수행할 콜백 함수를 인자로 받는데, 이 콜백 함수가 인수로 전달받습니다!)

 

이러한 프로미스 비동기 처리 상태가 변화하면 후속 처리 메서드에 인수로 전달한 콜백 함수가 선택적으로 호출됩니다. 이 때 후속 처리 메서드의 콜백 함수에 프로미스의 처리 결과가 인수로 전달됩니다.

 

먼저 Promise.prototype.then입니다. then 메서드는 두 개의 콜백 함수를 인수로 전달받습니다.

첫 번째 콜백 함수는 프로미스가 fulfilled 상태(resolve 함수가 호출된 상태)가 되면 호출됩니다.

두 번째 콜백 함수는 프로미스가 rejected 상태(reject 함수가 호출된 상태)가 되면 호출됩니다.

즉, 첫 번째 함수는 비동기 처리가 성공했을 때 호출 되는 성공 콜백 함수, 두 번째 함수는 비동기 처리가 실패했을 때 호출 되는 실패 콜백 함수입니다. 두 번째 콜백 함수로 에러 처리가 가능하지만, 이는 첫 번째 콜백 함수에서 발생한 에러를 캐치하지 못하고 코드가 복잡해져서 가독성이 좋지 않습니다.

 

다음으로 Promise.prototyep.catch입니다. catch 메서드는 한 개의 콜백 함수를 인수로 전달받는데, 이 콜백 함수가 프로미스가 rejected 상태일 경우 호출됩니다.

 

마지막으로 Promise.prototyep.finally입니다. finally 메서드는 한 개의 콜백 함수를 인수로 전달받는데, 이 콜백 함수는 프로미스의 성공이나 실패에 상관없이 무조건 한 번 호출됩니다. 프로미스의 상태에 상관없이 공통적으로 수행할 경우 유용하게 사용할 수 있습니다.

 

다음은 프로미스의 정적 메서드에 대해서 알아보겠습니다. Promise는 주로 생성자 함수로 사용되지만 함수도 객체이므로 메서드를 가질 수 있습니다.

 

먼저 Promise.resolve와 Promise.reject입니다. 이 두 메서드는 이미 존재하는 값을 래핑하여 프로미스를 생성하기 위해 사용합니다.

Promise.resolve는 인수로 전달받은 값을 resolve하는 프로미스를 생성합니다.

Promise.reject는 인수로 전달받은 값을 reject하는 프로미스를 생성합니다.

const resolvedPromise = Promise.resolve('상권입니다.');
resolvedPromise.then(console.log); // '상권입니다.'

const rejectedPromise = Promise.reject(new Error('Error 입니다.'))
rejectedPromise.catch(console.log); // Error: 'Error 입니다.'

Promise.all 메서드는 여러 개의 비동기 처리를 모두 병렬 처리할 때 사용합니다. 

const testPromise1 = () => new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(1), 3000));
const testPromise2 = () => new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(2), 2000));
const testPromise3 = () => new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(3), 1000));

Promise.all([testPromise1(), testPromise2(), testPromise3()]);
.then(console.log); // [ 1, 2, 3 ]

위의 코드처럼 Promise.all은 프로미스를 요소로 갖는 배열을 인수로 전달받습니다. 성공적으로 처리되었을 경우, 모든 처리 결과를 인수의 프로미스 순서와 동일하게 배열에 저장해 새로운 프로미스를 반환합니다. 콘솔에 출력된 값처럼 testPromise3가 1초 타이머 이후에 실행되기 때문에 가장 빨리 성공하더라도 Promise.all의 순서와 동일하게 배열의 제일 끝에 위치하게 됩니다.

 

Promise.all은 인수로 전달 받은 프로미스 배열 중 하나라도 rejected 상태가 되면 나머지 프로미스를 기다리지 않고 즉시 종료합니다. 

const testPromise1 = () => new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(1), 3000));
const testPromise2 = () => new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(2), 2000));
const testPromise3 = () => new Promise((_, reject) => setTimeout(() => reject(3), 1000));

Promise.all([testPromise1(), testPromise2(), testPromise3()])
.then(console.log)
.catch(console.log) // 3

 

추가적으로 Promise.all 메서드의 인수로 전달받은 배열의 요소가 프로미스가 아닌 경우에는 Promise.resolve 메서드를 통해 프로미스로 래핑합니다.

 

다음으로 Promise.race입니다.

이 메서드는 Promise.all가 동일하게 프로미스를 요소로 갖는 배열을 인수로 전달받지만, Promise.all처럼 모든 프로미스가 fulfilled 상태가 되는 것을 기다리는 것이 아니라 가장 먼저 fulfilled 상태가 된 프로미스의 처리 결과를 resolve하는 새로운 프로미스를 반환합니다.

const testPromise1 = () => new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(1), 3000));
const testPromise2 = () => new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(2), 2000));
const testPromise3 = () => new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(3), 1000));

Promise.race([testPromise1(), testPromise2(), testPromise3()])
.then(console.log) // 3
.catch(console.log)

Promise.race의 인수로 전달된 프로미스 중 하나라도 reject 상태가 되면 Promise.all가 동일하게 에러를 reject하는 새로운프로미스를 즉시 반환합니다.

 

마지막으로 Promise.allSettled입니다. Promise.allSettled는 인수로 전달받은 배열 내부의 모든 프로미스가 settled 상태가 되면 처리 결과를 배열로 반환합니다.

const testPromise1 = () => new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(1), 3000));
const testPromise2 = () => new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(2), 2000));
const testPromise3 = () => new Promise((_, reject) => setTimeout(() => reject(3), 1000));

Promise.allSettled([testPromise1(), testPromise2(), testPromise3()])
.then(console.log)

// [
//   { status: 'fulfilled', value: 1 },
//   { status: 'fulfilled', value: 2 },
//   { status: 'rejected', reason: 3 }
// ]

Promise.allSettled가 반환한 배열에는 fulfilled나 rejected 상태와는 상관없이 모든 프로미스의 처리 결과가 담겨있습니다. 프로미스가 fulfilled 상태인 경우 비동기 처리 상태를 나타내는 status와 value를 가지고, rejected 상태의 경우 비동기 처리 상태를 나타내는 status와 에러를 나타내는 reason을 가집니다.

 

끝으로 TIL 56에서 다뤘던 프로미스와 콜백 함수의 차이를 하나 더 알아보겠습니다. 콜백 함수는 태스크 큐에 저장됩니다. 하지만 프로미스의 후속 처리 메서드는 태스크 큐가 아닌 마이크로태스크 큐에 저장됩니다. 마이크로태스크 큐는 태스크 큐와는 별도의 큐로, 태스크 큐보다 우선순위가 높습니다. 즉, 이벤트 루프는 콜 스택이 비면 먼저 마이크로태스크 큐에서 대기하고 있는 함수를 실행합니다. 이후 마이크로태스크 큐가 비면 태스크 큐에서 대기하고 있는 함수를 실행합니다.

 

오늘은 이렇게 프로미스에 대해서 조금 더 자세하게 알아봤습니다. 앞 서 복습했던 것들 중에서 추가적으로 학습하는 것이 있다면 자세하게 기록해보겠습니다.