[자바스크립트] 비동기 처리 2부 - Promise

많은 분들이 자바스크립트 공부를 하시다가 프라미스(Promise)에 때문에 그만 두시곤 합니다.
이번 포스트에서는 자바스크립트에서 비동기 처리를 위해 굉범위하게 사용되는 Promise에 대해서 알아보겠습니다.

콜백 함수를 통한 비동기 처리의 문제점

ES6에서 Promise가 도입되어 지금처럼 널리 사용되기 이전에는 주로 콜백 함수를 다른 함수의 인자로 넘겨서 비동기 처리를 코딩을 했었습니다.
예를 들어, 다음 코드를 보시면 findUserAndCallBack() 함수를 호출할 때, 두번째 인자로 콜백 함수가 넘어갑니다.
그리고 findUserAndCallBack() 함수 안에서 인자로 넘어온 콜백 함수가 호출되고 있습니다.

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findUserAndCallBack(1, function(user) {
console.log("user:", user);
});

function findUserAndCallBack(id, cb) {
setTimeout(function() {
console.log("waited 0.1 sec.");
const user = {
id: id,
name: "User" + id,
email: id + "@test.com"
};
cb(user);
}, 100);
}
  • 결과
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waited 0.1 sec.
user: {id: 1, name: "User1", email: "1@test.com"}

단순한 코드를 작성할 때는 위와 같이 전통적인 방식으로 콜백 함수를 통해 비동기 처리를 해도 큰 문제가 발생하지 않습니다.
하지만, 콜백 함수를 중첩해서 연쇄적으로 호출해야하는 복잡한 코드의 경우, 계속되는 들여쓰기 때문에 코드 가독성이 현저하게 떨어지게 됩니다.
자바스크립트 개발자들 사이에서 소위 콜백 지옥이라고 불리는 이 문제를 해결하기 위해 여러가지 방법들이 논의 되었고 그 중 하나가 Promise 입니다.

콜백 함수를 인자로 넘겨서 비동거 처리를 하는 자바스크립트 코딩 방법은 다음 포스트를 참조 바랍니다.

Promise의 개념

Promise는 현재에는 당장 얻을 수는 없지만 가까운 미래에는 얻을 수 있는 어떤 데이터에 접근하기 위한 방법을 제공합니다.
당장 원하는 데이터를 얻을 수 없다는 것은 데이터를 얻는데까지 지연 시간(delay, latency)이 발생하는 경우를 말합니다.
I/O나 Network를 통해서 데이터를 얻는 경우가 대표적인데, CPU에 의해서 실행되는 코드 입장에서는 엄청나게 긴 지연 시간으로 여겨지기 때문에 Non-blocking 코드를 지향하는 자바스크립트에서는 비동기 처리가 필수적입니다.

(참고. Java에 익숙하신 분들은 Future 클래스에 해당하는 녀석이라고 보시면 됩니다.)

예를 들면, 위에서 봤던 코드는 Promise를 이용해서 아래와 같이 재작성할 수 있습니다.

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findUser(1).then(function(user) {
console.log("user:", user);
});

function findUser(id) {
return new Promise(function(resolve) {
setTimeout(function() {
console.log("waited 0.1 sec.");
const user = {
id: id,
name: "User" + id,
email: id + "@test.com"
};
resolve(user);
}, 100);
});
}
  • 결과
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waited 0.1 sec.
user: {id: 1, name: "User1", email: "1@test.com"}

위 코드는 콜백 함수를 인자로 넘기는 대신에 Promise 객체를 생성하여 리턴하였고, 호출부에서는 리턴받은 Promise 객체에 then() 메서를 호출하여 결과값을 가지고 실행할 로직을 넘겨주고 있습니다.
콜백 함수를 통해 비동기 처리를 하던 기존 코드와 가장 큰 차이점은 함수를 호출하면 Promise 타입의 결과값이 리턴되고, 이 결과값을 가지고 다음에 수행할 작업을 진행한다는 것입니다.
따라서 기존 스타일보다 비동기 처리 코드임에도 불구하고 마치 동기 처리 코드 처럼 코드가 읽히기 때문에 좀 더 직관적으로 느껴지게 됩니다.

자 그럼, 지금부터 Promise를 사용하는 문법적인 사항에 대해서 알아보겠습니다.

Promise 생성 방법

먼저 Promise 객체를 리턴하는 함수를 작성하는 방법에 대해서 알아보겠습니다.

Promise는 객체는 new 키워드와 생성자를 통해서 생성할 수 있는데 이 생성자는 함수를 인자로 받습니다.
그리고 이 함수 인자는 reslovereject라는 2개의 함수형 파라미터를 가집니다.

따라서 아래와 같은 모습으로 Promise 객체를 생성해서 변수에 할당할 수 있습니다.

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const promise = new Promise(function(resolve, reject) { ... } );

실제로는 변수에 할당하기 보다는 어떤 함수의 리턴값으로 바로 사용되는 경우가 많고, ES6의 화살표 함수 키워드를 더 많이 사용하는 것 같습니다.

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function returnPromise() {
return new Promise((resolve, reject) => { ... } );
}

생성자의 인자로 넘어가는 함수 인자의 바디에서는 resolve()reject() 함수를 정상 처리, 예외 발생 여부에 따라 적절히 호출해줘야 합니다.
일반적으로 resolve() 함수의 인자로는 미래 시점에 얻게될 결과를 넘겨주고, reject() 함수의 인자로는 미래 시점에 발생할 예외를 넘겨줍니다.

예를 들어, 나눗셈 함수를 Promise를 리턴하도록 구현해보겠습니다. (나눗셈을 비동기 처리할 이유는 없지만 이해하기 쉬운 간단한 예시를 위해서…)

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function devide(numA, numB) {
return new Promise((resolve, reject) => {
if (numB === 0) reject(new Error("Unable to devide by 0."));
else resolve(numA / numB);
});
}

그리고 먼저 정상적인 인자를 넘겨 devide() 함수를 호출해서 Promise 객체를 얻은 후 결과값을 출력해보겠습니다.

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devide(8, 2)
.then(result => console.log("성공:", result))
.catch(error => console.log("실패:", error));
  • 결과
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성공: 4

이번에는 비정상적인 인자를 넘겨보겠습니다.

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devide(8, 0)
.then(result => console.log("성공:", result))
.catch(error => console.log("실패:", error));
  • 결과
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실패: Error: Unable to devide by 0.
at Promise (<anonymous>:4:20)
at new Promise (<anonymous>)
at devide (<anonymous>:2:12)
at <anonymous>:1:1

출력 결과를 통해 정상적인 인자를 넘긴 경우 then() 메서드가 호출되고, 비정상적인 인자를 넘긴 경우 catch() 메서드가 호출되었다는 것을 알 수 있습니다.

다음 섹션에서 Promise 객체로 부터 얻게 될 미래 시점의 결과값이나 예외값을 접근하기 위해 사용하는 then()catch() 메서드에 대해서 알아보겠습니다.

Promise 사용 방법

실제 코딩을 할 때는 위와 같이 Promise를 직접 생성해서 리턴해주는 코드 보다는 어떤 라이브러리의 함수를 호출해서 리턴 받은 Promise 객체를 사용하는 경우가 더 많을 것입니다.

REST API를 호출할 때 사용되는 브라우저 내장 함수인 fetch()가 대표적인데요. (NodeJS 런타임에서는 node-fetch 모듈을 설치해야 사용 가능)
fetch() 함수는 API의 URL을 인자로 받고, 미래 시점에 얻게될 API 호출 결과를 Promise 객체로 리턴합니다.
network latency 때문에 바로 결과값을 얻을 수 없는 상황이므로 위에서 설명한 Promise를 사용 목적에 정확히 부합합니다.

Promise 객체의 then() 메소드는 결과값을 가지고 수행할 로직을 담은 콜백 함수를 인자로 받습니다.
그리고 catch() 메서드는 예외 처리 로직을 담은 콜백 함수를 인자로 받습니다.

예를 들어, fetch() 함수를 이용해서 어떤 서비스의 API를 호출 후, 정상 응답 결과를 출력해보겠습니다.

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fetch("https://jsonplaceholder.typicode.com/posts/1")
.then(response => console.log("response:", response))
.catch(error => console.log("error:", error));
  • 결과
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response: Response {type: "cors", url: "https://jsonplaceholder.typicode.com/posts/1", redirected: false, status: 200, ok: true, …}

인터넷 상에서 유효한 URL을 fetch() 함수의 인자로 넘겼기 때문에 예외가 발생하지 않고 then()에 인자로 넘긴 콜백 함수가 호출되어 상태 코드 200의 응답이 출력되었습니다.

이번에는 fetch() 함수의 인자로 아무 URL을 넘기지 않아보겠습니다.

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fetch()
.then(response => console.log("response:", response))
.catch(error => console.log("error:", error));
  • 결과
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error: TypeError: Failed to execute 'fetch' on 'Window': 1 argument required, but only 0 present.
at main-sha512-G7qgGx8Wefk5JskAfRw2DfBPNPQTxDC23DcZ+KQTmNoSr2S6pZ3IJgYs1ThvLvvH7uI_KhycDx_FIDNlu5KhOw==.bundle.js:9070
at <anonymous>:1:1

이번에는 catch() 메서드의 인자로 넘긴 콜백 함수가 호출되어 에러 정보가 출력되었음을 알 수 있습니다.

이와 같이 Promise는 then()catch() 메서드를 통해서 동기 처리 코드에서 사용하던 try-catch 블록과 유사한 방법으로 비동기 처리 코드를 작성할 수 있도록 해줍니다.

Promise의 메서드 체이닝(method chaining)

then()catch() 메서드는 또 다른 Promise 객체를 리턴합니다. 그리고 이 Promise 객체는 인자로 넘긴 콜백 함수의 리턴값을 다시 then()catch() 메서드를 통해 접근할 수 있도록 해줍니다.
다시 말하면 then()catch() 메서드는 마치 사슬처럼 계속 연결하여 연쇄적으로 호출을 할 수 있습니다.

예를 들어, 이전 섹션의 fetch() 메서드 사용 예제에서 단순히 응답 결과가 아닌 응답 전문을 json 형태로 출력하고 싶은 경우에는 then() 메서드를 추가로 연결해주면 됩니다.

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fetch("https://jsonplaceholder.typicode.com/posts/1")
.then(response => response.json())
.then(post => console.log("post:", post))
.catch(error => console.log("error:", error));
  • 결과
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post: {userId: 1, id: 1, title: "sunt aut facere repellat provident occaecati excepturi optio reprehenderit", body: "quia et suscipit↵suscipit recusandae consequuntur …strum rerum est autem sunt rem eveniet architecto"}

또 다른 예로, 위의 포스트를 작성한 userId 1을 가진 유저의 데이터가 필요한 경우, 다음과 같이 추가 메서드 체이닝을 할 수 있습니다.
3번째 줄의 콜백 함수는, post 객체에서 userId 필드만 추출하여 리턴하고 있으며,
4번째 줄의 콜백 함수는, 이 userId를 가자고 유저 상세 조회를 위한 API의 URL을 만들어서 리턴하고 있으며,
5번째 줄의 콜백 함수는, 이 url을 가지고 fetch() 함수를 호출하여 새로운 Promise를 리턴하고 있습니다.

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fetch("https://jsonplaceholder.typicode.com/posts/1")
.then(response => response.json())
.then(post => post.userId)
.then(userId => "https://jsonplaceholder.typicode.com/users/" + userId)
.then(url => fetch(url))
.then(response => response.json())
.then(user => console.log("user:", user))
.catch(error => console.log("error:", error));
  • 결과
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user: {id: 1, name: "Leanne Graham", username: "Bret", email: "Sincere@april.biz", address: {…}, …}

여기서 주의하실 점은 then()catch()의 인자로 넘긴 콜백 함수는 3, 4번째 줄처럼 일반 객체를 리턴하든 5번째 줄처럼 Promise 객체를 리턴하든 크게 상관이 없다는 것입니다.
왜냐하면 일반 객체를 리턴할 경우, then()catch() 메소드는 항상 그 객체를 얻을 수 있는 Promise 객체를 리턴하도록 되어 있기 때문입니다.

마치면서

Promise을 사용하면서 자연스럽게 발생하는 이러한 코딩 스타일은 매우 흔하게 볼 수 있으며 자바스크립트 개발자들 사이에서도 호불호가 갈리기도 합니다.
(개인적으로는 그래도 적어도 계속적인 들여쓰기를 강요하는 콜백 함수를 인자로 넘기는 방법보다는 Promise를 사용하는 편이 낫다고 생각합니다.)

사실 최근에는 이러한 Promise를 이용해서 계속해서 메서드 체이닝하는 코딩 스타일은 자바스크립트의 async/await 키워드를 사용하는 방식으로 대체되고 있는 추세입니다.
다음 포스트에서는 이 async/await 키워드를 사용해서 어떻게 자바스크립트 비동기 처리 코드를 개선할 수 있는지 알아보록 하겠습니다.

전체 코드

https://gist.github.com/DaleSeo/c366c0a8c1416a89adb1f64975be8f64

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