[7주차 스터디]34장-이터러블

이터러블

이터레이션 프로토콜

• 이터레이션 프로토콜은 순회 가능한 데이터 컬렉션을 만들기 위해 ECMAScript 사양에 정의하여 미리 약속한 규칙이다.
• es6이전의 순회 가능한 데이터 컬렉션(배열, 문자열 등등..)은 통일된 규약 없이 각자 나름의 구조를 가지고 있음
• es6에서는 순회 가능한 데이터 컬렉션을 이터레이션 프로토콜을 준수하는 이터러블로 통일
• 이터레이션 프로토콜에는 이터러블 프로토콜과 이터레이터 프로토콜이 있다.

이터러블 프로토콜(iterable protocol)

• Well-known Symbol인 Symbol.iterator를 프로퍼티 키로 사용한 메서드를 직접 구현하거나 상속 받아 Symbol.iterator 메서드를 호출하면 이터레이터 프로토콜을 준수한 이터레이터를 반환하는 규약을 이터러블 프로토콜이라 한다.
• 이터러블 프로토콜을 준수한 객체를 이터러블 이라한다.
• 이터러블은 for...of 문으로 순회할 수 있고 , 스프레드 문법과 배열 디스트럭처링 할당의 대상으로 사용할 수 있다.

이터레이터 프로토콜(iterator protocol)

• 이터레이터는 next메서드를 소유하고 next 메서드를 호출하면 이터러블을 순회하며 value와 done 프로퍼티를 갖는 이터레이터 리절트 객체를 반환, 이러한 규약을 이터레이터 프로토콜이라고 한다
• 이터레이터 프로토콜을 준수한 객체를 이터레이터라고 한다.

정리

• 이터러블 : 이터러블 프로토콜을 준수한 객체
• 이터레이터 : 이터레이터 프로토콜을 준수한 객체
• 이터러블 프로토콜 : Symbol.iterator(이건 Well-known Symbol)메서드를 호출해서 이터레이터를 반환하는 규약
• 이터레이터 프로토콜 : 이터레이터의 구조에 대한 규약을 말함, 이터레이터 next메서드를 소유하고 next메서드는 이터러블을 순회하며 value와 done 프로퍼티를 갖는 이터레이터 리절트 객체를 반환 함

이터러블

• 이터러블은 Symbol.iterator를 프로퍼티 키로 사용한 메서드를 직접 구현하거나 프로토 타입 체인을 통해 상속 받은 객체
• 따라서 이터러블 프로토콜을 준수하지 않은 객체는 for..of 문으로 순회 할 수 없으며 스프레드 문법과 배열 디스트럭처링 할당의 대상으로 사용할 수 없다.

const obj = { a: 1, b: 2 };

// 일반 객체는 Symbol.iterator 메서드를 구현하거나 상속받지 않는다.
// 따라서 일반 객체는 이터러블 프로토콜을 준수한 이터러블이 아니다.
console.log(Symbol.iterator in obj); // false

// 이터러블이 아닌 일반 객체는 for...of 문으로 순회할 수 없다.
for (const item of obj) { // -> TypeError: obj is not iterable
  console.log(item);
}

// 이터러블이 아닌 일반 객체는 배열 디스트럭처링 할당의 대상으로 사용할 수 없다.
const [a, b] = obj; // -> TypeError: obj is not iterable

• 단, 최신 자바스크립트에서 일반 객체의 스프레드 문법의 사용을 허용하고 있다

const obj = { a: 1, b : 2};

console.log({...obj}); // { a : 1, b: 2 }

이터레이터

• Symbol.iterator 메서드가 반환한 이터레이터는 next메서드를 갖는다.
• next메서드는 이터러블의 각 요소를 순회하기 위한 포인터 역할을 한다.
• next 함수로 이터러블을 하나씩 순회나는데 순회하는 결과로 이터레이터 리절트 객체(iterator result object)를 반환 합니다.
• result 객체는 value 프로퍼티와 done 프로퍼티로 구성되어 있는데, value는 현재 순회하고 있는 이터러블의 값, done은 순회 완료 여부를 나타냄

빌트인 이터러블

• 자바스크립트에서 제공하는 빌트인 이터러블은 다음과 같습니다.
  • Array
  • String
  • Map
  • Set
  • TypedArray
  • arguments
  • DOM 컬렉션 (NodeList, HTMLCollection)

for ... of 문

• for ... of 문은 이터러블을 순회하면서 이터러블의 요소를 변수에 할당한다.

for (변수선언문 of 이터러블) { ... }

• for ... in 문의 형식과 유사하지만 차이점이 있습니다.

for (변수선언문 in 객체) { ... }

• for ... in 문은 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하는 모든 프로토타입의 프로퍼티 중에서 [[ Enumerable ]]의 값이 true인 프로퍼티를 순회하며 열거한다.
• for ... of 문은 내부적으로 이터레이터의 next 메서드를 호출하여 순회, result 객체의 value값을 선언한 변수에 할당, done 프로퍼티 값이 true 면 순회를 중단.

이터러블과 유사배열 객체

유사 배역객체란, 배열 처럼 인덱스로 프로퍼티 값에 접근할 수 있고, length 프로퍼티를 갖는 객체를 말한다.

• 유사 배역 객체는 이터러블이 아닌 일반 객체, 따라서 Symbol.iterator 메서드가 없고, for ... of 문으로 순회할 수 없다.

• 단, argument, NodeList, HTMLCollection은 유사 배열 객체이면서 이터러블이다.

• Array.from 메서드는 유사 배열 객체 또는 이터러블을 배열로 변환하여 반환 합니다.

const arrayLike = {
    0 : 1,
    1 : 2,
    2 : 3,
    length : 3
};

const arr = Array.from(arrayLike);
console.log(arr);

이터레이션 프로토콜의 필요성

• es6이전의 순회 가능한 데이터 컬렉션들은 (Array, String, Map, Set 등등..) 통일된 규약없이 각자 나름의 구조를 가지고 다양한 방법으로 순회하여 사용되었습니다.

• es6에서는 순회가능한 데이터 컬렉션들을 이터레이션 프로토콜을 준수하는 이터러블로 통일하여 for ... of문, 스프레드 문법, 배열 디스트럭처링 할당의 대상으로 사용할 수 있도록 일원화

  이터러블(이터러블 프로토콜을 준수한 객체)은 데이터 공급자의 역할을 한다고 볼 수 있다.
  데이터 소비자 는 for ..of문, 스프러드문법, 배열 디스터럭처링 할당 등...

• 만약 다양한 데이터 공급자가 각자의 순회방식을 갖는다면 데이터 소비자는 데이터 공급자의 순회 방식을 모두 지원해야합니다. (비효율적)

• 즉, 이터레이션 프로토콜을 규약화하여 데이터 소비자가 효율적으로 데이터 공급자를 사용할 수 있도록 연결하는 인터페이스 역할을 합니다.

사용자 정의 이터러블

• 이터레이션 프로토콜을 준수하지 않는 일반 객체도 이터레이션 프로토콜을 준수하도록 구현하면 사용자 정의 이터러블이 된다.
• 피보나치 수열을 구현한 사용자 정의 이터러블

const fibonacci = {

  [Symbol.iterator]() {
    let [pre, cur] = [0,1];
    const max = 10;

    return {
      next(){
        [pre, cur] = [cur, pre+cur];
        return {value : cur, done : cur >= max};
      }
    };
  }
}
// 이터러블을 순회할 때마다 next메서드가 호출 됨
for(const num of fibonacci){
  console.log(num);
}

이터러블을 생성하는 함수

• 외부에서 최대 수열의 값을 전달 받아 이터러블은 반환하는 함수

// 피보나치 수열을 구현한 사용자 정의 이터러블을 반환하는 함수. 수열의 최대값을 인수로 전달받는다.
const fibonacciFunc = function (max) {
  let [pre, cur] = [0, 1];

  // Symbol.iterator 메서드를 구현한 이터러블을 반환한다.
  return {
    [Symbol.iterator]() {
      return {
        next() {
          [pre, cur] = [cur, pre + cur];
          return { value: cur, done: cur >= max };
        }
      };
    }
  };
};

// 이터러블을 반환하는 함수에 수열의 최대값을 인수로 전달하면서 호출한다.
for (const num of fibonacciFunc(10)) {
  console.log(num); // 1 2 3 5 8
}

이터러블이면서 이터레이터인 객체를 생성하는 함수

• 이터레이터 생성을 위해서 Symbol.iterator 메서드를 호출해야 합니다.
• 이터러블이면서 이터레이터인 객체를 반환하여 메서드 호출 없이 이터러블을 순회할 수 있습니다.

// 이터러블이면서 이터레이터인 객체를 반환하는 함수
const fibonacciFunc = function (max) {
  let [pre, cur] = [0, 1];

  // Symbol.iterator 메서드와 next 메서드를 소유한 이터러블이면서 이터레이터인 객체를 반환
  return {
    [Symbol.iterator]() { return this; },
    // next 메서드는 이터레이터 리절트 객체를 반환
    next() {
      [pre, cur] = [cur, pre + cur];
      return { value: cur, done: cur >= max };
    }
  };
};

// iter는 이터러블이면서 이터레이터다.
let iter = fibonacciFunc(10);

// iter는 이터러블이므로 for...of 문으로 순회할 수 있다.
for (const num of iter) {
  console.log(num); // 1 2 3 5 8
}

무한 이터러블과 지연 평가

• 이터러블을 통해 무한 수열을 간단히 구현할 수 있습니다.

// 무한 이터러블을 생성하는 함수
const fibonacciFunc = function () {
  let [pre, cur] = [0, 1];

  return {
    [Symbol.iterator]() { return this; },
    next() {
      [pre, cur] = [cur, pre + cur];
      // 무한을 구현해야 하므로 done 프로퍼티를 생략한다.
      return { value: cur };
    }
  };
};

// fibonacciFunc 함수는 무한 이터러블을 생성한다.
for (const num of fibonacciFunc()) {
  if (num > 10000) break;
  console.log(num); // 1 2 3 5 8...4181 6765
}

// 배열 디스트럭처링 할당을 통해 무한 이터러블에서 3개의 요소만 취득한다.
const [f1, f2, f3] = fibonacciFunc();
console.log(f1, f2, f3); // 1 2 3

• 이터러블은 데이터 공급자의 역할을 합니다. (배열, 문자열 등은 모든 데이터를 메모리에 미리 확보한 다음 데이터를 공급)

• 하지만, 위 예제의 이터러블은 지연 평가(lazy evaluation)를 통해 데이터를 생성

  지연 평가란?
  데이터가 필요한 시점 이전까지는 미리 데이터를 생성하지 않다가 데이터가 필요한 시점이 되면 그때야 비로소 데이터를 생성하는 기법
  즉, 평가 결과가 필요할 때 가지 평가를 늦추는 기법을 지연 평가 라고 한다.

• 위 예제의 함수는 데이터 소비자읜 for ... of나 배열 디스트럭처링 할당 등이 실행 되기 이전까지 데이터를 생성하지 않습니다.

• 내부에서 next메서드를 호출하는데 바로 이때 데이터가 생성 됨

• 지연 평가를 사용하면 불필요한 데이터를 미리 생성하지 않고, 필요한 데이터를 필요한 순간에 생성하므로 빠른 실행 속도를 기대할 수 있고 불필요한 메모리를 소비하지 않습니다.