[딥다이브] - 34. 이터러블

34.1. 이터레이션 프로토콜

ES6에서 도입된 순회 가능한 자료구조를 만들기 위해 ECMAScript 사양에 정의하여 미리 약속한 규칙

ES6 이전의 순회 가능한 데이터 컬렉션(배열, 문자열, 유사 배열 객체, DOM 컬렉션 등)은 통일된 규약 없이 각자 구조를 가지고 for 문, for ... in 문, forEach 메서드 등 다양한 방법으로 순회할 수 있었다.
ES6에서는 순회 가능한 데이터 컬렉션을 이터레이션 프로토콜을 준수하는 이터러블로 통일해 for ... of문, 스프레드 문법, 배열 디스트럭처링 할당의 대상으로 사용할 수 있도록 일원화했다.

• 이터러블 프로토콜
  순회 가능한 자료 구조, 이터러블 프로토콜을 준수한 객체를 이터러블이라 한다. 이터러블은 for ... of문으로 순회할 수 있으며 스프레드 문법과 배열 디스트럭처링 할당의 대상으로 사용할 수 있다.

• 이터레이터 프로토콜
  이터러블의 요소를 탐색하기 위한 포인터, 이터러블의 Symbol.iterator 메서드를 호출하면 이터레이터 프로토콜을 준수한 이터레이터를 리턴한다. 이터레이터 프로토콜을 준수한 객체를 이터레이터라 한다.

34.1.1. 이터러블

이터러블 프로토콜을 준수한 객체를 이터러블이라 한다. 이터러블은 Symbol.iterator를 프로퍼티 키로 사용한 메서드를 직접 구현하거나 프로토타입 체인을 통해 상속받은 객체를 말한다.
배열, 문자열, Map, Set 등은 이터러블이며, for ... of문으로 순회할 수 있고 스프레드 문법과 배열 디스트럭처링 할당의 대상으로 사용할 수 있다.

34.1.2. 이터레이터

이터러블의 Symbol.iterator 메서드가 리턴한 이터레이터는 next 메서드를 갖는다.
next는 이터러블의 각 요소를 순회하기 위한 포인터 역할로, 호출하면 한 단계씩 순회하며 순회 결과를 나타내는 이터레이터 리절트 객체를 리턴한다.

const array = [1, 2]

const iterator = array[Symbol.iterator]()

console.log(iterator.next()) // { value: 1, done: false }
console.log(iterator.next()) // { value: 2, done: false }
console.log(iterator.next()) // { value: undefined, done: true }

이터레이터 리절트 객체의 value 프로퍼티는 이터러블의 값을, done 프로퍼티는 순회 완료 여부를 나타낸다.

34.2. 빌트인 이터러블

34.3. for ... of 문

for ... of문은 이터러블을 순회하며 요소를 변수에 할당한다. for ... in문과 매우 유사하다.

for ... in 문은 프로퍼티 어트리뷰트 [[Enumerable]]의 값이 true인 프로퍼티를 순회하며 열거하는데, 프로퍼티 키가 심벌인 프로퍼티는 열거하지 않는다.

for ... of 문은 이터레이터의 next 메서드를 호출해 이터러블을 순회하며 이터레이터 리절트 객체의 done 값이 true일 때까지 순회를 계속하며 value값을 변수에 할당한다.

34.4. 이터러블과 유사 배열 객체

유사 배열 객체는 length 프로퍼티를 가지므로 for 문으로 순회할 수 있고 인덱스로 프로퍼티 값에 접근할 수 있다. 유사 배열 객체는 이터러블이 아닌 일반 객체로, Symbol.iterator가 없어 for ... of 문으로 순회할 수 없다.

단, ES6에서 arguments, NodeList, HTMLCollection은 유사 배열 객체이면서 이터러블이 되었고, 배열도 이터러블이 되었다. 하지만 모든 유사 배열 객체가 이터러블인 것은 아니다.

34.5. 이터레이션 프로토콜의 필요성

다양한 데이터 공급자가 각자의 순회 방식을 갖는다면 데이터 소비자는 다양한 순회 방식을 모두 지원해야 하므로 효율적이지 않다.
그러므로 이터레이션 프로토콜을 준수하도록 해 하나의 순회 방식을 갖도록 할 수 있다. 이터레이션 프로토콜은 데이터 소비자와 데이터 공급자를 연결하는 인터페이스 역할을 한다.

34.6. 사용자 정의 이터러블

34.6.1. 사용자 정의 이터러블 구현

이터레이션 프로토콜을 준수하지 않는 일반 객체도 이터레이션 프로토콜을 준수하도록 구현하면 사용자 정의 이터러블이 된다.
외부에서 전달한 값을 사용하기 위해 인수를 전달받는 함수로 만들 수도 있고, 이터러블의 Symbol.iterator 메서드를 호출해 이터레이터를 생성할 수도 있다.

// 사용자 정의 이터러블 구현
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 }
      },
    }
  },
}

for (const num of fibonacci) {
  console.log(num) // 1 2 3 5 8
}

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

    return {
      [Symbol.iterator]() { return this },
      next() {
        [pre, cur] = [cur, pre + cur];
        return { value: cur, done: cur >= max };
      }
  },
}

for (const num of fibonacciFunc(10)) {
  console.log(num) // 1 2 3 5 8
}

iter = fibonacciFunc(10)
console.log(iter.next()) // { value: 1, done: false }

무한 이터러블을 생성해 무한 수열을 구현할 수 있다. 이 경우 이터러블은 지연 평가를 통해 데이터를 생성하는데 지연 평가는 데이터가 필요한 시점 이전까지는 미리 데이터를 생성하지 않고 데이터가 필요한 시점이 되면 데이터를 생성하는 기법이다. 무한 이터러블은 for ... of 문이나 배열 디스트럭처링 할당 등이 실행되기 이전까지는 데이터를 생성하지 않는다. next가 호출되기 이전까지는 데이터를 생성하지 않으므로 빠른 실행 속도를 기대할 수 있고, 불필요한 메모리를 소비하지 않으며 무한도 표현할 수 있다는 장점이 있다.

const fibonacciFunc = functino () {
  let [pre, cur] = [0, 1]

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

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

const [f1, f2, f3] = fibonacciFunc()
console.log(f1, f2, f3) // 1 2 3