[JS] 이터러블

📌 이터레이션 프로토콜

• 이터레이션 프로토콜(Iteration Protocol): 순회 가능한 데이터 컬렉션(자료구조)을 만들기 위해 ECMAScript 사양에 정의하여 미리 약속한 규칙
• ES6에서는 순회 가능한 데이터 컬렉션을 이터레이션 프로토콜을 준수하는 이터러블로 통일하여 for ... of 문, 스프레드 문법, 배열 디스트럭처링 할당의 대상으로 사용할 수 있도록 일원화함
• 이터러블 프로토콜(Iterable Protocol): Well-known Symbol인 Symbol.iterator를 프로퍼티 키로 사용한 메서드를 직접 구현하거나 프로토타입 체인을 통해 상속받은 Symbol.iterator 메서드를 호출하면 이터레이터 프로토콜을 준수한 이터레이터를 반환함
• 이터레이터 프로토콜(Iterator Protocol): 이터러블의 Symbol.iterator 메서드를 호출하면 이터레이터 프로토콜을 준수한 이터레이터를 반환함. 이터레이터는 next 메서드를 소유하며 next 메서드를 호출하면 이터러블을 순회하며 value와 done 프로퍼티를 갖는 이터레이터 리절트 객체를 반환함

 

이터러블

• 이터러블: 이터러블 프로토콜을 준수한 객체. Symbol.iterator를 프로퍼티 키로 사용한 메서드를 직접 구현하거나 프로토타입 체인을 통해 상속받은 객체
• Symbol.iterator 메서드를 직접 구현하지 않거나 상속받지 않은 일받 객체는 이터러블 프로토콜을 준수한 이터러블이 아니기 때문에 일반 객체는 for ... of 문으로 순회할 수 없으며 스프레드 문법과 배열 디스트럭처링 할당의 대상으로 사용할 수 없음
• 하지만 이터러블 프로토콜을 준수하도록 구현하면 일반 객체도 이터러블이 될 수 있음

const array = [1, 2, 3];

// 배열은 Array.prototype의 Symbol.iterator 메서드를 상속받는 이터러블
console.log(Symbol.iterator in array); // -> true

// 이터러블인 배열은 for ... of 문으로 순회 가능
for (const item of array) {
  console.log(item); // 1 2 3
}

// 이터러블인 배열은 스프레드 문법의 대상으로 사용 가능
console.log([...array]); // [1, 2, 3]

// 이터러블인 배열은 디스트럭처링 할당의 대상으로 사용 가능
const [a, ...rest] = array;
console.log(a, rest); // 1 [2, 3]

 

이터레이터

• 이터러블의 Symbol.iterator 메서드를 호출하면 이터레이터 프로토콜을 준수한 이터레이터를 반환하며, 이 이터레이터는 next 메서드를 가짐
• 이터레이터의 next 메서드는 이터러블의 각 요소를 순회하기 위한 포인터의 역할을 함
• next 메서드를 호출하면 이터러블을 순차적으로 한 단계씩 순회하며 순회 결과를 나타내느 이터레이터 리절트 객체(Iterator Result Object)를 반환함
• 이터레이터 리절트 객체의 value 프로퍼티는 현재 순회 중인 이터러블의 값을 나타내며, done 프로퍼티는 이터러블의 순회 완료 여부를 나타냄

const array = [1, 2, 3];

// Symbol.iterator 메서드는 이터레이터를 반환함
const iterator = array[Symbol.iterator]();

// Symbol.iterator 메서드가 반환한 이터레이터는 next 메서드를 가짐
console.log('next' in iterator); // -> true

// next 메서드를 호출하면 이터러블을 순회하며 순회 결과를 나타내는 이터레이터 리절트 객체를 반환함
console.log(iterator.next()); // {value: 1, done: false}
console.log(iterator.next()); // {value: 2, done: false}
console.log(iterator.next()); // {value: 3, done: false}
console.log(iterator.next()); // {value: undefined, done: true}

 

📌 빌트인 이터러블

빌트인 이터러블	Symbol.iterator 메서드
Array	Array.prototype[Symbol.iterator]
String	String.prototype[Symbol.iterator]
Map	Map.prototype[Symbol.iterator]
Set	Set.prototype[Symbol.iterator]
TypedArray	TypedArray.prototype[Symbol.iterator]
arguments	arguments[Symbol.iterator]
DOM 커렉션	NodeList.prototype[Symbol.iterator] HTMLCollection.prototype[Symbol.iterator]

 

📌 for ... of 문

• for ... of 문은 이터러블을 순회하면서 이터러블의 요소를 변수에 할당함
• for ... in 문은 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하는 모든 프로토타입의 프로퍼티 중에서 프로퍼티 어트리뷰트 [[Enumable]]의 값이 true인 프로퍼티를 순회하며 열거함
• for ... of 문은 내부적으로 이터레이터의 next 메세드를 호출하여 이터러블을 순회하며 next 메서드가 반환한 이터레이터 리절트 객체의 value 프로퍼티 값을 for ... of 문의 변수에 할당하고, 이터레이터 리절트 객체의 done 프로퍼티 값이 false이면 이터러블의 순회를 계속하고 true이면 순회를 중단함

for (const item of ['a', 'b', 'c']) {
  // item 변수에 순차적으로 a, b, c가 할당됨
  console.log(item); // a b c
}

 

📌 이터러블과 유사 배열 객체

• 유사 배열 객체: 마치 배열처럼 인덱스로 프로퍼티 값에 접근할 수 있고 length 프로퍼티를 갖는 객체
• 유사 배열 객체는 length 프로퍼티를 갖기 때문에 for 문으로 순회할 수 있고, 인덱스를 나타내는 숫자 형식의 문자열을 프로퍼티 키로 가지므로 마치 배열처럼 인덱스로 프로퍼티 값에 접근할 수 있음
• 유사 배열 객체는 이터러블이 아닌 일반 객체이기 때문에 Symbol.iterator 메서드가 없어 for ... of 문으로 순회할 수 없음
• arguments, NodeList, HTMLCollection은 유사 배열 객체이면서 이터러블이며, 배열도 ES6에서 Symbol.iterator 메서드를 구현하여 이터러블이 됨

 

📌 이터레이션 프로토콜의 필요성

• 이터러블은 for ... of 문, 스프레드 문법, 배열 디스트럭처링 할당과 같은 데이터 소비자에 의해 사용되므로 데이터 공급자의 역할을 함
• 다양한 데이터 공급자가 이터레이션 프로토콜을 준수하도록 규정하면 데이터 소비자는 이터레이션 프로토콜만 지원하도록 구현하면 됨
• 이터레이션 프로토콜은 다양한 데이터 공급자가 하나의 순회 방식을 갖도록 규정하여 데이터 소비자가 효율적으로 다양한 데이터 공급자를 사용할 수 있도록 데이터 소비자와 데이터 공급자를 연결하는 인터페이스의 역할을 함

 

📌 사용자 정의 이터러블

• 이터레이션 프로토콜을 준수하지 않는 일반 객체도 이터레이션 프로토콜을 준수하도록 구현하면 사용자 정의 이터러블이 됨
• 사용자 정의 이터러블은 이터레이션 프로토콜을 준수하도록 Symbol.iterator 메서드를 구현하고 Symbol.iterator 메서드가 next 메서드를 갖는 이터레이터를 반환하도록 함
• 이터레이터의 next 메서드는 done과 value 프로퍼티를 가지는 이터레이터 리절트 객체를 반환함

 

• 배열이나 문자열 등은 모든 데이터를 메모리에 미리 확보한 다음 데이터를 공급함
• 이터러블은 지연 평가를 통해 데이터를 생성하기 때문에 데이터가 필요할 때까지 데이터의 생성을 지연하다가 데이터가 필요한 순간 데이터를 생성함
• 지연 평가(Lazy Evaluation): 데이터가 필요한 시점 이전까지는 미리 데이터를 생성하지 않다가 데이터가 필요한 시점이 되면 그때야 비로소 데이터를 생성하는 기법. 즉, 평가 결과가 필요할 때까지 평가를 늦추는 기법
• 지연 평가를 사용하면 불필요한 데이터를 미리 생성하지 않고 필요한 데이터를 필요한 순간에 생성하므로 빠른 실행 속도를 기대할 수 있고 불필요한 메모리를 소비하지 않으며 무한도 표현할 수 있는 장점이 있음

 

 

 

 

참고문헌 및 출처 : 모던 자바스크립트 Deep Dive (이웅모)