코루틴을 사용한 지연 평가

글의 목적

기존에 사용하던 콜스택 구조를 코루틴으로 변경하고, 코루틴를 통해 지연 평가를 발생시켜 콜스택과 차이를 설명한다.

콜스택과 코루틴 비교

배열을 인자로 받아 홀수만 리턴하는 odd함수와 숫자를 인자로 받아 숫자만큼 리턴하는 take를 콜스택과 코루틴 동작을 비교한다.

콜스택

중첩함수 중 내부에 사용된 odd가 실행된 뒤, take가 실행된다. 배열의 크기만큼 루프가 반복되는 것을 알 수 있다.

function odd(arr) {
  const newArr = []
  for (const v of arr) {
    console.log(`odd ${v}`)
    if (v % 2) {
      newArr.push(v)
    }
  }

  return newArr
}

function take(arr, n) {
  const newArr = []
  let count = 0
  for (const v of arr) {
    console.log(`take ${v}`)
    count++
    newArr.push(v)
    if (count === n) {
      break;
    }
  }

  return newArr
}

const arr = [0,1,2,3,4,5]

console.log(...take(odd(arr), 2))
// odd 0
// odd 1
// odd 2
// odd 3
// odd 4
// odd 5
// take 1
// take 3
// 1 3

코루틴

코루틴을 통한 코드는 odd에서 yield를 만나면 take로 커서가 이동되고 take에서 yield를 사용하면 odd로 커서가 이동된다. 이러한 작업이 반복 된 뒤 break를 만나게 되면 done을 반환하여 루프가 종료하게 된다.

function* odd(arr) {
  for (const v of arr) {
    console.log(`odd ${v}`)
    if (v % 2) {
      yield v
    }
  }
}

function* take(arr, n) {
  let count = 0
  for (const v of arr) {
    console.log(`take ${v}`)
    count++
    yield v
    if (count === n) {
      break;
    }
  }
}

const arr = [0,1,2,3,4,5]

console.log(...take(odd(arr), 2))
// odd 0
// odd 1
// take 1
// odd 2
// odd 3
// take 3
// 1 3

코루틴이란

코루틴은 실행 지점을 코드 블럭으로 저장하여, 해당 지점을 실행/중단/재시작을 하는 것을 말한다. 그래서 자발적/주기적으로 유휴상태를 만들 수 있기 때문에 비선점 멀티태스킹이 가능하다. 동시성과 병렬 처리가 가능하다. 그리고 코루틴 사이의 전환은 컨텍스트 전환이 발생하지 않는다.

컨텍스트 전환

기존의 프로세스의 상태 또는 레지스터값을 저장 후 다음 프로세스를 수행하도록 새로운 프로세스의 상태 또는 레지스터값을 교체하는 작업이다.

서브 루틴과 코루틴

서브루틴은 호출자가 호출되면 호출자에게 항상 return을 한다. 반면에 코루틴은 특정 지점에서 실행/중단/재시작을 할 수 있다.

스레드와 코루틴

스레드는 선점식 멀티태스킹을 한다. 즉 동시성은 제공하만 병렬 처리는 제공하지 않는다. 반면에 코루틴은 컨텍스트 전환없이 동시성, 병렬처리가 가능하다.

재귀와 코루틴

재귀는 반복적인 호출을 위해 새로운 스택 프레임이 필요하여 최악의 경우에는 스택 오버플로우가 발생한다. 반면에 코루틴은 특정 지점 코드 블럭이 저장되므로 데이터가 쌓이지 않는 다.