47장 에러 처리 & 48장 모듈

2023년 5월 886p~899p

 

47장 에러 처리

47.1 에러 처리의 필요성

에러가 발생하지 않은 코드를 작성하는 것을 불가능하다. 따라서 에러는 언제나 발생할 수 있다.

발생한 에러에 대해 대처하지 않고 방치하면 프로그램은 강제 종료된다.

console.log('[Start]');

foo(); // ReferenceError: foo is not defined
// 발생한 에러를 방치하면 프로그램은 강제 종료된다.

// 에러에 의해 프로그램이 강제 종료되어 아래 코드는 실행되지 않는다.
console.log('[End]');

 

직접적으로 에러를 발생하지 않는 예외적인 상황이 발생할 수도 있다. 예외적인 상황에 적절하게 대응하지 않으면 에러로 이어질 가능성이 크다.

// DOM에 button 요소가 존재하지 않으면 querySelector 메서드는 에러를 발생시키지 않고 null을 반환한다.
const $button = document.querySelector('button'); // null

$button.classList.add('disabled');
// TypeError: Cannot read property 'classList' of null

 

이 외에도 에러나 예외적인 상황에 대응하지 않으면 프로그램은 강제 종료된다.

따라서 언제나 에러나 예외적인 상황이 발생할수 있다는 것을 전제하고 이에 대응하는 코드를 작성하는 것이 중요하다.

 

47.2 try...catch...finally 문

기본적으로 에러 처리를 구현하는 방법은 크게 두 가지가 있는데, if 문이나 단춘 평가 또는 옵셔널 체이닝 연산자를 통해 확인해서 처리하는 방법과 try...catch...finally 문이다.

try...catch...finally 문은 두 번째 방법이며, 일반적으로 이 방법을 에러 처리라고 한다.

try{
  // 실행할 코드(에러가 발생할 가능성이 있는 코드)
} catch (err) {
  // try 코드 블록에서 에러가 발생하면 이 코드 블록의 코드가 실행된다.
  // err에는 try 코드 블록에서 발생한 Error 객체가 전달된다.
} finally {
  // 에러 발생과 상관없이 반드시 한 번 실행된다.  
}

try...catch...finally 문을 실행하면 먼저 try 코드 블록이 실행된다. 이때 try 코드 블록에 포함된 문 중 에러가 발생 시 발생한 에러는 catch 문의 err 변수에 전달되고 catch 코드 블록이 실행된다.

 

47.3 Error 객체

Error 생성자 함수는 에러 객체를 생성한다. Error 생성자 함수에는 에러를 상세히 설명하는 에러 메세지를 아규먼트로 전달할 수 있다.

const error = new Error('invalid');

 

자바스크립트는 Error 생성자 함수를 포함해 7가지의 에러 객체를 생성할 수 있는 Error 생성자 함수를 제공한다. SyntaxError, ReferenceError, TypeError, RangeError, URIError, EvalError 생성자 함수가 생성한 에러 객체의 프로토타입은 모두 Error.prototype을 상속받는다.

생성자 함수	인스턴스
Error	일반적 에러 객체
SyntaxError	자바스크립트 문법에 맞지 않는 문을 해석할 때 발생하는 에러 객체
ReferenceError	참조할 수 없는 식별자를 참조했을 때 발생하는 에러 객체
TypeError	피연산자 또는 인수의 데이터 타입이 유효하지 않을 때 발생하는 에러 객체
RangeError	숫자값의 허용 범위를 벗어났을 때 발생하는 에러 객체
URIError	encodeURI 또는 decodeURI 함수에 부적절한 인수를 전달했을 때 발생하는 에러 객체
EvalError	eval 함수에서 발생하는 에러 객체

1 @ 1;    // SyntaxError: Invalid or unexpected token
foo();    // ReferenceError: foo is not defined
null.foo; // TypeError: Cannot read property 'foo' of null
new Array(-1); // RangeError: Invalid array length
decodeURIComponent('%'); // URIError: URI malformed

 

47.4 throw 문

Error 생성자 함수로 에러 객체를 생성한다고 에러가 발생하는 것은 아니다. 즉, 에러 객체 생성과 에러 발생은 의미가 다르다.

try {
  // 에러 객체를 생성한다고 에러가 발생하는 것은 아니다.
  new Error('something wrong');
} catch (error) {
  console.log(error);
}

 

에러를 발생시키려면 try 코드 블록에서 throw 문으로 에러 객체를 던져야 한다. 에러를 던지면 catch 문의 에러 변수가 생성되고 던져진 에러 객체가 할당된다. 그리고 catch 코드 블록이 실행 된다.

try {
  // 에러 객체를 던지면 catch 코드 블록이 실행되기 시작한다.
  throw new Error('something wrong');
} catch (error) {
  console.log(error); // Error: something wrong
}

 

47.5 에러의 전파

에러는 호출자 방향으로 전파된다. 즉, 콜 스택의 아래 방향(실행 중인 실행 컨텍스트가 푸시되기 직전에 푸시된 실행 컨텍스트 방향)으로 전파된다.

const foo = () => {
  throw Error('foo에서 발생한 에러'); // ④
};

const bar = () => {
  foo(); // ③
};

const baz = () => {
  bar(); // ②
};

try {
  baz(); // ①
} catch (err) {
  console.error(err);
}

①에서 baz 함수를 호출하면 ②에서 bar 함수가 호출되고 ③에서 foo함수가 호출되고 foo 함수는 ④에서 에러를 throw한다. 이때 foo 함수가 throw한 에러는 다음과 같이 호출자에게 전파되어 전역에서 캐치된다.

이처럼 throw된 에러를 캐치하지 않으면 호출자 방향으로 전파된다. 이때 throw된 에러를 캐치하여 적절히 대응하면 프로그램을 강제 종료시키지 않고 코드의 실행 흐름을 복구할 수 있다.

주의할 것은 비동기 함수인 setTimeout이나 프로미스 후속 처리 메서드의 콜백 함수는 호출자가 없다는 것이다. setTimeout이나 프로미스 후속 처리 메서드의 콜백 함수는 태스크 큐나 마이크로태스크 큐에 일시저장되었다가 실행 컨텍스트가 비면 이벤트 루프에 이해 콜 스택으로 푸시된 후 실행되기 때문에 에러를 전파할 호출자가 없다.

---

48장 모듈

48.1 모듈의 일반적 의미

모듈이란 애플리케이션을 구성하는 개별적 요소로서 재사용 가능한 코드 조각을 말한다. 일반적으로 모듈은 기능을 기준으로 파일 단위로 분리한다. 모듈이 성립하려면 모듈은 자신만의 파일 스코프(모듈 스코프)를 가질 수 있어야 한다.

모듈은(변수, 함수, 객체 등)은 기본적으로 비공개 상태다. 즉, 자신만의 파일 스코프를 갖는 모듈의 자산은 캡슐화되어 다른 모듈에서 접근할 수 없다. 즉, 모듈은 개별적 존재로서 애플리케이션과 분리되어 존재한다.

하지만 애플리케이션과 완전히 분리되어 개별적으로 존재하는 모듈은 재사용이 불가능하므로 공개가 필요한 곳에 한정하여 명시적으로 공개가 가능하다. 이를 export라 한다.

공개된 모듈의 자산은 다른 모듈에서 재사용할 수 있다. 공개된 모듈을 이용하는 모듈을 모듈 사용자라 한다. 모듈 사용자는 모듈이 공개한 일부 또는 전체를 성택해 자신의 스코프 내로 불러들여 재사용할 수 있다. 이를 import라 한다.

이처럼 모듈은 애플리케이션과 분리되어 개별적으로 존재하다가 필요에 따라 다른 모듈에 의해 재사용된다

 

48.2 자바스크립트와 모듈

자바스크립트는 웹페이지의 단순한 보조 기능을 처리하기 위한 제한적인 용도를 목적으로 태어났다. 그래서 모듈 시스템을 지원하지 않는다. 즉, 자바스크립트는 모듈이 성립하기 위해 필요한 파일 스코프와 import, export를 지원하지 않았다.

script 태그를 사용하여 외부의 자바스크립트 파일을 로드할 수 있지만 파일마다 독립적인 파일 스코프를 갖지 않는다. 다시 말해, 여러 개의 파일로 분리하여 script 태그로 로드해도 결국 하나의 자바스크립트 파일 내에 있는 것처럼 동작한다. 즉, 모든 자바스크립트 파일은 하나의 전역을 공유한다. 따라서 전역 변수가 중복되는 등의 문제가 발생하여 모듈을 구현할 수 없다.

이러한 문제를 해결하기 위해 자바스크립트 런타임 환경인 Node.js는 모듈 시스템을 구현한 CommonJS을 표준으로 채택하여 기본적으로 CommonJS의 사양을 따르고 있다. 즉, Node.js는 ECMAScript 표준 사양은 아니지만 모듈 시스템을 지원한다. 따라서 Node.js 환경에서는 파일별로 독립적인 파일 스코프를 갖는다. 

 

48.3 ES6 모듈(ESM)

이러한 상황에서 ES6에서는 클라이언트 사이드 자바스크립트에서도 동작하는 모듈 기능을 추가했다. scrpit 태그에 type="module" 어트리뷰트를 추가하면 로드된 자바스크립트 파일은 모듈로서 동작한다. ES6 모듈(앞으로 ESM으로 지칭) 모듈임을 나타내기 위해 ESM의 파일 확장자는 mjs를 권장한다.

<script type="module" src="app.mjs"></script>

ESM에는 기본적으로 strict mode가 적용된다.

48.3.1  모듈 스코프

ESM은 독자적인 모듈 스코프를 갖는다. 일반적인 자바스크립트 파일은 script 태그로 분리해도 독자적인 모듈 스코프를 갖지 않는다.

<!DOCTYPE html>
<html>
<body>
  <script src="foo.js"></script>
  <script src="bar.js"></script>
</body>
</html>

// foo.js
// x 변수는 전역 변수다.
var x = 'foo';
console.log(window.x); // foo

// bar.js
// x 변수는 전역 변수다. foo.js에서 선언한 전역 변수 x와 중복된 선언이다.
var x = 'bar';

// foo.js에서 선언한 전역 변수 x의 값이 재할당되었다.
console.log(window.x); // bar

ESM은 파일 자체의 독자적인 모듈 스코프를 제공한다. 따라서 모듈 내에서 var 키워드로 선언한 변수는 더는 전역 변수가 아니며 window 객체의 프로퍼티도 아니다.

// foo.mjs
// x 변수는 전역 변수가 아니며 window 객체의 프로퍼티도 아니다.
var x = 'foo';
console.log(x); // foo
console.log(window.x); // undefined

// bar.mjs
// x 변수는 전역 변수가 아니며 window 객체의 프로퍼티도 아니다.
// foo.mjs에서 선언한 x 변수와 스코프가 다른 변수다.
var x = 'bar';
console.log(x); // bar
console.log(window.x); // undefined

48.3.2 export 키워드

모듈 내부에서 선언한 식별자를 외부에 공개하여 다른 모듈들이 재사용할 수 있게 하려면 export 키워드를 사용한다.

export 키워드는 선언문 앞에 사용하며 이로써 변수, 함수, 클래스 등 모든 식별자를 export 할 수 있다.

// lib.mjs
// 변수의 공개
export const pi = Math.PI;

// 함수의 공개
export function square(x) {
  return x * x;
}

// 클래스의 공개
export class Person {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }
}

선언문 앞에 매번 export를 붙이는 것이 번거로우니 export 대상을 하나의 객체로 구성하여 한번에 export 할 수도 있다.

// lib.mjs
const pi = Math.PI;

function square(x) {
  return x * x;
}

class Person {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }
}

// 변수, 함수 클래스를 하나의 객체로 구성하여 공개
export { pi, square, Person };

48.3.3 import 키워드

다른 모듈에서 공개한 식별자를 자신의 모듈 스코프 내부로 로드하려면 import 키워드를 사용한다. 이때 다른 모듈이 export한 식별자 이름으로 import 해야 하며 파일 확장자를 생략할 수 없다.

// app.mjs
// 같은 폴더 내의 lib.mjs 모듈이 export한 식별자 이름으로 import한다.
// ESM의 경우 파일 확장자를 생략할 수 없다.
import { pi, square, Person } from './lib.mjs';

console.log(pi);         // 3.141592653589793
console.log(square(10)); // 100
console.log(new Person('Lee')); // Person { name: 'Lee' }

app.mjs는 애플리케이션의 진입점이므로 반드시 script 태그로 로드해야 하지만 lib.mjs는 app.mjs의 import 문에 의해 로드되는 의존성이므로 script 태그로 로드하지 않아도 된다. 

<!DOCTYPE html>
<html>
<body>
  <script type="module" src="app.mjs"></script>
</body>
</html>

모듈이 export 한 식별자 이름을 일일이 지정하지 않고 하나의 이름으로 한 번에 import 할 수 있으며 이때 import 되는 식별자는 as 뒤에 지정한 이름의 객체에 프로퍼티로 할당된다.

// app.mjs
// lib.mjs 모듈이 export한 모든 식별자를 lib 객체의 프로퍼티로 모아 import한다.
import * as lib from './lib.mjs';

console.log(lib.pi);         // 3.141592653589793
console.log(lib.square(10)); // 100
console.log(new lib.Person('Lee')); // Person { name: 'Lee' }

모듈이 export 한 식별자 이름을 변경하여 import 할 수 있다.

// app.mjs
// lib.mjs 모듈이 export한 식별자 이름을 변경하여 import한다.
import { pi as PI, square as sq, Person as P } from './lib.mjs';

console.log(PI);    // 3.141592653589793
console.log(sq(2)); // 4
console.log(new P('Kim')); // Person { name: 'Kim' }

모듈에서 하나의 값만 export한다면 default 키워드를 사용할 수 있고, 이때는 기본적으로 이름 없이 하나의 값을 export한다. 주의할 점은 var,let,const 키워드를 사용할 수 없다는 것이다.

// lib.mjs
export default x => x * x;

default 키워드와 함께 export한 모듈은 {} 없이 임의의 이름으로 import 한다.

// app.mjs
import square from './lib.mjs';

console.log(square(3)); // 9