# Chapter03. 액션과 계산, 데이터의 차이를 알기

# 1. 액션과 계산, 데이터

# (1) 개념 정의 맛보기

액션
- 실행 시점과 횟수에 의존한다.
- 다른 말로 부수 효과, 부수 효과가 있는 함수, 순수하지 않은 함수라고 부르기도 한다.
- ex) 이메일 보내기, 데이터베이스 읽기
계산
- 입력으로 출력을 계산한다.
- 다른 말로 순수 함수, 수학 함수라고 부르기도 한다.
- ex) 최댓값 찾기, 이메일 주소가 올바른지 확인하기
데이터
- 이벤트에 대한 사실
- ex) 사용자가 입력한 이메일 주소, 은행 API로 읽은 달러 수량

# (2) 상황별로 생각해보기

문제에 대해 생각할 때
- 특별히 주의해야 할 부분(액션)과 데이터로 처리해야 할 부분, 결정을 내려야 하는 부분(계산)을 명확히 알 수 있다.
코딩할 때
- 함수형 프로그래머는 최대한 액션에서 계산을 빼내려고 한다.
- 계산에서는 데이터를 분리할 수 있는지 생각한다.
- 더 나아가 액션이 계산이 될 수 있는지, 계산은 데이터가 될 수 있는지 고민한다.
코드를 읽을 때
- 액션은 시간에 의존하므로 더 조심해야 한다.
- 액션에 숨어있는 다른 액션이나 계산 또는 데이터를 발견하면 좋다.

# (3) 정리

액션과 계산, 데이터는 어디에나 적용할 수 있다.
액션 안에는 계산과 데이터, 또 다른 액션이 숨어 있을지도 모른다.
계산은 더 작은 계산과 데이터로 나누고 연결할 수 있다.
데이터는 데이터만 조합할 수 있다.
계산은 때로 '우리 머릿속에서' 일어난다.

# 2. 데이터

데이터란?
- 이벤트에 대한 사실
- 일어난 일의 결과를 기록한 것
- 사실은 변하지 않으므로 영구적으로 기록할 수 있다.
데이터에 의미를 담는 방법
- 데이터 구조로 의미를 담을 수 있다.
- 예를 들어 목록의 순서가 중요하다면 순서를 보장하는 데이터 구조를 사용하면 된다.
- 데이터 구조로 도메인을 표현할 수 있다.
불변 데이터 구조 만드는 두 가지 원칙
- 카피-온-라이트(copy-on-write): 변경할 때 복사본을 만든다.
- 방어적 복사(defensive copy): 보관하려고 하는 데이터의 복사본을 만든다.
데이터의 장점
- 직렬화
  - 직렬화된 액션, 계산은 다른 곳에서 잘 동작할 것이라는 보장이 없지만 데이터는 전송하거나 디스크에 저장했다가 읽기 쉽다.
- 동일성 비교
  - 계산이나 액션은 서로 비교하기 어렵지만 데이터는 비교하기 쉽다.
- 자유로운 해석
  - 한 가지 방법에 국한되지 않고 여러 가지 방법으로 해석할 수 있다.
데이터의 단점
- 유연하게 해석할 수 있는 장점 반면에, 해석이 반드시 필요하다는 점이 단점이다.
- 계산은 해석하지 않아도 실행할 수 있지만 해석하지 않은 데이터는 쓸모없는 바이트일 뿐이다.

✔️ 모든 데이터가 이벤트에 대한 사실인가? 그럼 사용자나 다른 엔티티(entity)는 어떤 사실인가?

사용자 정보도 어떤 시점에 시스템에 들어온다.
데이터베이스에 저장되어 있는 사용자 이름도 웹 요청 이벤트로부터 데이터가 저장되었다는 것을 알 수 있다.
사용자 이름을 사용자에 대한 사실로 해석할 수 있고 이것은 웹 요청이라는 이벤트로부터 생겼다고 할 수 있다.
그러므로 모든 데이터가 이벤트에 대한 사실이라고 할 수 있다.

# 3. 쿠폰 보내기(예제)

# (1) 액션 대신에 계산을 사용하자

함수형 프로그래머는 일반적으로 가능하면 액션을 쓰지 않으려고 한다.
- 그리고 계산으로 바꿀 수 있는 액션이 있다면 그렇게 하는 것이 좋다.
가능한 계산을 사용하려고 하는 이유는 테스트하기 쉽기 때문이다.
- 이메일을 실제로 보내고 결과를 주는 시스템은 테스트하기 어렵다.
- 하지만 결과가 이메일 목록 데이터인 시스템은 테스트하기 쉽다.

# (2) 쿠폰 보내는 과정 구현하기

데이터베이스에서 가져온 구독자 데이터
- 일반적으로 자바스크립트에서는 데이터베이스 행을 표현하기 위해 자바스크립트 객체를 사용한다.

var subscriber = {
  email: 'sam@pamil.com',
  rec_count: 16,
};

쿠폰 등급

var rank1 = 'best';
var rank2 = 'good';

쿠폰 등급을 결정하는 것은 함수
- 자바스크립트에서 계산은 함수로 구현한다.

function subCouponRank(subscriber) {
  if (subscriber.rec_count >= 10) {
    return 'best';
  } else {
    return 'good';
  }
}

데이터베이스에서 가져온 쿠폰 데이터

var coupon = {
  code: '10PERCENT',
  rank: 'bad',
};

특정 등급의 쿠폰 목록을 선택하는 계산은 함수

function selectCouponsByRank(coupons, rank) {
  var ret = [];
    
  for (var c = 0; c < coupons.length; c += 1) {
    var coupon = coupons[c];
    if (coupon.rank === rank) {
      ret.push(coupon.code);
    }
  } 
    
  return ret;
}

이메일은 그냥 데이터
- 이메일 데이터는 보내는 주소와 받는 주소, 제목, 본문을 포함하고 이 데이터 역시 자바스크립트 객체로 구현할 수 있다.

var message = {
  from: 'newsletter@coupondog.co',
  to: 'sam@pamil.com',
  subject: 'Your weekly coupons inside',
  body: 'Here are your coupons ...',
};

구독자가 받을 이메일을 계획하는 계산
- 외부에 어떤 영향도 주지 않고 입력값에 따라 이메일을 결정하고 리턴하는 것이 전부이므로 이 함수는 계산이다.

function emailForSubscriber(subscriber, goods, bests) {
  var rank = subCouponRank(subscriber);
  if (rank === 'best') {
    return {
      from: 'newsletter@coupondog.co',
      to: subscriber.email,
      subject: 'Your best weekly coupons inside',
      body: `Here are the best coupons ${bests.join(', ')}`,
    }
  } else {
    return {
      from: 'newsletter@coupondog.co',
      to: subscriber.email,
      subject: 'Your good weekly coupons inside',
      body: `Here are the good coupons ${goods.join(', ')}`,
    }
  }
}

보낼 이메일 목록 준비하기
- 이 함수는 실행 시점에 의존하지 않으므로 계산이다.

function emailsForSubscribers(subscribers, goods, bests) {
  var emails = [];
  for (var s = 0; s < subscribers.length; s += 1) {
    var subscriber = subscribers[s];
    var email = emailForSubscriber(subscriber, goods, bests);
    emails.push(email);
  }
  return emails;
}

이메일 보내기는 액션이다.
- 액션으로 모든 기능을 하나로 묶는다.

function sendIssue() {
  var coupons = fetchCouponsFromDB();
  var goodCoupons = selectCouponsByRank(coupons, 'good');
  var bestCoupons = selectCouponsByRank(coupons, 'best');

  var subscribers = fetchSubscribersFromDB();
  var emails = emailsForSubscribers(subscribers, goodCoupons, bestCoupons);

  for (var e = 0; e < emails.length; e += 1) {
    var email = emails[e];
    emailSystem.send(email);
  }
}

데이터를 파악하는 것으로 시작해서 계산과 추가 데이터를 도출하고 액션으로 모든 것을 묶었다.
데이터는 사용하는 데 제약이 많고 액션은 가장 제약이 없다.
이와 같이 데이터를 먼저 구현하고 계산을 구현한 후에 마지막으로 액션을 구현하는 것이 함수형 프로그래밍의 일반적인 구현 순서이다.

✔️ sendIssue 함수 개선해보기

사용자가 많다면 메모리 부족으로 인해 시스템이 동작하지 않을 수 있는데 이러한 문제가 생긴다고 단정할 수도 없다.
실행하기 전에는 아무도 모르기 때문에 미리 최적화를 하는 것은 좋지 않다.
하지만 사용자가 증가한다면 문제가 생길 수도 있기 때문에 확장성에 대해 미리 고려하는 것은 좋다.
아래와 같이 페이지네이션 기법을 적용하면 해결할 수 있다.

function sendIssue() {
  var coupons = fetchCouponsFromDB();
  var goodCoupons = selectCouponsByRank(coupons, 'good');
  var bestCoupons = selectCouponsByRank(coupons, 'best');
    
  var page = 0;
  var subscribers = fetchSubscribersFromDB(page);
    
  while (subscribers.length > 0) {
    var emails = emailsForSubscribers(subscribers, goodCoupons, bestCoupons);
      
    for (var e = 0; e < emails.length; e += 1) {
      var email = emails[e];
      emailSystem.send(email);
    }
      
    page += 1;
    subscribers = fetchSubscribersFromDB(page);
  }
}

위 개선된 코드에서 계산은 고치지 않았다는 것이 중요하다.
- 잘 만들어진 시스템이라면 '0보다 크거나 같은 구독자들에 대한 이메일을 가져온다'는 추상적인 개념이 바뀌지 않는 한 계산은 바뀌지 않아야 한다.
데이터베이스에서 메모리로 읽어오는 것은 액션이다.
- 더 작은 개수를 읽도록 액션만 고쳐서 최적화한 코드다.

# 4. 계산

계산이란?
- 입력값으로 출력값을 만드는 것
- 외부 세계에 영향을 주거나 받지 않는다.
- 실행 시점과 횟수에 관계없이 항상 같은 입력값에 대해 같은 출력값을 돌려준다.
계산에 의미를 담는 방법
- 계산에는 연산을 담을 수 있다.
- 계산은 입력값을 출력값으로 만드는 것을 표현한다.
- 계산은 언제 사용할지 또는 어떻게 사용할지는 때에 따라 다르다.
왜 액션보다 계산이 좋을까?
- 테스트하기 쉽다.
  - 같은 입력값을 주면 항상 같은 출력값이 나오므로
- 기계적인 분석이 쉽다.
- 계산은 조합하기 좋다. 계산을 조합하여 더 큰 계산을 만들 수 있다.
계산을 쓰면서 걱정하지 않아도 되는 것
- 동시에 실행되는 것
- 과거에 실행되었던 것이나 미래에 실행할 것
- 실행 횟수
계산의 단점
- 계산과 액션은 실행하기 전에 어떤 일이 발생할지 알 수 없다.
- 코드를 읽으면 예상은 할 수 있지만 SW 측면에서 함수는 블랙박스다.
  - 입력값으로 실행해야 결과를 알 수 있다.
- 이런 단점이 싫다면 계산이나 액션 대신 데이터를 사용해야 한다.
계산은 일반적으로 순수 함수 또는 수학 함수라고 부른다.

# 5. 이미 있는 코드에 함수형 사고 적용하기

아래 코드는 과연 함수형 코드일까?
- 함수를 호출하는 시점부터 따지고 보면 결국 아래 코드는 전부 액션으로 만들어진 코드라 할 수 있다.
- 그렇다고 해서 잘못된 코드가 아니다. 다만 함수형 사고를 적용하지 않은 코드이다.

function figurePayout(affiliate) {
  var owed = affiliate.sales * affiliate.commission;
  // 100 달러 이하면 송금하지 않기
  if (owed > 100) {
    sendPayout(affiliate.bank_code, owed); // 실제로 돈을 송금하는 코드(액션)
  }
}

function affiliatePayout(affiliates) {
  for (var a = 0; a < affiliates.length; a += 1) {
    figurePayout(affiliates[a]);
  }
}

function main(affiliates) {
  affiliatePayout(affiliates);
}

액션의 다양한 형태

// 1. 함수 호출
// 팝업 창이 뜨는 것은 액션이다.
alert('Hello world!');

// 2. 메서드 호출
// 콘솔에 출력한다.
console.log('hello');

// 3. 생성자
// 기본적으로 부르는 시점에 현재 날짜와 시간을 초기화하기 때문에 호출되는 시점에 따라 다른 값을 가진다.
new Date();

// 4. 표현식
// (1) 변수 참조 - y가 공유되고 변경 가능한 변수라면 읽는 시점에 따라 값이 다를 수 있다.
y;
// (2) 속성 참조 - user가 공유되고 변경 가능한 객체라면 first_name은 읽는 시점에 따라 값이 다를 수 있다.
user.first_name;
// (3) 배열 참조 - stack이 공유되고 변경 가능한 배열이라면 첫 번째 항목은 읽는 시점에 따라 값이 다를 수 있다.
stack[0];

// 5. 상태
// (1) 값 할당 - 공유하기 위해 값을 할당했고 변경 가능한 변수라면 다른 코드에 영향을 주기 때문에 액션이다.
z = 3;
// (2) 속성 삭제 - 속성을 지우는 것은 다른 코드에 영향을 주기 때문에 액션이다.
delete user.first_name;

# 6. 액션

액션이란?
- 외부 세계에 영향을 주거나 받는 것
- 실행 시점과 횟수에 의존한다.
  - 언제 실행되는지 - 순서
  - 얼마나 실행되는지 - 반복
액션에 의미 담는 방법
- 액션으로 외부 세상에 영향을 줄 수 있으므로 어떤 일을 하려는지 아는 것이 중요하다.
액션은 일반적으로 순수하지 않은 함수, 부수 효과 함수라고 부른다.
액션을 잘 사용하기 위한 방법
- 가능한 액션을 적게 사용한다.
  - 전혀 쓰지 않을 수는 없으나 액션 대신 계산을 사용할 수 있는지 생각해 봐야 한다.
- 액션은 가능한 작게 만든다.
  - 액션에서 액션과 관련 없는 코드는 모두 제거한다.
- 액션이 외부 세계와 상호작용하는 것을 제한할 수 있다.
  - 내부에 계산과 데이터만 있고 가장 바깥쪽에 액션이 있는 구조가 이상적이다.
- 액션이 호출 시점에 의존하는 것을 제한한다.
함수형 프로그래머는 액션보다 계산을 좋아하고 계산보다 데이터를 좋아한다.

← Chapter02 Chapter04 →