19장. 프로토타입

자바스크립트는 명령형, 함수형, 프로토타입 기반 객체지향 프로그래밍 언어이다.

19.1 객체지향 프로그래밍

객제지향 프로그래밍은 프로그램을 명령어 또는 함수의 목록으로 보는 전통적인 명령형 프로그래밍의 절차지향적 관점에서 벗어나 여러 개의 독립적 단위, 즉 객체의 집합으로 프로그램을 표현하려는 프로그래밍 패러다임을 말한다.

객체지향 프로그래밍은 실세계의 실체를 인식하는 철학적 사고를 프로그래밍에 접목하려는 시도에서 시작한다.
실체는 특징이나 성질을 나타내는 속성을 가지고 있고, 이를 통해 실체를 인식하거나 구별할 수 있다. 이 속성에 대응하는 것이 객체의 프로퍼티다.

속성을 통해 여러 개의 값을 하나의 단위로 구성한 복합적인 자료구조를 객체라 하며, 객체지향 프로그래밍은 독립적인 객체의 집합으로 프로그램을 표현하려는 프로그래밍 패러다임이다.

19.2 상속과 프로토타입

상속은 객체지향 프로그래밍의 핵심 개념으로, 어떤 객체의 프로퍼티 또는 메서드를 다른 객체가 상속받아 그대로 사용할 수 있는 것을 말한다.

• 아래에서 getArea 메서드는 모든 인스턴스가 동일한 내용의 메서드를 사용하므로 단 하나만 생성하여 모든 인스턴스가 공유해서 사용하는 것이 바람직하다. 그런데 Circle 생성자 함수는 인스턴스를 생성할 때마다 getArea 메서드를 중복 생성하고 모든 인스턴스가 중복 소유한다.
  

• 상속을 통해 불필요한 중복을 제거할 수 있다.
  (상속은 코드의 재사용이란 관점에서 매우 유용하다.)
  

19.3 프로토타입 객체

프로토타입 객체는 객체지향 프로그래밍의 근간을 이루는 객체 간 상속을 구현하기 위해 사용된다.

프로토타입은 어떤 객체의 상위 객체의 역할을 하는 객체로서 다른 객체에 공유 프로퍼티를 제공한다.
프로토타입을 상속받은 하위 객체는 상위 객체의 프로퍼티를 자신의 프로퍼티처럼 자유롭게 사용할 수 있다.

모든 객체는 하나의 프로토타입을 갖는다. 그리고 모든 프로토타입은 생성자 함수와 연결되어 있다.

19.3.1 __proto__ 접근자 프로퍼티

모든 객체는 __proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 자신의 프로토타입, 즉 [[Prototype]] 내부 슬롯에 간접적으로 접근할 수 있다.

__proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 [[Prototype]]에 접근하는 이유는 상호 참조에 의해 프로토타입 체인이 생성되는 것을 방지하기 위해서다.

프로토타입 체인은 단방향 링크드 리스트로 구현되어야 한다. 순환 참조하는 프로토타입 체인이 만들어지면 프로토타입 체인 종점이 존재하지 않기 때문에 프로토타입 체인에서 프로퍼티를 검색할 때 무한 루프에 빠진다.

__proto__ 접근자 프로퍼티를 코드 내에서 직접 사용하는 것은 권장하지 않는다. 모든 객체가 __proto__ 접근자 프로퍼티를 사용할 수 있는 것은 아니기 때문이다.

19.3.2 함수 객체의 prototype 프로퍼티

함수 객체만이 소유하는 prototype 프로퍼티는 생성자 함수가 생성할 인스턴스의 프로토타입을 가리킨다.
모든 객체가 가지고 있는 __proto__ 접근자 프로퍼티와 함수 객체만이 가지고 있는 prototype 프로퍼티는 결국 동일한 프로토타입을 가리킨다.

19.3.3 프로토타입의 constructor 프로퍼티와 생성자 함수

모든 프로토타입은 constructor 프로퍼티를 갖는다. 이 constructor 프로퍼티는 prototype 프로퍼티로 자신을 참조하고 있는 생성자 함수를 가리킨다.

function Person(name){
	this.name = name;
}

const me = new Person('Lee');

console.log(me.constructor === Person); // tr

19.4 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체의 생성자 함수와 프로토타입

19.5 프로토타입의 생성 시점

프로토타입은 생성자 함수가 생성되는 시점에 더불어 생성된다.
프로토타입과 생성자 함수는 단독으로 존재할 수 없고 언제나 쌍으로 존재하기 때문이다.

19.7 프로토타입 체인

자바스크립트는 객체의 프로퍼티에 접근하려고 할 때 해당 객체에 접근하려는 프로퍼티가 없다면 [[Prototype]] 내부 슬롯의 참조를 따라 자신의 부모 역할을 하는 프로토타입의 프로퍼티를 순차적으로 검색한다. 이를 프로토타입 체인이라 한다.

프로토타입 체인은 자바스크립트가 객체지향 프로그래밍의 상속을 구현하는 메커니즘이다.

프로포타입 체인의 최상위에 위치하는 객체는 언제나 Object.prototype이다. Object.prototype을 프로토타입 체인의 종점이라 한다.

프로토 타입 체인의 종점인 Object.prototype에서도 프로퍼티를 검색할 수 없는 경우 undefined를 반환한다. 이때 에러가 발생하지 않는 것에 주의해야 한다.

이처럼 자바스크립트 엔진은 프로토타입 체인을 따라 프로퍼티/메서드를 검색한다. 따라서 프로토타입 체인은 상속과 프로퍼티 검색을 위한 메커니즘이라고 할 수 있다.

이에 반해, 프로퍼티가 아닌 식별자는 스코프 체인에서 검색한다. 스코프 체인은 식별자 검색을 위한 메커니즘이라고 할 수 있다.

스코프 체인과 프로토타입 체인은 서로 연관없이 별도로 동작하는 것이 아니라 서로 협력하여 식별자와 프로퍼티를 검색하는 데 사용된다.

19.8 오버라이딩과 프로퍼티 섀도잉

상위 클래스가 가지고 있는 메서드를 하위 클래스가 재정의하여 사용하는 방식을 오버라이딩이라고 한다.
상속 관계에 의해 프로퍼티가 가려지는 현상을 프로퍼티 섀도잉이라 한다.

19.9 프로토타입의 교체

프로토타입은 임의의 다른 객체로 변경할 수 있다.
이것은 부모 객체인 프로토타입을 동적으로 변경할 수 있다는 것을 의미한다.이러한 특징을 활용하여 객체 간의 상속 관계를 동적으로 변경할 수 있다.

19.9.1 생성자 함수에 의한 프로토타입의 교체

생성자 함수의 prototype 프로퍼티를 통해 프로토타입을 교체할 수 있다.

19.9.2 인스턴스에 의한 프로토타입의 교체

인스턴스의 __proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입을 교체할 수 있다.(Object,setPrototypeOf)

19.10 instanceof 연산자

instanof 연산자는 이항 연산자로서 좌변에 객체를 가리키는 식별자, 우변에 생성자 함수를 가리키는 식별자를 피연산자로 받는다.

객체 instanceof 생성자 함수

우변의 생성자 함수의 prototype에 바인딩된 객체가 좌변의 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하면 true로 평가되고, 그렇지 않은 경우에는 false로 평가된다.

19.11 직접 상속

19.11.1 Object.create에 의한 직접 상속

Object.create 메서드는 명시적으로 프로토타입을 지정하여 새로운 객체를 생성한다.
(첫 번째 매개변수에 전달한 객체의 프로토타입 체인에 속하는 객체를 생성한다.)

19.11.2 객체 리터럴 내부에서__proto__에 의한 직접 상속

ES6에서는 객체 리터럴 내부에서__proto__접근자 프로퍼티를 사용하여 직접 상속을 구현할 수 있다.

19.12 정적 프로퍼티/메서드

정적 프로퍼티/메서드는 생성자 함수로 인스턴스를 생성하지 않아도 참조/호출할 수 있는 프로퍼티/메서드를 말한다.

19.13 프로퍼티 존재 확인

19.13.1 in 연산자

in 연산자는 객체 내에 특정 프로퍼티가 존재하는지 여부를 확인한다.

key in object

19.13.2 Object.prototype.hasOwnProperty 메서드

Object.prototype.hasOwnProperty 메서드를 사용해도 객체에 특정 프로퍼티가 존재하는지 확인할 수 있다.

Object.prototype.hasOwnProperty(key)

19.14 프로퍼티 열거

19.14.1 for...in 문

객체의 모든 프로퍼티를 순회하여 열거하려면 for..in문을 사용한다.
배열에는 for..in문을 사용하지 말고 일반적인 for문이나 for...of문 또는 forEach 메서드를 사용하기를 권장한다.

19.14.2 Object.keys/values/entries 메서드

객체 자신의 고유 프로퍼티만 열거하기 위해서는 for...in 문을 사용하는 것보다 Object.keys/values/entries 메서드를 사용하는 것을 권장한다.

• Object.keys : 객체 자신의 열거 가능한 프로퍼티 키를 배열로 반환한다.
• Object.values : 객체 자신의 열거 가능한 프로퍼티 값을 배열로 반환한다.
• Object.entries : 객체 자신의 열거 가능한 프로퍼티 키와 값의 쌍의 배열을 배열에 담아 반환한다.