JavaScript) 클래스

iamokian·2022년 5월 5일
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클래스

클래스는 생성자 함수와 매우 유사하게 동작하지만 다음과 같이 몇 가지 차이가 있다.

  1. 클래스를 new 연산자 없이 호출하면 에러가 발생한다. 하지만 생성자 함수를 new 연산자 없이 호출하면 일반 함수로서 호출된다.
  2. 클래스는 상속을 지원하는 extends와 super 키워드를 제공한다. 하지만 생선자 함수는 extends와 super 키워드를 지원하지 않는다.
  3. 클래스는 호이스팅이 발생하지 않는것처럼 동작한다. 하지만 함수 선언문으로 정의된 생성자 함수는 함수 호이스팅이, 함수 표현식으로 정의한 생성자 함수는 변수 호이스팅이 발생한다.
  4. 클래스 내의 모든 코드에는 암묵적으로 strict mode가 지정되어 실행되며 strict mode를 해제할 수 없다. 하지만 생성자 함수는 암묵적으로 strict mode가 지정되지 않는다.
  5. 클래스의 constructor, 프로토타입의 메서드, 정적 메서드는 모두 프로퍼티 어트리뷰트 [[Enumerable]]의 값이 false다. 다시 말해, 열거되지 않는다.

생성자 함수와 클래스는 프로토타입 기반의 객체지향을 구현했다는 점에서 매우 유사하다. 하지만 클래스는 생성자 함수 기반의 객체 생성 방식보다 견고하고 명료하다. 특히 클래스의 extends와 super 키워드는 상속 관계 구현을 더욱 간결하고 명료하게 한다.


1. 클래스 정의

클래스는 class 키워드를 사용하여 정의한다. 클래스 이름은 생성자 함수와 마찬가지로 파스칼 케이스를 사용하는 것이 일반적이다.

// 클래스 선언문
class Person {}

일반적이지는 않지만 클래스를 표현식으로 정의할 수 있는데, 클래스를 표현식으로 정의할 수 있다는 것은 클래스가 값으로 사용할 수 있는 일급 객체라는 것을 의미한다. 즉, 클래스는 일급 객체로서 다음과 같은 특징을 갖는다.

  • 무명의 리터럴로 생성할 수 있다. 즉, 런타임에 생성이 가능하다.
  • 변수나 자료구조(객체, 배열 등)에 저장할 수 있다.
  • 함수의 매개변수에게 전달할 수 있다.
  • 함수의 반환값으로 사용할 수 있다.

좀 더 자세히 말하자면 클래스는 함수다. 따라서 클래스는 값처럼 사용할 수 있는 일급 객체다.

클래스 몸체에는 0개 이상으 메서드만 정의할 수 있다. 클래스 몸체에서 정의할 수 있는 메서드는 constructor(생성자), 프로토타입 메서드, 정적 메서드의 세가지가 있다.

// 클래스 선언문
class Person {
	// 생성자
  	constructor(name) {
    	// 인스턴스 생성 및 초기화
      	this.name = name; // name 프로퍼티는 public하다.
    }
  
  	// 프로토타입 메서드
  	sayHi() {
    	console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
    }
  
  	// 정적 메서드
  	static sayHello() {
    	console.log('Hello!');
    }
}

// 인스턴스 생성
const me = new Person('Lee');

// 인스턴스의 프로퍼티 참조
console.log(me.name); // Lee

// 프로토타입 메서드 호출
me.sayHi(); // Hi! My name is Lee

// 정적 메서드 호출
Person.sayHello(); // Hello!

2. 클래스 호이스팅

클래스 선언문으로 정의한 클래스는 함수 선언문과 같이 소스코드 평가 과정, 즉 런타임 이전에 먼저 평가되어 함수 객체를 생성한다. 이때 클래스가 평가되어 생성된 함수 객체는 생성자 함수로서 호출할 수 있는 함수, 즉 constructor다. 생성자 함수로서 호출할 수 있는 함수는 함수 정의가 평가되어 함수 객체를 생성하는 시점에 프로토타입도 더불어 생성된다.

console.log(Person);
// ReferenceError: Cannot access 'Person' before initialzation

// 클래스 선언문
class Person {}

단, 클래스는 클래스 정의 이전에 참조할 수 없다.

const Person = '';

{
	// 호이스팅이 발생하지 않는다면 ''이 출력되어야 한다.
  	console.log(Person);
  	// ReferenceError: Cannot access 'Person' before initialization
  
  	// 클래스 선언문
  	class Person {}
}

클래스 선언문은 마치 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 보이나 그렇지 않다. 클래스 선언문도 변수 선언, 함수 정의와 마찬가지로 호이스팅이 발생한다. 단, 클래스는 let, const 키워드로 선언한 변수처럼 호이스팅된다. 따라서 클래스 선언문 이전에 일시적 사각지대에 빠지기 때문에 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 동작한다.

var, let, const, function, function*, class 키워드를 사용하여 선언된 모든 식별자는 호이스팅된다. 모든 선언문은 런타임 이전에 먼저 실행되기 때문이다.


3. 인스턴스 생성

클래스는 생성자 함수이며 new 연산자와 함께 호출되어 인스턴스를 생성한다.
함수는 new 연산자의 사용 여부에 따라 일반 함수로 호출되거나 인스턴스 생성을 위한 생성자 함수로 호출되지만 클래스는 인스턴스를 생성하는 것이 유일한 존재 이유이므로 반드시 new 연산자와 함께 호출해야 한다.

class Person {}

// 인스턴스 생성
const me = new Person();
console.log(me); // Person {}

4. 메서드

4-1. constructor

constructor는 인스턴스를 생성하고 초기화하기 위한 특수한 메서드다. constructor는 이름을 변경할 수 없다.

class Person {
	// 생성자
  	consructor(name) {
    	// 인스턴스 생성 및 초기화
      	this.name = name;
    }
}


클래스의 내부를 들여다보면 평가된 클래스가 함수 객체라는 것을 알 수 있다. 클래스도 함수 객체 고유의 프로퍼티를 모두 갖고 있다. 함수와 동일하게 프로토타입과 연결되어 있으며 자신의 스코프체인을 구성한다.

모든 함수 객체가 가지고 있는 prototype 프로퍼티가 가리키는 프로토타입 객체의 constructor 프로퍼티는 클래스 자신을 가리키고 있다. 이는 클래스가 인스턴스를 생성하는 생성자 함수라는 것을 의미한다. 즉 new연산자와 함께 클래스를 호출하면 클래스는 인스턴스를 생성한다.

클래스의 constructor 메서드와 프로토타입의 constructor 프로퍼티 👀?
클래스의 constructor 메서드와 프로토타입의 constructor 프로퍼티는 이름이 같아 혼동하기 쉽지만 직접적인 관련이 없다. 프로토타입의 constructor 프로퍼티는 모든 프로토타입이 가지고 있는 프로퍼티이며, 생성자 함수를 가리킨다.

constructor는 생성자 함수와 유사하지만 몇가지 차이가 있다.

  • constructor는 클래스 내에 최대 한 개만 존재할 수 있다. 만약 클래스가 2개 이상으 constructor를 포함하면 문법 에러가 발생한다.
  • constructor는 생략할 수 있다. 생략하면 클래스에 빈 constructor가 암묵적으로 정의된다. constructor를 생략한 빈 constructor에 의해 빈 객체를 생성한다.
  • constructor는 별도의 반환문을 갖기 않아야 한다. this가 아닌 다른 값을 반환하는 것은 클래스의 기본 동작을 훼손한다. 따라서 constructor 내부에서 return 문을 반드시 생략해야 한다.

4-2. 프로토타입 메서드

생성자 함수를 사용하여 인스턴스를 생성하는 경우 프로토타입 메서드를 생성하기 위해서는 명시적으로 프로토타입에 메서드를 추가해야 한다. 하지만 클래스 몸체에서 정의한 메서드는 생성자 함수에 의한 객체 생성 방식과는 다르게 클래스의 prototype 프로퍼티에 메서드를 추가하지 않아도 기본적으로 프로토타입 메서드가 된다.

class Person {
	// 생성자
  	constructor(name) {
    	// 인스턴스 생성 및 초기화
      	this.name = name;
    }
  	
  	// 프로토타입 메서드
  	sayHi() {
    	console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
    }
}

const me = new Person('Lee');
me.sayHi(); // Hi! My name is Lee

생성자 함수와 마찬가지로 클래스가 생성한 인스턴스는 프로토타입 체인의 일원이 된다.
클래스 몸체에서 정의한 메서드는 인스턴스의 프로토타입에 존재하는 프로토타입 메서드가 된다. 인스턴스는 프로토타입 메서드를 상속받아 사용할 수 있다. 프로토타입 체인은 클래스에 의해 생성된 인스턴스에도 동일하게 적용된다. 생성자 함수의 역할을 클래스가 할 뿐이다.

4-3. 정적 메서드

정적 메서드는 인스턴스를 생성하지 않아도 호출할 수 있는 메서드를 말한다.

생성자 함수의 경우 정적 메서드를 생성하기 위해서는 명시적으로 생성자 함수에 메서드를 추가해야 한다.

// 생성자 함수
function Person(name) {
	this.name = name;
}

// 정적 메서드
Person.sayHi = function() {
	console.log('Hi!');
};

// 정적 메서드 호출
Person.sayHi(); // Hi!

하지만 클래스 에서는 메서드에 static 키워드를 붙이면 정적 메서드가 된다.

class Person {
	// 생성자
  	constructor(name) {
    	// 인스턴스 생성 및 초기화
      	this.name = name;
    }
  
  	static sayHi() {
    	console.log('Hi!');
    }
}

정적 메서드는 클래스에 바인딩된 메서드가 된다. 클래스는 함수 객체로 평가되므로 자신의 프로퍼티/메서드를 소유할 수 있다. 클래스는 클래스 정의가 평가되는 시점에 함수 객체가 되므로 인스턴스와 별다른 생성 과정이 필요 없다. 따라서 정적 메서드는 클래스 정의 이후 인스턴스를 생성하지 않아도 호출할 수 있다.

// 정적 메서드는 클래스로 호출한다.
// 정적 메서드는 인스턴스 없이도 호출할 수 있다.
Person.sayHi(); // Hi!

정적 메서드는 인스턴스로 호출할 수 없다. 정적 메서드가 바인딩된 클래스는 인스턴스의 프로토타입 체인상에 존재하지 않기 때문이다. 인스턴스의 프로토타입 체인 상에는 클래스가 존재하지 않기 때문에 인스턴스로 클래스의 메서드를 상속받을 수 없다.

4-4. 정적 메서드와 프로토타입 메서드의 차이

  1. 정적 메서드와 프로토타입 메서드는 자신이 속해 있는 프로토타입 체인이 다르다.
  2. 정적 메서드는 클래스로 호출하고 프로토타입 메서드는 인스턴스로 호출한다.
  3. 정적 메서드는 인스턴스 프로퍼티를 참조할 수 없지만 프로토타입 메서드는 인스턴스 프로퍼티를 참조할 수 있다.

4-5. 클래스에서 정의한 메서드의 특징

  1. function 키워드를 생략한 메서드 축약 표현을 사용한다.
  2. 객체 리터럴과는 다르게 클래스에 메서드를 정의할 때는 콤마가 필요 없다.
  3. 암묵적으로 strict mode로 실행된다.
  4. for...in 문이나 Object.keys 메서드 등으로 열거할 수 없다. 즉, 프로퍼티의 열거 가능 여부를 나타내며, 불리언 값을 갖는 프로퍼티 어트리뷰트[[Enumerable]]의 값이 false다.
  5. 내부 메서드 [[Construct]]를 갖기 않는 non-constructor다. 따라서 new 연산자와 함께 호출할 수 없다.

5.클래스의 인스턴스 생성과정

1. 인스턴스 생성과 this 바인딩

new 연산자와 함께 클래스를 호출하면 constructor의 내부 코드가 실행되기에 앞서 암묵적으로 빈 객체가 생성된다. 이 빈 객체가 바로 클래스가 생성한 인스턴스다. 그리고 암묵적으로 생성된 빈 객체인 인스턴스는 this에 바인딩 된다. 따라서 constructor 내부의 this는 클래스가 생성한 인스턴스를 가리킨다.

2. 인스턴스 초기화

constructor의 내부 코드가 실행되어 this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다. 즉, this에 바인딩되어 있는 인스턴스에 프로퍼티를 추가하고 constructor가 인수로 전달받은 초기값으로 인스턴스의 프로퍼티값을 초기화 한다.

3. 인스턴스 반환

클래스의 모든 처리가 끝나면 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환된다.


6. 프로퍼티

6-1. 인스턴스 프로퍼티

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

const me = new Person('Lee');
console.log(me); // Person {name: "Lee"}

인스턴스 프로퍼티는 constructor 내부에서 정의해야 한다.
constructor 내부 코드가 실행되기 이전에 constructor 내부의 this에는 이미 클래스가 암묵적으로 생성한 인스턴스인 빈 객체가 바인딩되어 있다.

클래스가 암묵적으로 생성한 빈 객체, 즉 인스턴스에 프로퍼티가 추가되어 인스턴스가 초기화된다.

6-2. 접근자 프로퍼티

const person = {
	// 데이터 프로퍼티
  	firstName: 'Oki',
  	lastName: 'An',
  
  	// fullName은 접근자 함수로 구성된 접근자 프로퍼티다.
  	// getter 함수
  	get fullName() {
    	return `${this.firstName} ${this.lastName}`;
    }
  
  	// setter 함수
  	set fullName(name) {
    	[this.firstName, this.lastName] = name.split(' ');
    }
};

// 데이터 프로퍼티를 통한 프로퍼티 값의 참조.
console.log(`${person.firstName} ${person.lastName}`); // Oki An

// 접근자 프로퍼티를 통한 프로퍼티 값의 저장
// 접근자 프로퍼티 fullName에 값을 저장하면 setter 함수가 호출된다.
person.fullName = 'Doki An';
console.log(person); // {firstName: "Doki", lastName: "An"}

// 접근자 프로퍼티를 통한 프로퍼티 값의 참조
// 접근자 프로퍼티 fullName에 접근하면 getter 함수가 호출된다.
console.log(person.fullName); // Doki An

접근자 프로퍼티는 자체적으로 값([[Value]]내부 슬롯)을 갖지 않고 다른 데이터 프로퍼티의 값을 읽거나 저장할 때 사용하는 접근자 함수로 구성된 프로퍼티다.

접근자 프로퍼티는 자체적으로 값을 갖지 않고 다른 데이터 프로퍼티의 값을 읽거나 저장할 때 사용하는 접근자 함수, 즉 getter 함수와 setter 함수로 구성되어 있다.

✅ getter
getter는 인스턴스 프로퍼티에 접근할 때마다 프로퍼티 값을 조작하거나 별도의 행위가 필요할 때 사용한다. getter는 메서드 이름 앞에 get 키워드를 사용해 정의한다.

✅ setter
setter는 인스턴스 프로퍼티에 값을 할당할 때마다 프로퍼티 값을 조작하거나 별도의 행위가 필요할 때 사용한다. setter는 메서드 이름 앞에 set 키워드를 사용해 정의한다.

getter는 호출하는 것이 아니라 프로퍼티처럼 참조하는 형식으로 사용하며, 참조 시에 내부적으로 getter가 호출된다. setter도 호출하는 것이 아니라 프로퍼티처럼 값을 할당하는 형식으로 사용하며, 할당 시에 내부적으로 setter가 호출된다.

getter는 이름 그대로 무언가를 취득할 때 사용하므로 반드시 무언가를 반환해야 하고 setter는 무언가를 프로퍼티에 할당해야 할 때 사용하므로 반드시 매개변수가 있어야 한다. setter는 단 하나의 값만 할당받기 때문에 단 하나의 매개변수만 선언할 수 있다.


7. 상속에 의한 클래스 확장

7-1. 클래스 상속과 생성자 함수 상속

상속에 의한 클래스 확장은 프로토타입 체인을 통해 다른 객체의 자산을 상속받는 개념인 프로토타입 기반 상속과는 다른 개념이다. 상속에 의한 클래스 확장은 기존 클래스를 상속받아 새로운 클래스를 확장하여 정의하는 것이다.

클래스와 생성자 함수는 인스턴스를 생성할 수 있는 함수라는 점에서 매우 유사하지만 클래스는 상속을 통해 기존 클래스를 확장할 수 있는 문법이 기본적으로 제공되지만 생성자 함수는 그렇지 않다.

7-2. extends 키워드

// 수퍼(베이스/부모)클래스
class Base {}

// 서브(파생/자식)클래스
class Derived extends Base {}

상속을 통해 클래스를 확장하려면 extends 키워드를 사용하여 상속받을 클래스를 정의한다.
상속을 통해 확장된 클래스를 서브클래스라 부르고, 서브클래스에게 상속된 클래스를 수퍼클래스라 부른다.

서브클래스 = 파생 클래스, 자식 클래스
수퍼클래스 = 베이스 클래스, 부모 클래스

라고부르기도 한다.
extends 키워드의 역할은 수퍼클래스와 서브클래스 간의 상속 관계를 설정하는 것이다. 클래스도 프로토타입을 통해 상속 관계를 구현한다.

7-3. 동적 상속

extends 키워드는 클래스뿐만 아니라 생성자 함수를 상속받아 클래스를 확장할 수도 있다. 단, extends 키워드 앞에는 반드시 클래스가 와야 한다.

// 생성자 함수
function Base(a) {
	this.a = a;
}

// 생성자 함수를 상속받는 서브클래스
class Derived extends Base {}

const derived = new Derived(1);
console.log(derived); // Derived {a: 1}

7-4. 서브클래스의 constructor

클래스에서 constructor를 생략하면 클래스에 비어있는 constructor가 암묵적으로 정의된다.

7-5. super 키워드

super 키워드는 함수처럼 호출할 수도 있고 this와 같이 식별자처럼 참조할 수 있는 특수한 키워드다. super는 다음과 같이 동작한다.

  • super를 호출하면 수퍼클래스의 constructor(super-constructor)를 호출한다.
  • super를 참조하면 수퍼클래스의 메서드를 호출할 수 있다.

super 호출

✅ super를 호출하면 수퍼클래스의 construcrot(super-constructor)를 호출한다.
수퍼클래스의 constructor 내부에서 추가한 프로퍼티를 그대로 갖는 인스턴스를 생성한다면 
서브클래스의 constructor를 생략할 수 있다.

🚫 super 호출 할 때 주의 사항

  1. 서브클래스에서 constructor를 생략하지 않는 경우 서브클래스의 constructor에서는 반드시 super를 호출해야 한다.
  2. 서브클래스의 constructor에서 super를 호출하기 전에는 this를 참조할 수 없다.
  3. super는 반드시 서브클래스의 constructor에서만 호출한다. 서브클래스가 아닌 클래스의 constructor나 함수에서 super를 호출하면 에러가 발생한다.

모던 자바스크립트 Deep Dive를 읽고 정리한 글입니다😊

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