객체 생성(생성자 함수)

</>·2021년 12월 19일

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목표

17장의 내용을 최대한 이해하고 정리하기

17. 객체 생성(생성자 함수)

객체를 생성하는 일반적인 방법은 객체 리터럴을 사용하는 것이다.

const person = {};

그리고 객체는 객체 리터럴 이외에 다른 방법으로도 생성할 수 있다.

17-1. Object 생성자 함수

생성자 함수(constructor)란 new 연산자와 함께 호출하여 객체(인스턴스)를 생성하는 함수를 말한다.
자바스크립트는 Object 생성자 함수 외에 String, Number, Boolean, Function, Array, Date, RegExp, Promise 등의 빌트인 생성자 함수를 제공한다.

new 연산자와 함께 object 생성자 함수를 호출하면 빈 객체를 생성하여 반환한다.
빈 객체를 생성한 이후 프로퍼티 또는 메서드를 추가할 수 있다.

const person = new Object();

person.name = "Lee";
person.introduce = function() {
  console.log(`안녕하세요! 저는 ${this.name} 입니다.`);
};

console.log(person);
person.introduce();

const product = new Object({
  price: 3000,
  print: function () {
    console.log(`이 상품의 가격은 ${this.price}원 입니다.`);
  },
});

product.print();

// 결과
{ name: 'Lee', introduce: [Function (anonymous)] }
"안녕하세요! 저는 Lee 입니다."
"이 상품의 가격은 3000원 입니다."

Object 생성자 함수를 사용하는 것보다 객체 리터럴을 사용하는 것이 간편하기 때문에 특별한 이유가 없다면 사용할 이유가 없다.

17-2. 생성자 함수

17-2-1. 객체 리터럴의 문제점

객체 리터럴은 직관적이고 간편하게 객체를 생성할 수 있다는 장점이 있다.
하지만, 동일한 프로퍼티를 갖는 객체를 여러 개 생성해야 하는 경우에는 비효율적이다.

const circle1 = {
  radius: 5,
  getDiameter() {
    return 2 * this.radius;
  },
};

console.log(circle1.getDiameter());

const circle2 = {
  radius: 10,
  getDiameter() {
    return 2 * this.radius;
  },
};

console.log(circle2.getDiameter());

// 결과
10
20

객체마다 프로퍼티 값이 다를 수 있지만 메서드는 내용이 동일한 경우가 일반적이다.
위의 두 객체는 프로퍼티 구조가 동일함에도 매번 같은 프로퍼티(radius)와 메서드(getDiameter)를 기술해야 한다.
객체가 한 두개라면 문제가 없겠지만 수십 개를 생성해야 한다면 매우 불편할 것이다.

17-2-2. 생성자 함수의 장점

생성자 함수는 객체(인스턴스)를 생성하기 위한 템플릿(클래스)처럼 생성자 함수를 사용하여 프로퍼티 구조가 동일한 객체 여러 개를 간편하게 생성할 수 있다.

// 생성자 함수
function Circle(radius) {
  // 인스턴스 초기화
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function () {
    return 2 * this.radius;
  };
}

// 인스턴스 생성
const circle1 = new Circle(5);
const circle2 = new Circle(10);

console.log(circle1.getDiameter());
console.log(circle2.getDiameter());

// 결과
10
20

this

this는 객체 자신의 프로퍼티나 메서드를 참조하기 위한 자기 참조 변수(self-referencing-variable)이다.

생성자 함수는 이름 그대로 객체(인스턴스)를 생성하는 함수이다.
일반 함수와 동일한 방법으로 생성자 함수를 정의하고 new 연산자와 함께 호출하면 해당 함수는 생성자 함수로 동작한다. (new 연산자가 없다면 생성자 함수가 아니라 일반 함수로 동작한다.)

const circle3 = Circle(15);

console.log(circle3);	// 일반 함수로 호출되었기 때문에 반환문이 없으므로 undifined를 반환한다.
console.log(radius);

// 결과
undefined
15

즉, 생성자 함수의 역할은 프로퍼티 구조가 동일한 인스턴스를 생성하는 것과 생성된 인스턴스를 초기화(프로퍼티 추가 및 초기값 할당)하는 것이다.

17-2-3. 생성자 함수의 인스턴스 생성 과정

new 연산자와 함께 생성자 함수를 호출하면 자바스크립트 엔진은 다음과 같은 과정을 거쳐 암묵적으로 인스턴스를 생성하고 초기화한 후 반환한다.

인스턴스 생성과 this 바인딩
- 처음에는 암묵적으로 빈 객체를 생성하는데 이 객체가 인스턴스이다.
- 그리고 이 인스턴스는 this에 바인딩 된다. 따라서, 생성자 함수 내부의 this가 인스턴스를 가리키게 된다.
- 이 처리는 코드가 한 줄씩 실행되는 런타임 이전에 실행된다.

바인딩

바인딩이란 식별자와 값을 연결하는 과정을 의미한다.

예를 들어, 변수 선언은 변수 이름(식별자)과 확보된 메모리 공간의 주소를 바인딩한다.

this 바인딩은 this와 this가 가리킬 객체를 바인딩하는 것이다.

function Circle(radius) {
  // 암묵적으로 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다.
  console.log(this);
  
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function () {
    return 2 * this.radius;
  };
}

const circle1 = new Circle(5);

// 결과
Circle {}

인스턴스 초기화

생성자 함수에 있는 코드가 한 줄 씩 실행되어 this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.
즉, this에 바인딩되어 있는 인스턴스에 프로퍼티나 메서드를 추가하고 전달받은 초기값을 할당하여 초기화하한다.

function Circle(radius) {  
  // this에 바인딩 되어 있는 인스턴스를 초기화 한다.
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function () {
    return 2 * this.radius;
  };
  
  console.log(this);
}

const circle1 = new Circle(5);

// 결과
Circle { radius: 5, getDiameter: [Function (anonymous)] }

인스턴스 반환

생성자 함수 내부의 모든 처리가 끝나면 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환된다.

function Circle(radius) {  
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function () {
    return 2 * this.radius;
  };
  
  // 완성된 인스턴스가 바인딩 된 this가 암묵적으로 반환된다. 
  // return this;
}

const circle1 = new Circle(5);
console.log(circle1);

// 결과
Circle { radius: 5, getDiameter: [Function (anonymous)] }

만약 this가 아닌 다른 객체를 명시적으로 반환하면 this가 반환되지 못하고 return 문에 명시한 객체가 반환된다.

function Circle(radius) {
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function () {
    return 2 * this.radius;
  };

  return {};
}

const circle1 = new Circle(5);
console.log(circle1);

// 결과
{}

따라서, 생성자 함수 내부에서는 기본 동작을 훼손하지 않기 위해 return 문을 반드시 생략해야 한다.

17-2-4. 내부 메서드 [[Call]] 과 [[Construct]]

함수 선언문 또는 함수 표현식으로 정의한 함수도 new 연산자와 함께 호출하여 객체를 생성할 수 있다.
또한, 함수는 객체이므로 일반 객체가 가지고 있는 내부 슬롯과 내부 메서드를 모두 가지고 있다. (자세한 내용은 여기서 확인할 수 있다.)

function foo {}

foo();		// [[Call]] 호출

new foo(); 	// [[Construct]] 호출

그 중에서도 함수 객체는 일반 함수로서 호출되면 함수 객체의 내부 메서드 [[Call]]이 호출되고 new 연산자와 함께 생성자 함수로서 호출되면 내부 메서드 [[Construct]] 가 호출된다.
참고로 내부 메서드 [[Call]]을 갖는 함수 객체를 callable, 내부 메서드 [[Construct]]를 갖는 함수 객체를 constructor, 갖지 않는 객체를 non-constructor라고 부른다.

모든 함수 객체는 내부 메서드 [[Call]]을 갖고 있기 때문에 호출할 수 있다. 즉, 함수 객체는 반드시 callable이어야 한다.
또한, 함수 객체는 모든 함수 객체를 생성자 함수로서 호출할 수 있는 것은 아니기에 내부 메서드 [[Construct]]는 있을 수도 없을 수도 있다. 즉, constructor이거나 non-constructor이다.

17-2-5. constructor와 non-constructor

자바스크립트 엔진은 함수 정의를 평가하여 함수 정의 방식에 따라 함수를 constructor와 non-constructor로 구분한다.
- constructor: 함수 선언문, 함수 표현식
- non-constructor: ES6 메서드 축약 표현, 화살표 함수

// constructor
function foo() {};
const bar = function() {};

new foo();
new bar();

// non-constructor
const arrow = () => {};
new arrow();

// 결과
foo {}
bar {}
"Uncaught TypeError: arrow is not a constructor"

17-2-6. new 연산자

일반 함수와 생성자 함수에 특별한 형식적 차이는 없다.
new 연산자와 함께 함수를 호출하면 해당 함수는 생성자 함수로 동작한다.
즉, new 연산자와 함께 함수를 호출하면 [[call]]이 호출되는 일반 함수와는 달리 [[consturct]]가 호출된다.

function Circle(radius) {
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function () {
    return 2 * this.radius;
  };
}

const circle1 = new Circle(5);
const circle2 = Circle(5);

console.log(circle1);
console.log(circle2);

// 결과
Circle { radius: 5, getDiameter: [Function (anonymous)] }
undefined

new 연산자 없이 생성자 함수를 호출하면 [[call]]이 호출되어 일반 함수로 호출된다.
따라서, Circle 함수에 반환문이 존재하지 않으므로 일반 함수로 호출된 circle2는 undefined가 반환된다.

위 코드에서 다음 코드를 출력해보면 다음과 같다.

console.log(radius);
console.log(getDiameter());
console.log(circle2.getDiameter());

// 결과
5
10
"TypeError: Cannot read property 'getDiameter' of undefined"

new 연산자와 함께 생성자 함수로 호출하면 함수 내부의 this는 Circle 생성자 함수가 생성할 인스턴스를 가리킨다.
하지만, new 연산자를 사용하지 않고 일반 함수로 호출하면 함수 내부의 this는 전역 객체(브라우저 window 또는 Node.js global)를 가리킨다.
따라서, Circle 함수 내부의 radius 프로퍼티와 getDiameter 메서드는 일반 함수로 호출 시 전역 객체의 프로퍼티와 메서드가 된다.

17-2-7. new.target

일반 함수와 생성자 함수에 특별한 형식적 차이는 없다. 따라서 생성자 함수는 일반적으로 첫 문자를 대문자로 기술하는 파스칼 케이스로 명명하여 일반 함수와 구별해야 한다.

파스칼 케이스(PascalCase)

첫 단어를 대문자로 시작하는 표기법이다.

예) BackgroundColor, TypeName, PowerPoint

하지만, 파스칼 케이스 컨벤션을 사용한다 하더라도 실수는 발생할 수 있다.
이러한 위험성을 회피하기 위해 ES6에서는 new.target을 지원한다.

new.target은 this와 유사하게 constructor인 모든 함수 내부에서 암묵적인 지역 변수와 같이 사용되며 메타 프로퍼티라고 부른다.
함수 내부에서 new.target을 사용하여 new 연산자와 생성자 함수로서 호출했는지 확인할 수 있다.

function Circle(radius) {
  if (!new.target) {
    console.log("생성자 함수로 호출되지 않음");
    return new Circle(5);
  }  
  
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function () {
    return 2 * this.radius;
  };
}

const circle = Circle(10);
console.log(circle);

// 결과
"생성자 함수로 호출되지 않음"
Circle { radius: 5, getDiameter: [Function (anonymous)] }

위 코드에서는 생성자 함수로 호출되지 않았을 경우 new 연산자와 함께 재귀 호출을 통해 반지름이 5인 객체를 생성한다.

스코프 세이프 생성자 패턴(scope-safe-constructor)

new.target은 ES6에서 도입된 최신 문법이기 때문에 IE에서 지원하지 않는다.

new.target을 사용할 수 없는 상황이라면 instanceof 연산자를 사용하여 처리할 수 있다.
function Circle(radius) {
  if (!(this instanceof Circle)) {
    console.log("생성자 함수로 호출되지 않음!");
    return new Circle(5);
  }
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function () {
    return 2 * this.radius;
  };
}
const circle = Circle(10);
console.log(circle);
// 결과
"생성자 함수로 호출되지 않음!"
Circle { radius: 5, getDiameter: [Function (anonymous)] }