[모던 자바스크립트 Deep Dive] 17장 생성자 함수에 의한 객체 생성

J·2023년 7월 13일

모던 자바스크립트 Deep Dive 복습

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객체 리터럴을 사용하여 객체를 생성하는 방식과 생성자 함수를 사용하여 객체를 생성하는 방식 각각의 장단점을 살펴보자.

1. Object 생성자 함수

new 연산자와 함께 Object 생성자 함수를 호출하면 빈 객체를 생성하여 반환함. 생성 후 프로퍼티 또는 메서드를 추가할 수 있음.

// 빈 객체의 생성
const person = new Object();
    
// 프로퍼티 추가
person.name = 'Lee';
person.sayHello = function () {
  console.log('Hi! My name is ' + this.name);
};
    
console.log(person); // {name: "Lee", sayHello: ƒ}
person.sayHello(); // Hi! My name is Lee

생성자 함수 constructor란 new 연산자와 함께 호출하여 객체(인스턴스)를 생성하는 함수를 말함. 생성자 함수에 의해 생성된 객체를 인스턴스 instance라 함.
자바스크립트는 이외에도 String, Number, Boolean, Function, Array, Date, RegExp, Promise 등의 빌트인 build-in 생성자 함수를 제공함.

// String 생성자 함수에 의한 String 객체 생성
const strObj = new String('Lee');
console.log(typeof strObj); // object
console.log(strObj);        // String {"Lee"}
    
// Number 생성자 함수에 의한 Number 객체 생성
const numObj = new Number(123);
console.log(typeof numObj); // object
console.log(numObj);        // Number {123}
    
// Boolean 생성자 함수에 의한 Boolean 객체 생성
const boolObj= new Boolean(true);
console.log(typeof boolObj); // object
console.log(boolObj);        // Boolean {true}
    
// Function 생성자 함수에 의한 Function 객체(함수) 생성
const func = new Function('x', 'return x * x');
console.log(typeof func); // function
console.dir(func);        // ƒ anonymous(x)
    
// Array 생성자 함수에 의한 Array 객체(배열) 생성
const arr = new Array(1, 2, 3);
console.log(typeof arr); // object
console.log(arr);        // [1, 2, 3]
    
// RegExp 생성자 함수에 의한 RegExp 객체(정규 표현식) 생성
const regExp = new RegExp(/ab+c/i);
console.log(typeof regExp); // object
console.log(regExp);        // /ab+c/i
    
// Date 생성자 함수에 의한 Date 객체 생성
const date = new Date();
console.log(typeof date); // object
console.log(date);        // Mon May 04 2020 08:36:33 GMT+0900 (대한민국 표준시)

반드시 Object 생성자 함수를 사용해 빈 객체를 생성해야 하는 것은 아님. 객체 리터럴을 사용하는 것이 더 간편함.

2. 생성자 함수

2-1. 객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식의 문제점

객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식은 직관적이고 간편함. 하지만 단 하나의 객체만 생성할 수 있음.동일한 프로퍼티를 갖는 객체를 여러 개 생성해야 하는 경우 매 번 같은 프로퍼티를 기술해야해 비효율적임.

const circle1 = {
radius: 5,
getDiameter() {
  return 2 * this.radius;
  }
};
    
console.log(circle1.getDiameter()); // 10
    
const circle2 = {
  radius: 10,
  getDiameter() {
    return 2 * this.radius;
  }
};
    
console.log(circle2.getDiameter()); // 20

2-2. 생성자 함수에 의한 객체 생성 방식의 장점

마치 객체(인스턴스)를 생성하기 위한 템플릿(클래스)처럼 생성자 함수를 사용해 프로퍼티 구조가 동일한 객체 여러 개를 간편하게 생성할 수 있음.

// 생성자 함수
function Circle(radius) {
  // 생성자 함수 내부의 this는 생성자 함수가 생성할 인스턴스를 가리킨다.
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function () {
    return 2 * this.radius;
  };
}
    
// 인스턴스의 생성
const circle1 = new Circle(5);  // 반지름이 5인 Circle 객체를 생성
const circle2 = new Circle(10); // 반지름이 10인 Circle 객체를 생성
    
console.log(circle1.getDiameter()); // 10
console.log(circle2.getDiameter()); // 20

this

객체 자신의 프로퍼티나 메서드를 참조하기 위한 자기 참조 변수. this가 가리키는 값, 즉 this 바인딩은 함수 호출 방식에 따라 동적으로 결정됨.

// 함수는 다양한 방식으로 호출될 수 있다.
function foo() {
  console.log(this);
}
 
// 일반적인 함수로서 호출
// 전역 객체는 브라우저 환경에서는 window, Node.js 환경에서는 global을 가리킨다.
foo(); // window
 
// 메서드로서 호출
const obj = { foo }; // ES6 프로퍼티 축약 표현
obj.foo(); // obj
 
// 생성자 함수로서 호출
const inst = new foo(); // inst

생성자 함수는 이름 그대로 객체(인스턴스)를 생성하는 함수. 자바와 같은 클래스 기반 객체 지향 언어의 생성자와는 다르게 형식이 정해져 있는 것이 아니라 일반 함수와 동일한 방법으로 생성자 함수를 정의하고 new 연산자와 함께 호출하면 해당 함수는 생성자 함수로 동작함. new 연산자와 함께 생성자 함수를 호출하지 않으면 일반 함수로 동작함.

// new 연산자와 함께 호출하지 않으면 생성자 함수로 동작하지 않는다.
// 즉, 일반 함수로서 호출된다.
const circle3 = Circle(15);
    
// 일반 함수로서 호출된 Circle은 반환문이 없으므로 암묵적으로 undefined를 반환한다.
console.log(circle3); // undefined
    
// 일반 함수로서 호출된 Circle내의 this는 전역 객체를 가리킨다.
console.log(radius); // 15

2-3. 생성자 함수의 인스턴스 생성 과정

생성자 함수의 역할을 프로퍼티 구조가 동일한 인스턴스를 생성하기 위한 템플릿(클래스)으로서 동작하여 인스턴스를 생성하는 것과 생성된 인스턴스를 초기화(인스턴스 프로퍼티 추가 및 초기값 할당)하는 것.

// 생성자 함수
function Circle(radius) {
  // 인스턴스 초기화
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function () {
    return 2 * this.radius;
  };
}
    
// 인스턴스 생성
const circle1 = new Circle(5);  // 반지름이 5인 Circle 객체를 생성

인스턴스 생성과 this 바인딩 암묵적으로 빈 객체 생성됨. 그리고 암묵적으로 생성된 빈 객체, 즉 인스턴스는 this에 바인딩 됨. 생성자 함수 내부의 this가 생성자 함수가 생성할 인스턴스를 가리키는 이유가 바로 이것이며 이 처리는 함수 몸체의 코드가 한 줄씩 실행되는 런타임 이전에 실행됨.
- 바인딩
  식별자와 값을 연결하는 과정.
```
function Circle(radius) {
  // 1. 암묵적으로 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다.
  console.log(this); // Circle {}

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

인스턴스 초기화 생성자 함수에 기술되어 있는 코드가 한 줄 씩 실행되어 this에 바인딩되어 있는 인스턴스 초기화.

function Circle(radius) {
  // 1. 암묵적으로 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다.
 
  // 2. this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function () {
    return 2 * this.radius;
  };
}

인스턴스 반환 생성자 함수 내부에서 모든 처리가 끝나면 완성된 인스턴스가 바인딩된 this를 암묵적으로 반환.

function Circle(radius) {
  // 1. 암묵적으로 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다.
 
  // 2. this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function () {
    return 2 * this.radius;
  };
 
  // 3. 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환된다
}
 
// 인스턴스 생성. Circle 생성자 함수는 암묵적으로 this를 반환한다.
const circle = new Circle(1);
console.log(circle); // Circle {radius: 1, getDiameter: ƒ}

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

function Circle(radius) {
  // 1. 암묵적으로 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다.
 
  // 2. this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function () {
    return 2 * this.radius;
  };
 
  // 3. 암묵적으로 this를 반환한다.
  // 명시적으로 객체를 반환하면 암묵적인 this 반환이 무시된다.
  return {};
}
 
// 인스턴스 생성. Circle 생성자 함수는 명시적으로 반환한 객체를 반환한다.
const circle = new Circle(1);
console.log(circle); // {}

명시적으로 원시 값을 반환하면 원시 값 반환은 무시되고 암묵적으로 this가 반환됨.

function Circle(radius) {
  // 1. 암묵적으로 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다.
 
  // 2. this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function () {
    return 2 * this.radius;
  };
 
  // 3. 암묵적으로 this를 반환한다.
  // 명시적으로 원시값을 반환하면 원시값 반환은 무시되고 암묵적으로 this가 반환된다.
  return 100;
}
 
// 인스턴스 생성. Circle 생성자 함수는 명시적으로 반환한 객체를 반환한다.
const circle = new Circle(1);
console.log(circle); // Circle {radius: 1, getDiameter: ƒ}

생성자 함수 내부에서 명시적으로 this가 아닌 다른 값을 반환하는 것은 생성자 함수의 기본 동작을 훼손함. 따라서 생성자 함수 내부에서 return 문을 반드시 생략해야 함.

2-4 내부 메서드 [[Call]]과 [[Construct]]

함수는 일반적인 함수로서 호출할 수 있는 것은 물론 생성자 함수로서도 호출할 수 있음.

함수는 객체이므로 일반 객체와 동일하게 동작할 수 있음. 함수 객체는 일반 객체가 가지고 있는 내부 슬롯과 내부 메서드를 모두 가지고 있기 때문.

// 함수는 객체다.
function foo() {}
    
// 함수는 객체이므로 프로퍼티를 소유할 수 있다.
foo.prop = 10;
    
// 함수는 객체이므로 메서드를 소유할 수 있다.
foo.method = function () {
  console.log(this.prop);
};
    
foo.method(); // 10

함수는 객체이지만 일반 객체와는 다름. 일반 객체는 호출할 수 없지만 함수는 호출할 수 있음.

함수가 일반 함수로서 호출되면 함수 객체의 내부 메서드 [[Call]]이 호출되고 new 연산자와 함께 생성자 함수로서 호출되면 내부 메서드 [[Construct]]가 호출됨.

function foo() {}
    
// 일반적인 함수로서 호출: [[Call]]이 호출된다.
foo();
    
// 생성자 함수로서 호출: [[Construct]]가 호출된다.
new foo();

내부 메서드 [[Call]]을 갖는 함수 객체를 callable.

내부 메서드 [[Construct]]를 갖는 함수 객체를 constructor.

[[Construct]]를 갖지 않는 함수 객체를 non-constructor라고 함.

모든 함수 객체는 호출할 수 있지만 모든 함수 객체를 생성자 함수로서 호출할 수 있는 것은 아님.

2-5. constructor와 non-constructor의 구분

함수 정의 방식에 따라 구분함.

constructor: 함수 선언문, 함수 표현식, 클래스(클래스도 함수다)
non-constructor: 메서드(ES6 메서드 축약 표현), 화살표 함수

// 일반 함수 정의: 함수 선언문, 함수 표현식
function foo() {}
const bar = function () {};
// 프로퍼티 x의 값으로 할당된 것은 일반 함수로 정의된 함수다. 이는 메서드로 인정하지 않는다.
const baz = {
  x: function () {}
};
    
// 일반 함수로 정의된 함수만이 constructor이다.
new foo();   // -> foo {}
new bar();   // -> bar {}
new baz.x(); // -> x {}
    
// 화살표 함수 정의
const arrow = () => {};
    
new arrow(); // TypeError: arrow is not a constructor
    
// 메서드 정의: ES6의 메서드 축약 표현만을 메서드로 인정한다.
const obj = {
  x() {}
};
    
new obj.x(); // TypeError: obj.x is not a constructor

function foo() {}
    
// 일반 함수로서 호출
// [[Call]]이 호출된다. 모든 함수 객체는 [[Call]]이 구현되어 있다.
foo();
    
// 생성자 함수로서 호출
// [[Construct]]가 호출된다. 이때 [[Construct]]를 갖지 않는다면 에러가 발생한다.
new foo();

2-6. new 연산자

일반 함수와 생성자 함수에 특별한 형식적 차이는 없음. new 연산자와 함께 함수를 호출하면 해당 함수는 생성자 함수로 동작함. 함수 객체의 내부 메서드 [[Call]]이 아니라 [[Construct]]가 호출됨. 단 new 연산자와 함께 호출하는 함수는 non-constructor가 아닌 constructor이어야 함.

// 생성자 함수로서 정의하지 않은 일반 함수
function add(x, y) {
  return x + y;
}
    
// 생성자 함수로서 정의하지 않은 일반 함수를 new 연산자와 함께 호출
let inst = new add();
    
// 함수가 객체를 반환하지 않았으므로 반환문이 무시된다. 따라서 빈 객체가 생성되어 반환된다.
console.log(inst); // {}
    
// 객체를 반환하는 일반 함수
function createUser(name, role) {
  return { name, role };
}
    
// 일반 함수를 new 연산자와 함께 호출
inst = new createUser('Lee', 'admin');
// 함수가 생성한 객체를 반환한다.
console.log(inst); // {name: "Lee", role: "admin"}

new 연산자 없이 호출하면 일반 함수로 호출됨.

// 생성자 함수
function Circle(radius) {
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function () {
    return 2 * this.radius;
  };
}
    
// new 연산자 없이 생성자 함수 호출하면 일반 함수로서 호출된다.
const circle = Circle(5);
console.log(circle); // undefined
    
// 일반 함수 내부의 this는 전역 객체 window를 가리킨다.
console.log(radius); // 5
console.log(getDiameter()); // 10
    
circle.getDiameter();
// TypeError: Cannot read property 'getDiameter' of undefined

Circle 함수를 new 연산자와 함께 생성자 함수로서 호출하면 함수 내부의 this는 Circle 생성자 함수가 생성할 인스턴스를 가리킴.

Circle 함수를 일반적인 함수로서 호출하면 함수 내부의 this는 전역 객체 window를 가리킴.

2-7. new.target

생성자 함수가 new 연산자 없이 호출되는 것을 방지하기 위해 파스칼 케이스 컨벤션을 사용한다고 해도 실수는 발생할 수 있음. 이러한 위험성으로 ES6에서는 new.target을 지원함.

new 연산자와 함께 생성자 함수로서 호출되면 함수 내부의 new.target은 함수 자신을 가리킴. new 연산자 없이 일반 함수로서 호출된 함수 내부의 new.target은 undefined.

// 생성자 함수
function Circle(radius) {
  // 이 함수가 new 연산자와 함께 호출되지 않았다면 new.target은 undefined다.
  if (!new.target) {
    // new 연산자와 함께 생성자 함수를 재귀 호출하여 생성된 인스턴스를 반환한다.
    return new Circle(radius);
  }
    
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function () {
    return 2 * this.radius;
  };
}
    
// new 연산자 없이 생성자 함수를 호출하여도 new.target을 통해 생성자 함수로서 호출된다.
const circle = Circle(5);
console.log(circle.getDiameter());  // 10

스코프 세이프 생성자 패턴 new.target을 사용할 수 없는 상황이라면 스코프 세이프 생성자 패턴을 사용할 수 있음.

// Scope-Safe Constructor Pattern
function Circle(radius) {
  // 생성자 함수가 new 연산자와 함께 호출되면 함수의 선두에서 빈 객체를 생성하고
  // this에 바인딩한다. 이때 this와 Circle은 프로토타입에 의해 연결된다.
 
  // 이 함수가 new 연산자와 함께 호출되지 않았다면 이 시점의 this는 전역 객체 window를 가리킨다.
  // 즉, this와 Circle은 프로토타입에 의해 연결되지 않는다.
  if (!(this instanceof Circle)) {
    // new 연산자와 함께 호출하여 생성된 인스턴스를 반환한다.
    return new Circle(radius);
  }
 
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function () {
    return 2 * this.radius;
  };
}
 
// new 연산자 없이 생성자 함수를 호출하여도 생성자 함수로서 호출된다.
const circle = Circle(5);
console.log(circle.getDiameter()); // 10

new 연산자와 함께 생성자 함수에 의해 생성된 객체(인스턴스)는 프로토타입에 의해 생성자 함수에 연결됨. 이를 이용해 new 연산자와 함께 호출되었는지 확인할 수 있음.

대부분의 빌트인 생성자 함수(Object, String, Number, Boolean, Function, Array, Date, RegExp, Promise 등)는 new 연산자와 함께 호출되었는지를 확인한 후 적절한 값을 반환함.

Object와 Function 생성자 함수는 new 연산자 없이 호출해도 호출했을 때와 동일하게 동작.

let obj = new Object();
console.log(obj); // {}
    
obj = Object();
console.log(obj); // {}
    
let f = new Function('x', 'return x ** x');
console.log(f); // ƒ anonymous(x) { return x ** x }
    
f = Function('x', 'return x ** x');
console.log(f); // ƒ anonymous(x) { return x ** x }

하지만 String, Number, Boolean 생성자 함수는 new 연산자와 함께 호출했을 때 객체를 생성하여 반환하지만 new 연산자 없이 호출하면 문자열, 숫자, 불리언 원시 값을 반환한다. 이를 통해 데이터 타입을 변환하기도 함.

const str = String(123);
console.log(str, typeof str); // 123 string
    
const num = Number('123');
console.log(num, typeof num); // 123 number
  
const bool = Boolean('true');
console.log(bool, typeof bool); // true boolean

본 포스팅은 모던 자바스크립트 Deep Dive를 공부하며 복습을 위해 정리한 내용임.

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