본 내용은 모던 자바스크립트 Deep Dive. 이웅모 저. 에 출처하며 자바스크립트에 숨참고 deep dive 합니다.
자바스크립트는 명령형, 함수형, 프로토타입 기반 객체지향 프로그래밍을 지원하는 멀티 패러다임 프로그래밍 언어다.
자바스크립트는 객체 기반의 프로그래밍 언어이며 자바스크립트를 이루고 있는 거의 “모든 것”이 객체다.
객체지향 프로그래밍은 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 시작된다. 실체는 특징이나 성질을 나타내는 속성을 가지고 있고, 이를 통해 실체를 인식하거나 구별할 수 있다.
다양한 속성 중에서 프로그램에 필요한 속성만 간추려 내어 표현하는 것을 추상화라 한다.
// 이름과 주소 속성을 갖는 객체
const person = {
name: 'Lee',
address: 'Seoul'
};
console.log(person); // {name: "Lee", address: "Seoul"}
const circle = {
radius: 5, // 반지름
// 원의 지름: 2r
getDiameter() {
return 2 * this.radius;
}
};
console.log(circle); // {radius: 5, getDiameter: f}
이처럼 객체지향 프로그래밍은 객체의 상태를 나타내는 데이터와 상태 데이터를 조작할 수 있는 동작을 하나의 논리적인 단위로 묶어 생각한다.
객체는 상태 데이터와 동작을 하나의 논리로 묶은 복합적인 자료구조라고 할 수 있다.
상속은 객체지향 프로그래밍의 핵심 개념으로, 어떤 객체의 프로터피 또는 메서드를 다른 객체가 상속받아 그대로 사용할 수 있는 것을 말한다.
자바스크립트는 프로토타입을 기반으로 상속을 구현하여 불필요한 중복을 제거한다.
동일한 생성자 함수에 의해 생성된 모든 인스턴스가 동일한 메서드를 중복 소유하는 것은 메모리를 불필요하게 낭비한다. 또한 인스턴스를 생성할 때마다 메서드를 생성하므로 퍼포먼스에도 악영향을 준다.
// 생성자 함수
function Circle(radius) {
this.radius = radius;
}
// Circle 생성자 함수가 생성한 모든 인스턴스가 getArea 메서드를
// 공유해서 사용할 수 있도록 프로토타입에 추가한다.
// 프로토타입은 Circle 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩되어 있다.
Circle.prototype.getArea = function () {
return Math.PI * this.radius ** 2;
};
// 인스턴스 생성
const circle1 = new Circle(1);
const circle2 = new Circle(2);
// Circle 생성자 함수가 생성한 모든 인스턴스는 부모 객체의 역할을 하는
// 프로토타입 Circle.prototype으로부터 getArea 메서드를 상속받는다.
// 즉, Circle 생성자 함수가 생성하는 모든 인스턴스는 하나의 getArea 메서드를 공유한다.
console.log(circle1.getArea === circle2.getArea); // true
console.log(circle1.getArea()); // 3.141592..
console.log(circle2.getArea()); // 12.56637..
Circle 생성자 함수가 생성한 모든 인스턴스는 자신의 프로토타입, 즉 상위(부모) 객체 역할을 하는 Circle.prototype의 모든 프로퍼티와 메서드를 상속받는다.
상속은 코드의 재사용이란 관점에서 매우 유용하다. 생성자 함수가 생성할 모든 인스턴스가 공통적으로 사용할 프로퍼티나 메서드를 프로토타입에 미리 구현해 두면 생성자 함수가 생성할 모든 인스턴스는 별도의 구현 없이 상위(부모) 객체인 프로토타입의 자산을 공유하여 사용할 수 있다.
프로토타입 객체(=프로토타입)란 객체지향 프로그래밍의 근간을 이루는 객체 간 상속을 구현하기 위해 사용된다.
모든 객체는 [[Prototype]]이라는 내부 슬롯을 가지며, 이 내부 슬롯의 값은 프로토타입의 참조다. [[Prototype]]에 저장되는 프로토타입은 객체 생성 방식에 의해 결정된다.
모든 객체는 하나의 프로토타입을 갖는다. 그리고 모든 프로토타입은 생성자 함수와 연결되어 있다.
[[Prototype]] 내부 슬롯에는 직접 접근할 수 없지만 proto 접근자 프로퍼티를 통해 자신의 프로토타입, 즉 자신의 [[Prototype]] 내부 슬롯이 가리키는 프로토타입에 간접적으로 접근할 수 있다.
그리고 프로토타입은 자신의 constructor 프로퍼티를 통해 생성자 함수에 접근할 수 있고, 생성자 함수는 자신의 prototype 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근할 수 있다.
const person = {name: 'Lee'};
이는 proto 접근자 프로퍼티를 통해 person 객체의 [[Prototype]] 내부 슬롯이 가리키는 객체인 Object.prototype에 접근한 결과를 크롬 브라우저가 콘솔에 표시한 것이다.
이처럼 모든 객체는 proto 접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입을 가리키는 [[Prototype]] 내부 슬롯에 접근할 수 있다.
proto 는 접근자 프로퍼티다.
자바스크립트는 일부 내부 슬롯과 내부 메서드에 한하여 간접적으로 접근할 수 있는 수단을 제공한다.
[[Prototype]] 내부 슬롯에도 직접 접근할 수 없으며 proto 접근자 프로퍼티를 통해 간접적으로 [[Prototype]] 내부 슬롯의 값, 즉 프로토타입에 접근할 수 있다.
Object.prototype의 접근자 프로퍼티인 proto 는 getter/setter 함수라고 부르는 접근자 함수 ([[Get]], [[Set]] 프로퍼티 어트리뷰트에 할당된 함수)를 통해 [[Prototype]] 내부 슬롯의 값, 즉 프로토타입을 취득하거나 할당한다.
const obj = {};
const parent = {x: 1};
// getter 함수인 get __proto__가 호출되어 obj 객체의 프로토타입을 취득
obj.__proto__;
// setter 함수인 set __proto__가 호출되어 obj 객체의 프로토타입을 교체
obj.__proto__ = parent;
console.log(obj.x); // 1
proto 접근자 프로퍼티는 상속을 통해 사용된다.
proto 접근자 프로퍼티는 객체가 직접 소유하는 프로퍼티가 아니라 Object.prototype의 프로퍼티다.
모든 객체는 상속을 통해 Object.prototype.proto 접근자 프로퍼티를 사용할 수 있다.
const person = {name: "Lee"};
// person 객체는 __proto__ 프로퍼티를 소유하지 않는다.
console.log(person.hasOwnProperty('__proto__')); // false
// __proto__ 프로퍼티는 모든 객체의 프로토타입 객체인 Object.prototype의 접근자 프로퍼티다.
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(Object.prototype, '__proto__'));
// {get: f, set: f, enumerate: false, configurable: true}
// 모든 객체는 Object.prototype의 접근자 프로퍼티 __proto__를 상속받아 사용할 수 있다.
console.log({}.__proto__ === Object.prototype); // true
proto 접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근하는 이유
const parent = {};
const child = {};
// child의 프로토타입을 parent로 설정
child.__proto__ = parent;
// parent의 프로토타입을 child로 설정
parent.__proto__ = child; // TypeError: Cyclic __proto__ value
이러한 코드가 에러 없이 정상적으로 처리되면 서로가 자신의 프로토타입이 되는 비정삭적인 프로토타입 체인이 만들어지기 때문에 proto 접근자 프로퍼티는 에러를 발생시킨다.
프로토타입 체인은 단방향 링크드 리스트로 구현되어야 한다.
proto 접근자 프로퍼티를 코드 내에서 직접 사용하는 것은 권장하지 않는다.
모든 객체가 proto 접근자 프로퍼티를 사용할 수 있는 것은 아니기 때문이다.
직접 상속을 통해 Object.prototype을 상속받지 않는 객체를 생성할 수도 있기 때문에 proto 접근자 프로퍼티를 사용할 수 없는 경우가 있다.
// obj는 프로토타입 체인의 종점이다. 따라서 Object.__proto__ 를 상속받을 수 없다.
const obj = Object.create(null);
// obj는 Object.__proto__를 상속받을 수 없다.
console.log(obj.__proto__); // undefined
// 따라서 __proto__ 보다 Object.getPrototypeOf 메서드를 사용하는 편이 좋다.
console.log(Object.getPrototypeOf(obj)); // null
const obj = {};
const parent = {x: 1};
// obj 객체의 프로토타입을 취득
Object.getPrototypeOf(obj); // obj.__proto__;
// obj 객체의 프로토타입을 교체
Object.setPrototypeOf(obj, parent); // obj.__proto__ = parent;
console.log(obj.x); // 1
함수 객체만이 소유하는 prototype 프로퍼티는 생성자 함수가 생성할 인스턴스의 프로토타입을 기리킨다.
모든 객체가 가지고 있는(엄밀히 말하면 Object.prototype으로부터 상속받은) proto 접근자 프로퍼티와 함수 객체만이 가지고 있는 prototype 프로퍼티는 결국 동일한 프로토타입을 기리킨다.
// 생성자 함수
function Person(name) {
this.name = name;
}
const me = new Person('Lee');
// 결국 Person.prototype과 me.__proto__는 결국 동일한 프로토타입을 가리킨다.
console.log(Person.prototype === me.__proto__); // true
모든 프로토타입은 constructor 프로퍼티를 갖는다. 이 constructor 프로퍼티는 prototype 프로퍼티로 자신을 참조하고 있는 생성자 함수를 기리킨다.
이 연결은 생성자 함수가 생성될 때, 즉 함수 객체가 생성될 대 이뤄진다.
// 생성자 함수
function Person(name) {
this.name = name;
}
const me = new Person('Lee');
// me 객체의 생성자 함수는 Person 이다.
console.log(me.contructor === Person); // true
// obj 객체는 Object 생성자 함수로 생성한 객체가 아니라 객체 리터럴로 생성했다.
const obj = {};
// 하지만 obj 객체의 생성자 함수는 Object 생성자 함수다.
console.log(obj.constructor === Object); // true
// 2. Object 생성자 함수에 의한 객체 생성
// 인수가 전달되지 않았을 때 추상 연산 OrdinaryObjectCreate를 호출하여 빈 객체를 생성한다.
let obj = new Obejct();
console.log(obj); // {}
// 3. new.target이 undefined나 Object가 아닌 경우
// 인스턴스 -> Foo.prototype -> Objec.prototype 순으로 프로토타입 체인이 형성된다.
class Foo extends Object {}
new Foo(); // Foo {}
// 3. 인수가 전달된 경우에는 인수를 객체로 변환한다.
// Number 객체 생성
obj = new Object(123);
console.log(obj); // Number(123)
// String 객체 생성
obj = new Object('123');
console.log(obj); // String("123")
객체 리터럴이 평가될 때는 추상 연산 OrdinaryObjectCreate를 호출하여 빈 객체를 생성하고 프로퍼티를 추가하도록 정의되어 있다.
이처럼 Object 생성자 함수 호출과 객체 리터럴의 평가는 추상 연산 OrdinaryObjectCreate를 호출하여 빈 객체를 생성하는 점에서 동일하나 new.target의 확인이나 프로퍼티를 추가하는 처리 등 세부 내용은 다르다.
객체 리터럴에 의해 생성된 객체는 Object 생성자 함수가 생성한 객체가 아니다.
마찬가지로 함수 선언문과 함수 표현식을 평가하여 함수 객체를 생성한 것은 function 생성자 함수가 아니다. 하지만 constructor 프로퍼티를 통해 확인해보면 foo 함수의 생성자 함수는 Function 생성자 함수다.
// foo 함수는 Function 생성자 함수로 생성한 함수 객체가 아니라 함수 선언문으로 생성했다.
function foo() {}
// 하지만 constructor 프로퍼티를 통해 확인해보면 함수 foo의 생성자 함수는 Function 생성자 함수다.
console.log(foo.constructor === Function); // true
리터럴 표기법에 의해 생성된 객체도 상속을 위해 프로토타입이 필요하다. 따라서 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체도 가상적인 생성자 함수를 갖는다.
프로토타입은 생성자 함수와 더불어 생성되며 prototype, constructor 프로퍼티에 의해 연결되어 있기 때문이다.
다시 말해, 프로토타입과 생성자 함수는 단독으로 존재할 수 없고 언제나 쌍으로 존재한다.
큰 틀에서 보면 리터럴 표기법으로 생성한 객체도 생성자 함수로 생성한 객체와 본질적인 면에서 큰 차이는 없다.
리터럴 표기법에 의해 생성된 객체도 생성자 함수와 연결되는 것을 살펴보았다.
객체는 리터럴 표기법 또는 생성자 함수에 의해 생성되므로 결국 모든 객체는 생성자 함수와 연결되어 있다.
프로토타입은 생성자 함수가 생성되는 시점에 더불어 생성된다.
생성자 함수는 사용자가 직접 정의한 사용자 정의 생성자 함수와 자바스크립트가 기본 제공하는 빌트인 생성자 함수로 구분할 수 있다.
내부 메서드 [[Construct]]를 갖는 함수 객체, 즉 화살표 함수나 ES6의 메서드 축약 표현으로 정의하지 않고 일반 함수(함수 선언문, 함수 표현식)로 정의한 함수 객체는 new 연산자와 함께 생성자 함수로서 호출할 수 있다.
생성자 함수로서 호출할 수 있는 함수, 즉 constructor는 함수 정의가 평가되어 함수 객체를 생성하는 시점에 프로토타입도 더불어 생성된다. 생성된 프로토타입의 프로토타입은 언제나 Object.prototype이다.
Object, String, Number, Function, Array, RegExp, Date, Promise 등과 같은 빌트인 생성자 함수도 일반 함수와 마찬가지로 빌트인 생성자 함수가 생성되는 시점에 프로토타입이 생성된다.
객체는 다음과 같이 다양한 생성 방법이 있다.
객체 리터럴
Object 생성자 함수
생성자 함수
Object.create 메서드
클래스(ES6)
다양한 방식으로 생성된 모든 객체는 각 방식마다 세부적인 객체 생성 방식의 차이는 있으나 추상 연산 OrdinaryObjectCreate에 의해 생성된다는 공통점이 있다.
프로토타입은 추상 연산 OrdinaryObjectCreate에 전달되는 인수에 의해 결정된다.
자바스크립트 엔진은 객체 리터럴을 평가하여 객체를 생성할 때 추상 연산 OrdinaryObjectCreate를 호출한다. 이때 추상 연산 OrdinaryObjectCreate에 전달되는 프로토타입은 Object.prototype이다.
객체 리터럴에 의해 생성된 obj 객체는 Object.prototype을 프로토타입으로 갖게 되며. 이로써 Object.prototype을 상속받는다.
obj 객체는 constructor 프로퍼티와 hasOwnProperty 메서드를 소유하지 않지만 자신의 프로토타입인 Object.prototype의 construct 프로퍼티와 hasOwnProperty 메서드를 자신의 자산인 것 처럼 자유롭게 사용할 수 있다.
이는 obj 객체가 자신의 프로토타입인 Object.prototype 객체를 상속받았기 때문이다.
const obj = {x: 1};
// 객체 리터럴에 의해 생성된 obj 객체는 Object.prototype을 상속받는다.
console.log(obj.constructor === Object); // true
console.log(obj.hasOwnProperty('x')); // true
Object 생성자 함수를 호출하면 객체 리터럴과 마찬가지로 추상 연산 OrdinaryObjectCreate가 호출된다. 이때 추상 연산 OrdinaryObjectCreate에 전달되는 프로토타입은 Object.prototype이다.
Object 생성자 함수에 의해 생성된 obj 객체는 Object.prototype을 프로토타입으로 갖게 되며, 이로써 Object.prototype을 상속받는다.
const obj = new Object();
obj.x = 1;
// Object 생성자 함수에 의해 생성된 obj 객체는 Object.prototype을 상속받는다.
console.log(obj.constructor === Object); // true
console.log(obj.hasOwnProperty('x')); // true
객체 리터럴과 Object 생성자 함수에 의한 객체 생성 방식의 차이는 프로퍼티를 추가하는 방식에 있다.
객체 리터럴 방식은 객체 리터럴 내부에 프로퍼티를 추가하지만
Object 생성자 함수 방식은 일단 빈 객체를 생성한 이후 프로퍼티를 추가해야 한다.
new 연산자와 함께 생성자 함수를 호출하여 인스턴스를 생성하면 다른 객체 생성 방식과 마찬가지로 추상 연산 OrdinaryObjectCreate가 호출된다. 이때 추상 연산 OrdinaryObjectCreate에 전달되는 프로토타입은 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩되어 있는 객체다.
표준 빌트인 객체인 Object 생성자 함수와 더불어 생성된 프로토타입 Object.prototype은 다양한 빌트인 메서드(hasOwnProperty, ..)를 갖고 있다. 하지만 사용자 정의 생성자 함수 Person 과 더불어 생성된 Person.prototype의 프로퍼티는 constructor 뿐이다.
프로토타입 Person.prototype에 프로퍼티를 추가하여 하위(자식)객체가 상속받을 수 있도록 구현해보자
프로토타입은 객체다. 따라서 일반 객체와 같이 프로토타입에도 프로퍼티를 추가/삭제할 수 있다. 그리고 업데이트되니 프로퍼티는 프로토타입 체인에 즉각 반영된다.
function Person(name) {
this.name = name;
}
// 프로토타입 메서드
Person.prototype.sayHello = function () {
console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
};
const me = new Person('Lee');
const you = new Person('Kim');
me.sayHello(); // Hi! My name is Lsee
you.sayhello(); // Hi! My name is Kim
function Person(name) {
this.name = name;
}
// 프로토타입 메서드
Person.prototype.sayHello = function () {
console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
};
const me = new Person('Lee');
// hasOwnProperty는 Object.prototype의 메서드다.
console.log(me.hasOwnProperty('name')); // true
Person 생성자 함수에 의해 생성된 me 객체는 Object.prototype의 메서드인 hasOwnProperty를 호출할 수 있다.
이것은 me 객체가 Person.prototype뿐만 아니라 Object.prototype도 상속받았다는 것을 의미한다.
me 객체의 프로토타입은 Person.prototype이다.
Person.prototype의 프로토타입은 Object.prototype이다.
프로토타입의 프로토타입은 언제나 Object.prototype이다.
// hasOwnProperty는 Object.prototype의 메서드다
// me 객체는 프로토타입 체인을 따라 hasOwnPrototype 메서드를 검색하여 사용한다.
me.hasOwnProperty('name'); // -> true
me.hasOwnProperty(’name’)과 같이 메서드를 호출하면 자바스크립트 엔진은 다음과 같은 과정을 거쳐 메서드를 검색한다. (프로퍼티를 참조하는 경우도 마찬가지)
먼저 hasOwnProperty를 호출한 me 객체에서 hasOwnProperty 메서드를 검색한다. me 객체에는 hasOwnProperty 메서드가 없으므로 프로토타입 체인을 따라, 다시 말해 [[Prototype]] 내부 슬롯에 바인딩되어 있는 프로토타입(위 예제의 경우 Person.prototype)으로 이동하여 hasOwnProperty 메서드를 검색한다.
Person.prototype에도 hasOwnProperty 메서드가 없으므로 프로토타입 체인을 따라, 다시 말해 [[Prototype]] 내부 슬롯에 바인딩되어 잇는 프로토타입(위 예제의 경우 Object.prototype)으로 이동하여 hasOwnProperty메서드를 검색한다.
Object.prototype 에는 hasOwnProperty 메서드가 존재한다. 자바스크립트 엔진은 Object.prototype.hasOwnProperty 메서드를 호출한다. 이때 Object.prototype.hasOwnProperty메서드의 this에는 me 객체가 바인딩된다.
프로토타입 체인의 최상위에 위치나는 객체는 언제나 Object.prototype이다. 따라서 모든 객체는 Object.prototype를 상속받는다.
Object.prototype을 프로토타입 체인의 종점이라 한다.
Object.prototype에서도 프로퍼티를 검색할 수 없는 경우 undefined를 반환한다.
자바스크립트 엔진은 객체 간의 상속 관계로 이루어진 프로토타입의 계층적인 구조에서 객체의 프로퍼티를 검색한다. 따라서 프로토타입 체인은 상속과 프로퍼티 검색을 위한 메커니즘이라고 할 수 있다.
이에 반해, 프로퍼티가 아닌 식별자는 스코프 체인에서 검색한다. 자바스크립트 엔진은 함수의 중첩관계로 이루어진 스코프의 계층적 구조에서 식별자를 검색한다. 따라서 스코프 체인은 식별자 검색을 위한 메커니즘이라고 할 수 있다.
me.hasOwnProperty('name');
이 예제의 경우, 먼저 스코프 체인에서 me 식별자를 검색한다. me 식별자는 전역에서 선언되었으므로 전역 스코프에서 검색된다. me 식별자를 검색한 다음, me 객체의 프로토타입 체인에서 hasOwnProperty 메서드를 검색한다.
이처럼 스코프 체인과 프로토타입 체인은 서로 연관없이 별도로 동작하는 것이 아니라 서로 협력하여 식별자와 프로퍼티를 검색하는 데 사용된다.
const Person = (function () {
// 생성자 함수
function Person(name) {
this.name = name;
}
// 프로토타입 메서드
Person.prototype.sayHello = function () {
console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
};
// 생성자 함수를 반환
return Person;
}());
const me = new Person('Lee');
// 인스턴스 메서드
me.sayHello = function () {
console.log(`Hey! My name is ${this.name}`);
};
// 인스턴스 메서드가 호출된다. 프로토타입 메서드는 인스턴스 메서드에 의해 가려진다.
me.sayHello(); // Hey! My name is Lee
프로토타입이 소유한 프로퍼티(메서드 포함)를 프로토타입 프로퍼티, 인스턴스가 소유한 프로퍼티를 인스턴스 프로퍼티라고 부른다.
프로토타입 프로퍼티와 같은 이름의 프로퍼티를 인스턴스에 추가하면 프로토타입 체인을 따라 프로토타입 프로퍼티를 검색하여 프로토타입 프로퍼티를 덮어쓰는 것이 아니라 인스턴스 프로퍼티로 추가한다.
이때 인스턴스 메서드 sayHello는 프로토타입 메서드 sayHello를 오버라이딩했고 프로토타입 메서드 sayHello는 가려진다. 이처럼 상속 관계에 의해 프로퍼티가 가려지는 현상을 프로퍼티 섀도잉이라 한다.
*오버라이딩: 상위 클래스가 가지고 잇는 매서드를 하위 클래스가 재정의하여 사용하는 방식
*오버로딩: 함수 이름은 동일하지만 매개변수의 타입 또는 개수가 다른 메서드를 구현하고 매개변수에 의해 메서드를 구별하여 호출하는 방식 (자바스크립트는 오버로딩을 지원하지 않지만 arguments 객체를 사용하여 구현할 수는 있다.)
하위 객체를 통해 프로토타입의 프로퍼티를 변경 또는 삭제하는 것은 불가능하다. 다시 말해 하위 객체를 통해 프로토타입에 get 엑세스는 허용되나 set 엑세스는 허용되지 않는다.
// 프로토타입 메서드 변경
Person.prototype.sayHello = function () {
console.log(`Hey! My name is ${this.name}`);
};
me.sayHello(); // Hey! My name is Lee
// 프로토타입 메서드 삭제
delete Person.prototype.sayHello;
me.sayHello(); // TypeError: me.sayHello is not a function
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.
const Person = (function () {
function Person(name) {
this.name = name;
}
// 1. 생성자 함수의 prototype 프로퍼티를 통해 프로토타입을 교체
Person.prototype = {
sayHello() {
console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
}
};
return Person;
}());
const me = new Person('Lee');
// 프로토타입을 교체하면 constructor 프로퍼티와 생성자 함수 간의 연결이 파괴된다.
console.log(me.constructor === Person); // false
// 프로토타입 체인을 따라 Object.prototype의 constructor 프로퍼티가 검색된다.
console.log(me.constructor === Object); // true
const Person = (function () {
function Person(name) {
this.name = name;
}
// 생성자 함수의 prototype 프로퍼티를 통해 프로토타입을 교체
Person.prototype = {
// constructor 프로퍼티와 생성자 함수 감의 연결을 설정
constructor: Person,
sayHello() {
console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
}
};
return Person;
}());
const me = new Person('Lee');
// constructor 프로퍼티가 생성자 함수를 가리킨다.
console.log(me.constructor === Person); // true
console.log(me.constructor === Object); // false
프로토타입은 생성자 함수의 prototype 프로퍼티뿐만 아니라 인스턴스의 proto 접근자 프로퍼티(또는 Object.getPrototypeOf 메서드)를 통해 접근할 수 있다. 따라서 인스턴스의 proto 접근자 프로퍼티(또는 Object.getPrototypeOf 메서드)를 통해 프로퍼티 값을 교체할 수 있다.
proto 접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입을 교체하는 것은 이미 생성된 객체의 프로토타입을 교체하는 것이다.
function Person(name) {
this.name = name;
}
// 프로토타입으로 교체할 객체
const parent = {
sayHello () {
console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
}
};
// 1. me 객체의 프로토타입을 parent 객체로 교체한다.
Object.setPrototypeOf(me, parent);
// 위 코드는 아래의 코드와 동일하게 동작한다.
// me.__proto__ = parent;
me.sayHello(); // Hi! My name is Lee
프로토타입으로 교체한 객체에는 constructor 프로퍼티가 없으므로 constructor 프로퍼티와 생성자 함수 간의 연결이 파괴된다.
function Person(name) {
this.name = name;
}
const me = new Person('Lee');
// 프로토타입으로 교체할 객체
const parent = {
// constructor 프로퍼티와 생성자 함수 간의 연결을 설정
constructor: Person,
sayHello () {
console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
}
};
// 생성자 함수의 prototype 프로퍼티와 프로토타입 간의 연결을 설정
Person.prototype = parent;
// 위 코드는 아래의 코드와 동일하게 동작한다.
// me.__proto__ = parent;
me.sayHello(); // Hi! My name is Lee
// constructor 프로퍼티가 생성자 함수를 가리킨다.
console.log(me.constructor === Person); // true
console.log(me.constructor === Object); // false
// 생성자 함수의 prototype 프로퍼티가 교체된 프로토타입을 가리킨다.
console.log(Person.prototype === Object.getPrototypeOf(me)); // true
이처럼 프로토타입 교체를 통해 객체 간의 상속 관계를 동적으로 변경하는 것은 꽤나 번거롭다. 따라서 프로토타입은 직접 교체하지 않는 것이 좋다.
상속관계를 인위적으로 설정하려면 19.11절 ‘직접 상속’에서 살펴볼 직접 상속이 더 편리하고 안전하다.
또는 ES6에서 도입된 클래스를 사용하면 간편하고 직관적으로 상속관계를 구현할 수 있다.
instanceof 연산자는 이항 연산자로서 좌변에 객체를 가리키는 식별자, 우변에 생성자 함수를 가리키는 식별자를 피연산자로 받는다.
우변의 생성자 함수의 prototype에 바인딩된 객체가 좌변의 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하면 true로 평가되고, 그렇지 않은 경우에는 false로 평가된다.
// 생성자 함수
function Person(name) {
this.name = name;
}
const me = new Person('Lee');
// Person.prototype이 me 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하므로 true로 평가된다.
console.log(me instanceof Person); // true
// Object.prototype이 me 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하므로 true로 평가된다.
console.log(me instanceof Object); // true
// 생성자 함수
function Person(name) {
this.name = name;
}
const me = new Person('Lee');
// 프로토타입으로 교체할 객체
const parent = {};
// 프로토타입의 교체
Object.setPrototypeOf(me, parent);
// Person 생성자 함수와 parent 객체는 연결되어 있지 않다.
console.log(Person.prototype === parent); // false
console.log(parent.constructor === Person); // false
// Person.prototype이 me 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하지 않기 때문에 false로 평가된다.
console.log(me instanceof Person); // false
// Object.prototype이 me 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하므로 true로 평가된다.
console.log(me instanceof Object); // true
// parent 객체를 Person 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩한다.
Person.prototype = parent;
// Person.prototype이 me 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하므로 true로 평가된다.
console.log(me instanceof Person); // true
// Object.prototype이 me 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하므로 true로 평가된다.
console.log(me instanceof Object); // true
me 객체는 비록 프로토타입이 교체되어 프로토타입과 생성자 함수 간의 연결이 파괴되었지만 person 생성자 함수에 의해 생성된 인스턴스임에는 틀림이 없다. 그러나 me instanceof Person은 false로 평가된다.
이는 Person.prototype이 me 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하지 않기 때문이다. 따라서 프로토타이으로 교체한 parent 객체를 Person 생성자 함수의 prototype에 바인딩하면 me instanceof Person은 true로 평가될 것이다.
이처럼 instanceof 연산자는 프로토타입의 constructor 프로퍼티가 가리키는 생성자 함수를 찾는 것이 아니라 생성자 함수의 prototype에 바인딩된 객체가 프로토타입 체인 상에 존재하는지 확인한다.
me instance of Person의 경우 me 객체의 프로토타입 체인 상에 Person.prototype에 바인딩된 객체가 존재하는지 확인한다.
me instance of Object의 경우도 마찬가지다. me 객체의 프로토타입 체인 상에 Object.prototype에 바인딩된 객체가 존재하는지 확인한다.
따라서 생성자 함수에 의해 프로토타입이 교체되어 constructor 프로퍼티와 생성자 함수 간의 연결이 파괴되어도 생성자 함수의 prototype 프로퍼티와 프로토타입 간의 연결은 파괴되지 않으므로 instanceof는 아무런 영향을 받지 않는다.
Object.create 메서드는 명시적으로 프로토타입을 지정하여 새로운 객체를 생성한다. Object.create 메서드도 다른 객체 생성 방식과 마찬가지로 추상연산 OrdinaryObjectCreate를 호출한다.
Object.create 메서드의 첫 번째 매개변수에는 생성할 객체의 프로토타입으로 지정할 객체를 전달한다. 두 번째 매개변수에는 생성할 객체의 프로퍼티 키와 프로퍼티 디스크립터 객체로 이뤄진 객체를 전달한다.
// 프로토타입이 null인 객체를 생성한다. 생성된 객체는 프로토타입 체인의 종점에 위치한다.
// obj -> null
let obj = Object.craete(null);
console.log(Object.getPrototypeOf(obj) === null); // true
// Object.prototype을 상속받지 못한다.
console.log(obj.toString()); // TypeError: obj.toString is not a function
// obj -> Object.prototype -> null
// obj = {}; 과 동일하다.
obj = Object.craete(Object.prototype);
console.log(Object.getPrototypeOf(obj) === Object.prototype); // true
// obj -> Object.prototype -> null
// obj = {x: 1}; 와 동일하다.
obj = Object.create(Object.prototype, {
x: {value: 1, writable: true, configurable: true}
});
// 위 코드는 아래와 동일하다.
// obj = Object.create(Object.prototype);
// obj.x = 1;
console.log(obj.x); // 1
console.log(Object.getPrototypeOf(obj) === Object.prototype); // true
const myProto = {x: 10};
// 임의의 객체를 직접 상속받는다.
// obj -> myProto -> Object.prototype -> null
obj = Object.create(myProto);
console.log(obj.x); // 10
console.log(Object.getPrototypeOf(obj) === myProto); // true
// 생성자 함수
function Person(name) {
this.name = name;
}
// obj -> Person.prototype -> Object.prototype -> null;
// obj = new Person('Lee')와 동일하다.
obj = Object.create(Person.prototype);
obj.name = 'Lee';
console.log(obj.name); // Lee
console.log(Object.getPrototypeOf(obj) === Person.prototype); // true
이처럼 Object.create 메서드는 첫 번째 매개변수에 전달한 객체의 프로토타입 체인에 속하는 객체를 생성한다. 즉, 객체를 생성하면서 직접적으로 구현하는것이다. 이 메서드의 장점은 다음과 같다.
new 연산자 없이도 객체를 생성할 수 있다.
프로토타입을 지정하면서 객체를 생성할 수 있다.
객체 리터럴에 의해 생성된 객체도 상속받을 수 있다.
그런데 ESLint에서는 앞의 예제와 같이 Object.prototype의 빌트인 메서드를 직접 호출하는 것을 권장하지 않는다.
Object.create 메서드를 통해 프로토타입 체인의 종점에 위치하는 객체를 생성할 수 있기 때문이다.
프로토타입 체인의 종점에 위치하는 객체는 Object.prototype의 빌트인 메서드를 사용할 수 없다.
// 프로토타입이 null인 객체, 즉 프로토타입 체인의 종점에 위치하는 객체를 생성한다.
const obj = Object.create(null);
obj.a = 1;
console.log(Object.getPrototypeOf(obj) === null); // true
// obj는 Object.prototype의 빌트인 메서드를 사용할 수 없다.
console.log(obj.hasOwnProperty('a'));
// TypeError: obj.hasOwnProperty is not a function
// 프로토타입이 null인 객체를 생성한다.
const obj = Object.create(null);
obj.a = 1;
// console.log(obj.hasOwnProperty('a'));
// TypeError: obj.hasOwnProperty is not a function
// Object.prototype의 빌트인 메서드는 객체로 직접 호출하지 않는다.
console.log(Object.prototype.hasOwnProperty.call(obj, 'a')); // true
Object.create 메서드에 의한 직접 상속은 앞서 다룬 바와 같이 여러 장점이 있다. 하지만 두 번째 인자로 프로퍼티를 정의하는 것은 번거롭다. 일단 객체를 생성한 이후 프로퍼티를 추가하는 방법도 있으나 이 또한 깔끔한 방법은 아니다.
ES6에서는 객체 리터럴 내부에서 proto 접근자 프로퍼티를 사용하여 직접 상속을 구현할 수 있다.
const myProto = {x: 10};
// 객체 리터럴에 의해 객체를 생성하면서 프로토타입을 지정하여 직접 상속받을 수 있다.
const obj = {
y: 20,
// 객체를 직접 상속받는다.
// obj -> myProto -> Object.prototype -> null
__proto__: myProto
};
/* 위 코드는 아래와 동일하다.
const obj = Object.create(myProto, {
y: {value: 20, writable: true, enumerable: true, configurable: true}
});
*/
console.log(obj.x, obj.y) // 10 20
console.log(Object.getPrototyeOf(obj) === myProto); // true
// 생성자 함수
function Person(name) {
this.name = name;
}
// 프로토타입 메서드
Person.prototype.sayHello = function () {
console.log(`Hi My name is ${this.name}`);
};
// 정적 프로퍼티
Person.staticProp = `static prop`;
// 정적 메서드
Person.staticMethod = function() {
console.log(`staticMethod`);
};
const me = new Person('Lee');
// 생성자 함수에 추가한 정적 프로퍼티/메서드는 생성자 함수로 참조/호출한다.
Person.staticMethod(); // staticMethod
// 정적 프로퍼티/메서드는 생성자 함수가 생성한 인스턴스로 참조/호출할 수 없다.
// 인스턴스로 참조/호출할 수 있는 프로퍼티/메서드는 프로토타입 체인 상에 존재해야 한다.
me.staticMethod(); // TypeError: me.staticMethod is not a function
Person 생성자 함수는 객체이므로 자신의 프로퍼티/메서드를 소유할 수 있다.
Person 생성자 함수 객체가 소유한 프로퍼티/메서드를 정적 프로퍼티/메서드라고 한다.
정적 프로퍼티/메서드는 생성자 함수가 생성한 인스턴스로 참조/호출할 수 없다.
생성자 함수가 생성한 인스턴스는 자신의 프로토타입 체인에 속한 객체의 프로퍼티/메서드에 접근할 수 있다.
하지만 정적 프로퍼티/메서드는 인스턴스의 프로토타입 체인에 속한 객체의 프로퍼티/메서드가 아니므로 인스턴스에 접근할 수 없다.
앞에서 살펴본 Object.create 메서드는 Object 생성자 함수의 정적 메서드고 Object.prototype.hasOwnProperty 메서드는 Object.prototype의 메서드다. 따라서 Object.create 메서드는 인스턴스, 즉 Object 생성자 함수가 생성한 객체로 호출할 수 없다. 하지만 Object.prototype.hasOwnProperty 메서드는 모든 객체의 프로토타입의 종점, 즉 Object.prototype이므로 모든 객체가 호출할 수 있다.
// Object.create는 정적 메서드다.
const obj = Object.create({name: 'Lee'});
// Object.prototype.hasOwnPrototype는 프로토타입 메서드다.
obj.hasOwnPrototype('name'); // -> false
만약 인스턴스/프로토타입 메서드 내에서 this를 사용하지 않는다면 그 메서드는 정적 메서드로 변경할 수 있다. 인스턴스가 호출한 인스턴스/프로토타입 메서드 내에서 this는 인스턴스를 기리킨다.
매서드 내에서 인스턴스를 참조할 필요가 없다면 정적 메서드로 변경하여도 동작한다. 프로토타입 메서드를 호출하려면 인스턴스를 생성해야하지만 정적 메서드는 인스턴스를 생성하지 않아도 호출할 수 있다.
function Foo() {}
// 프로토타입 메서드
// this를 참조하지 않는 프로토타입 메서드는 정적 메서드로 변경하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
Foo.prototype.x = function () {
console.log('x');
};
const foo = new Foo();
// 프로토타입 메서드를 호출하려면 인스턴스를 생성해야 한다.
foo.x(); // x
// 정적 메서드
Foo.x = function () {
console.log('x');
};
// 정적 메서드는 인스턴스를 생성하지 않아도 호출할 수 있다.
Foo.x(); // x
const person = {
name: 'Lee',
address: 'Seoul'
};
// person 객체에 name 프로퍼티가 존재한다.
console.log('name' in person); // true
// person 객체에 address 프로퍼티가 존재한다.
console.log('address' in person); // true
// person 객체에 age 프로퍼티가 존재하지 않는다.
console.log('age' in person); // false
console.log('toString' in person); // true
이는 in 연산자가 person객체가 속한 프로토타입 체인 상에 존재하는 모든 프로토타입에서 toString 프로퍼티를 검색했기 때문이다. toString은 Object.prototype의 메서드다.
in 연산자 대신 ES6에서 도입된 Reflect.has 메서드를 사용할 수도 있다. Reflect.has 메서드는 in 연산자와 동일하게 동작한다.
const person = {name: 'Lee'};
console.log(Reflect.has(person, 'name')); // true
console.log(person.hasOwnProperty('name')); // true
console.log(person.hasOwnProperty('toString')); // false
const person = {
name: 'Lee',
address: 'Seoul'
};
// in 연산자는 객체가 상속받은 모든 프로토타입의 프로퍼티를 확인한다.
console.log('toString' in person); // true
// for...in 문의 변수 prop에 person 객체의 프로퍼티 키가 할당된다.
// for..in 문도 객체가 상속받은 모든 프로토타입의 프로퍼티를 열거한다.
// 하지만 toString과 같은 Object.prototype의 프로퍼티가 열거되지 않는다.
for (const key in person) {
console.log(key+': '+person[key]);
}
// name: Lee
// address: Seoul
for…in 문은 객체의 프로퍼티 개수만큼 순회하여 for…in 문의 변수 선언문에서 선언한 변수에 프로퍼티 키를 할당한다.
위 예제의 경우 toString과 같은 Object.prototype의 프로퍼티가 열거되지 않는다.
이는 toString 메서드가 열거할 수 없도록 정의되어 있는 프로퍼티이기 때문이다.
다시 말해, Object.prototype.toString 프로퍼티의 어트리뷰트 [[Enumerable]]의 값이 false이기 때문이다. 프로퍼티 어트리뷰트 [[Enumerable]]은 프로퍼티의 열거 가능 여부를 나타내며 불리언 값을 갖는다.
// Object.getOwnPropertyDescriptor 메서드는 프로퍼티 디스크립터 객체를 반환한다.
// 프로퍼티 디스크립터 객체는 프로퍼티 어트리뷰트 정보를 담고 있는 객체다.
console.log(Object.getOwnPrototypeDescriptor(Object.prototype, 'toString'));
// {value: f, writable: true, enumerable: false, configurable: true}
for…in 문은 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하는 모든 프로토타입의 프로퍼티 중에서 프로퍼티 어트리뷰트 [[Enumerable]]의 값이 true인 프로퍼티를 순회하며 열거한다.
for…in 문은 프로퍼티 키가 심벌인 프로퍼티는 열거하지 않는다.
for…in 문은 프로퍼티를 열거할 때 순서를 보장하지 않는다.
배열에는 for…in 문을 사용하지 말고 일반적인 for문이나 for…of문 또는 Array.prototype.forEach메서드를 사용하기를 권장한다.
const arr = [1, 2, 3];
arr.x = 10; // 배열도 객체이므로 프로퍼티를 가질 수 있다.
for(const i in arr) {
// 프로퍼티 x도 출력된다.
console.log(arr[i]); // 1 2 3 10
};
// arr.length는 3이다.
for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
console.log(arr[i]); // 1 2 3
}
// forEach 메서드는 요소가 아닌 프로퍼티는 제외한다.
arr.forEach(v => console.log(v)); // 1 2 3
// for...of는 변수 선언문에서 선언한 변수에 키가 아닌 값을 할당한다.
for (const value of arr) {
console.log(value); // 1 2 3
};
for…in문은 객체 자신의 고유 프로퍼티뿐 아니라 상속받은 프로퍼티도 열거한다. 따라서 Object.prototype.hasOwnProperty 메서드를 사용하여 객체 자신의 프로퍼티인지 확인하는 추가 처리가 필요하다.
객체 자신의 고유 프로퍼티만 열거하기 위해서는 for…in 문을 사용하는 것보다 Object.keys/values/entries 메서드를 사용하는 것을 권장한다.
Object.keys 메서드는 객체 자신의 열거 가능한 프로퍼티 키를 배열로 반환한다.
const person = {
name: 'Lee',
address: 'Seoul',
__proto__: {age: 20}
};
console.log(Object.keys(person)); // ["name", "address"]
console.log(Object.values(person)); // ["Lee", "Seoul"]
console.log(Object.entries(person)); //[["name", "Lee"], ["address", "Seoul"]]
Object.entries(person).forEach(([key, value]) => console.log(key, value));
/*
name Lee
address Seoul
*/