모던 자바스크립트 21장

삼식이·2023년 2월 7일
grammer자바스크립트
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자바스크립트

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본 내용은 모던 자바스크립트 Deep Dive. 이웅모 저. 에 출처하며 자바스크립트에 숨참고 deep dive 합니다.

21. 빌트인 객체

21.1 자바스크립트 객체의 분류

  • 자바스크립트 객체는 다음과 같이 크게 3개의 객체로 분류할 수 있다.

    • 표준 빌트인 객체: 표준 빌트인 객체는 ECMAScript 사양에 정의된 객체를 말하며, 애플리케이션 전역의 공통 기능을 제공한다. 표준 빌트인 객체는 ECMAScript 사양에 정의된 객체이므로 자바스크립트 실행 환경(브라우저/Node.js 환경)과 관계없이 언제나 사용할 수 있다. 표준 빌트인 객체는 전역 객체의 프로퍼티로서 제공된다. 따라서 별도의 선언 없이 전역 변수처럼 언제나 참조할 수 있다.

    • 호스트 객체: 호스트객체는 ECMAScript 사양에 정의되어 있지 않지만 자바스크립트 실행환경(브라우저/Node.js 환경)에서 추가로 제공하는 객체를 말한다. 브라우저 환경에서는 DOM, BOM. Canvas, XMLHttpRequest, fetch, requesetAnimationFrame, SVG..와 같은 클라이언트 사이드 Web API를 호스트 객체로 제공하고, Node.js 환경에서는 Node.js 고유의 API를 호스트 객체로 제공한다.

    • 사용자 정의 객체: 사용자 정의 객체는 표준 빌트인 객체와 호스트 객체처럼 기본 제공되는 객체가 아닌 사용자가 직접 정의한 객체를 말한다.

21.2 표준 빌트인 객체

  • 자바스크립트는 Object, String, Number, Boolean, Symbol, Date, Math, RegExp, Array, Map/Set, WeakSet, Function, Promise ..등 40여개의 표준 빌트인 객체를 제공한다.

  • Math, Reflect, JSON을 제외한 표준 빌트인 객체는 모두 인스턴스를 생성할 수 있는 생성자 함수 객체다.

    • 생성자 함수 객체인 표준 빌트인 객체는 프로토타입 메서드와 정적 메서드를 제공한다.

    • 생성자 함수 객체가 아닌 표준 빌트인 객체는 정적 메서드만 제공한다.

// String 생성자 함수에 의한 String 객체 생성
const strObj = new String('Lee'); // String {"Lee"}
console.log(typeof strObj);       // object

// Date 생성자 함수에 의한 Date 객체 생성
const date = new Date(); // Fri May 08 2022 10:32:11 GMT+0900 (대한민국 표준시)
console.log(typeof date) // object
  • 생성자 함수인 표준 빌트인 객체가 생성한 인스턴스의 프로토타입은 표준 빌트인 객체의 prototype 프로퍼티에 바인딩된 객체다.
// String 생성자 함수에 의한 String 객체 생성
const strObj = new String('Lee'); // String {"Lee"}

// String 생성자 함수를 통해 생성한 strObj 객체의 프로토타입은 String.prototype이다.
console.log(Object.getPrototypeOf(strObj) === String.prototype); // true
  • 표준 빌트인 객체의 prototype 프로퍼티에 바인딩된 객체는 다양한 기능의 빌트인 프로토타입 메서드를 제공한다. 그리고 표준 빌트인 객체는 인스턴스 없이도 호출 가능한 빌트인 정적 메서드를 제공한다.

21.3 원시값과 래퍼 객체

  • 문자열이나 숫자, 불리언 등의 원시값이 있는데도 문자열, 숫자, 불리언 객체를 생성하는 String, Number, Boolean 등의 표준 빌트인 생성자 함수가 존재하는 이유는 무엇일까?

  • 원시값은 객체가 아니므로 프로퍼티나 메서드를 가질 수 없는데도 원시값인 문자열이 마치 객체처럼 동작한다.

const str = 'hello';

// 원시 타입인 문자열이 프로퍼티와 메서드를 갖고 있는 객체처럼 동작한다.
console.log(str.length); // 5
console.log(str.toUpperCase()); // HELLO

  • 원시 값을 객체처럼 사용하면 자바스크립트 엔진은 암묵적으로 연관된 객체를 생성하여 생성된 객체로 프로퍼티에 접근하거나 메서드를 호출하고 다시 원시값으로 되돌린다.

  • 이처럼 문자열, 숫자, 불리언 값에 대해 객체처럼 접근하면 생성되는 임시 객체를 래퍼 객체라 한다.

  • 예를 들어, 문자열에 대해 마침표 표기법으로 접근하면 그 순간 래퍼 객체인 String 생성자 함수의 인스턴스가 생성되고 문자열은 래퍼 객체의 [[StringDate]] 내부 슬롯에 할당된다.

const str = 'hi';

// 원시 타입인 문장려이 래퍼 객체인 String 인스턴스로 변환된다.
console.log(str.length); // 2
console.log(str.toUpperCase()); // HI

// 래퍼 객체로 프로퍼티에 접근하거나 매서드를 호출한 후, 다시 원시 값으로 되돌린다.
console.log(typeof str); // string
  • 이때 문자열 래퍼 객체인 String 생성자 함수의 인스턴스는 String.prototype의 메서드를 상속받아 사용할 수 있다.

  • 그 후 래퍼 객체의 처리가 종료되면 래퍼 객체의 [[StringDate]] 내부 슬롯에 할당된 원시값으로 원래의 상태, 즉 식별자가 원시값을 갖도록 되돌리고 래퍼 객체는 가바지 컬렉션의 대상이 된다.
// 1. 식별자 str은 문자열을 값으로 가지고 있다.
const str = 'hello';

// 2. 식별자 str은 암묵적으로 생성된 래퍼 객체를 가리킨다.
// 식별자 str의 값 'hello'는 래퍼 객체의 [[StringData]] 내부 슬롯에 할당된다.
// 래퍼 객체에 name 프로퍼티가 동적 추가된다.
str.name = 'Lee';

// 3. 식별자 str은 다시 원래의 문자열, 즉 래퍼 객체의 [[StringData]] 내부 슬롯에 할당된 원시 값을 갖는다.
// 이때 2에서 생성된 래퍼 객체는 아무도 참조하지 않는 상태이므로 가비지 컬렉션의 대상이 된다.

// 4. 식별자 str은 새롭게 암묵적으로 생성된(2에서 생성된 래퍼 객체와는 다른)래퍼 객체를 가리킨다.
// 새롭게 생성된 래퍼 객체에는 name 프로퍼티가 존재하지 않는다.
console.log(str.name); // undefined

// 5. 식별자 str은 다시 원래의 문자열, 즉 래퍼 객체의 [[StringData]] 내부 슬롯에 할당된 원시 값을 갖는다.
// 이때 4에서 생성된 래퍼 객체는 아무도 참조하지 않는 상태이므로 가비지 컬렉션의 대상이 된다.
console.log(typeof str, str); // string hello

  • 숫자 값도 마찬가지다. 숫자 값에 대해 마침표 표기법으로 접근하면 그 순간 래퍼 객체인 Number 생성자 함수의 인스턴스가 생성되고 숫자는 래퍼 객체의 [[NumberData]] 내부 슬롯에 할당된다.

    • 이때 래퍼 객체인 Number 객체는 당연히 Number.prototype의 메서드를 상속받아 사용할 수 있다.

  • 그 후, 래퍼 객체의 처리가 종료되면 래퍼 객체의 [[NumberData]] 내부 슬롯에 할당된 원시값을 되돌리고 래퍼 객체는 가비지 컬렉션의 대상이 된다.

  • ES6에서 새롭게 도입된 원시값인 심벌도 래퍼 객체를 생성한다. 심벌은 일반적인 원시값과는 달리 리터럴 표기법으로 생성할 수 없고 Symbol 함수를 통해 생성해야 하므로 다른 원시값과는 차이가 있다.

  • 이처럼 문자열, 숫자, 불리언, 심벌은 암묵적으로 생성되는 래퍼 객체에 의해 마치 객체처럼 사용할 수 있으며, 표준 빌트인 객체인 String, Boolean, Symbol의 프로토타입 메서드 또는 프로퍼티를 참조할 수 있다.

  • 따라서 String, Number, Boolean 생성자 함수를 new 연산자와 함께 호출하여 문자열, 숫자, 불리언 인스턴스를 생성할 필요가 없으며 권장하지도 않는다.

    • Symbol은 생성자 함수가 아니므로 이 논의에서는 제외한다.

  • 문자열, 숫자, 불리언, 심벌 이외의 원시값, 즉 null 과 undefined는 래퍼 객체를 생성하지 않는다. 따라서 null과 undefined 값을 객체처럼 사용하면 에러가 발생한다.

21.4 전역 객체

  • 전역 객체는 코드가 실행되기 이전 단계에 자바스크립트 엔진에 의해 어떤 객체보다도 먼저 생성되는 특수한 객체이며, 어떤 객체에도 속하지 않은 최상위 객체다.

  • 전역 객체는 자바스크립트 환경에 따라 지칭하는 이름이 제각각이다. 브라우저 환경에서는 window(또는 self, this, frames)가 전역 객체를 가리키지만 Node.js 환경에서는 global이 전역 객체를 가리킨다.

  • 전역 객체는 표준 빌트인 객체(Object, String..)와 환경에 따른 호스트 객체(클라이언트 Web API 또는 Node.js의 호스트 API), 그리고 var 키워드로 선언한 전역 변수와 전역 함수를 프로퍼티로 갖는다.

  • 즉, 전역 객체는 계층적 구조상 어떤 객체에도 속하지 않은 모든 빌트인 객체의 최상위 객체다.

    • 이는 프로토타입 상속 관계상에서 최상위 객체라는 의미가 아니다.

    • 전역 객체 자신은 어떤 객체의 프로퍼티도 아니며 객체의 계층적 구조상 표준 빌트인 객체와 호스트 객체를 프로퍼티로 소유한다는 것을 말한다.

[ 전역 객체의 특징 ]

  • 전역 객체는 개발자가 의도적으로 생성할 수 없다. 즉, 전역 객체를 생성할 수 있는 생성자 함수가 제공되지 않는다.

  • 전역 객체의 프로퍼티를 참조할 때 window(또는 global)를 생략할 수 있다.

// 문자열 'F'를 16진수로 해석하여 10진수로 변환하여 반환한다.
window.parseInt('F', 16); // -> 15
// window.parseInt는 parseInt로 호출할 수 있다.
parseInt('F', 16); // -> 15

window.parseInt === parseInt; // -> true

  • 전역 객체는 Object, String, Function, Array, Promise.. 같은 모든 표준 빌트인 객체를 프로퍼티로 가지고 있다.

  • 자바스크립트 실행환경(브라우저 환경/Node.js환경)에 따라 추가적으로 프로퍼티와 메서드를 갖는다. 브라우저 환경에서는 DOM, BOM, Canvas, XMLHttpRequest, fetch, requestAnimationFrame, SVG, Web Storage, Web Component, Web Worker 같은 클라이언트 사이드 Web Worker 같은 클라이언트 사이드 Web API를 호스트 객체로 제공하고 Node.js 환경에서는 Node.js 고유의 API를 호스트 객체로 제공한다.

  • var 키워드로 선언한 전역 변수와 선언하지 않은 변수에 값을 할당한 암묵적 전역, 그리고 전역 함수는 전역 객체의 프로퍼티가 된다.

  • let이나 const 키워드로 선언한 전역 변수는 전역 객체의 프로퍼티가 아니다. 즉, window.foo와 같이 접근할 수 없다.

    • let이나 const 키워드로 선언한 전역 변수는 보이지 않는 개념적인 블록(전역 렉시컬 환경의 선언적 환경 레코드)내에 존재하게 된다.

  • 브라우저 환경의 모든 자바스크립트 코드는 하나의 전역 객체 window를 공유한다. 여러 개의 script 태그를 통해 자바스크립트 코드를 분리해도 하나의 전역 객체 window를 공유하는 것은 변함이 없다. 이는 분리되어 있는 자바스크립트 코드가 하나의 전역을 공유한다는 의미다.

  • 전역 객체의 프로퍼티와 메서드는 전역 객체를 가리키는 식별자. 즉 window나 global을 생략하여 참조/호출할 수 있으므로 전역 변수와 전역 함수처럼 사용할 수 있다.

21.4.1 빌트인 전역 프로퍼티

  • 빌트인 전역 프로퍼티는 전역 객체의 프로퍼티를 의미한다. 주로 애플리케이션 전역에서 사용하는 값을 제공한다.

Infinity

  • Infinity 프로퍼티는 무한대를 나타내는 숫자값 Infinity를 갖는다.
// 전역 프로퍼티는 window를 생략하고 참조할 수 있다.
console.log(window.Infinity === Infinity); // true

// 양의 무한대
console.log(3/0);  // Infinity
// 음의 무한대
console.log(-3/0); // -Infinity
// Infinity는 숫자값이다.
console.log(typeof Infinity); // number

Nan

  • NaN 프로퍼티는 숫자가 아님(Not-a-Number)을 나타내는 숫자값 NaN을 갖는다. NaN프로퍼티는 Number.NaN 프로퍼티와 같다.

undefined

  • undefined 프로퍼티는 원시 타입 undefined를 값으로 갖는다.

21.4.2 빌트인 전역 함수

  • 빌트인 전역 함수는 애플리케이션 전역에서 호출할 수 있는 빌트인 함수로서 전역 객체의 메서드다.

eval

  • eval 함수는 자바스크립트 코드를 나타내는 문자열을 인수로 전달받는다. 전달받은 문자열 코드가 표현식이라면 eval 함수는 문자열 코드를 런타임에 평가하여 값을 생성하고, 전달받은 인수가 표현식이 아닌 문이라면 eval 함수는 문자열 코드를 런타임에 실행한다.
// 표현식인 문
eval('1 + 2;'); // -> 3
// 표현식이 아닌 문
eval('var x = 5;'); // -> undefined

// eval 함수에 의해 런타임에 변수 선언문이 실행되어 x 변수가 선언되었다.
console.log(x); // 5

// 객체 리터럴은 반드시 괄호로 둘러싼다.
const o = eval('({a: 1})');
console.log(o); // {a: 1}

// 함수 리터럴은 반드시 괄호로 둘러싼다.
const f = eval('(function() {return 1;})');
console.log(f()); // 1
  • 인수로 전달받은 문자열 코드가 여러 개의 문으로 이루어져 있다면 모든 문을 실행한 다음, 마지막 결과값을 반환한다.
eval('1 + 2; 3 + 4;'); // -> 7
  • eval 함수는 자신이 호출된 위치에 해당하는 기존의 스코프를 런타임에 동적으로 수행한다.
const x = 1;

function foo() {
	// eval 함수는 런타임에 foo 함수의 스코프를 동적으로 수정한다.
	eval('var x = 2;');
	console.log(x); // 2
}

foo();
console.log(x); // 1

  • 함수가 호출되면 런타임 이전에 먼저 함수 몸체 내부의 모든 선언문을 먼저 실행하고 그 결과를 스코프에 등록한다. 따라서 위 예제의 eval 함수가 호출되는 시점에는 이미 foo 함수의 스코프가 존재한다.

  • 하지만 eval 함수는 기존의 스코프를 런타임에 동적으로 수정한다.

  • 그리고 eval 함수에 전달된 코드는 이미 그 위치에 존재하던 코드처럼 동작한다. 즉, eval 함수가 호출된 foo 함수의 스코프에서 실행된다.

  • 단, strict mode에서 eval 함수는 기존의 스코프를 수정하지 않고 eval 함수 자신의 자체적인 스코프를 생성한다.

const x = 1;

function foo() {
	'use strict';

	// strict mode에서 eval 함수는 기존의 스코프를 수정하지 않고 eval 함수 자신의 자체적인 스코프를 생성한다.
	eval('var x = 2; console.log(x);'); // 2
	console.log(x); // 1
}
foo();
console.log(x); // 1
  • 또한 인수로 전달받은 문자열 코드가 let, const 키워드를 사용한 변수 선언문이라면 암묵적으로 strict mode가 적용된다.
const x = 1;

function foo() {
	eval('var x = 2; console.log(x);'); // 2
	// let, const 키워드를 사용한 변수 선언문은 strict mode가 적용된다.
	eval('const x = 3; console.log(x);'); // 3
	console.log(x); // 2
}

foo();
console.log(x); // 1
  • eval 함수를 통해 사용자로부터 입력받은 콘텐츠를 실행하는 것은 보안에 매우 취약하다.
  • 또한 자바스크립트 엔진에 의해 최적화가 수행되지 않으므로 처리 속도가 비교적 느리다.
  • 따라서 eval 함수의 사용은 금지해야 한다.

isFinite

  • 전달받은 인수가 정상적인 유한수인지 검사하여 유한수이면 true를 반환하고, 무한수이면 false를 반환한다.

    • 전달받은 인수의 타입이 숫자가 아닌 경우 타입을 숫자로 변환 후 검사를 수행한다.

    • 이때 인수가 NaN으로 평가되는 값이라면 false를 반환한다.

      • isFinite(null)은 true를 반환한다. null을 숫자타입으로 변환하면 0이기 때문

isNaN

  • 전달받은 인수가 NaN인지 검사하여 그 결과를 불리언 타입으로 변환한다.

    • 전달받은 인수의 타입이 숫자가 아닌 경우 타입을 숫자로 변환 후 검사를 수행한다.

parseFloat

  • 전달받은 문자열 인수를 부동 소수점 숫자, 즉 실수로 해석하여 반환한다.

    • 공백으로 구분된 문자열은 첫 번째 문자열만 반환한다.

    • 첫 번째 문자열을 숫자로 반환할 수 없다면 NaN을 반환한다.

    • 앞 뒤 공백은 무시된다.

parseInt

  • 전달받은 문자열 인수를 정수로 해석하여 반환한다.

    • 두 번째 인수로 진법을 나타내는 기수를 전달할 수 있다. 기수를 지정하면 첫 번째 인수로 전달된 문자열을 해당 기수의 숫자로 해석하여 반환한다.

    • 이때 반환값은 언제나 10진수다.

// 10을 10진수로 해석하고 그 결과를 10진수 정수로 반환한다.
parseInt('10'); // -> 10
// 10을 8진수로 해석하고 그 결과를 10진수 정수로 반환한다.
parseInt('10', 8); // -> 8
  • 참고로 기수를 지정하여 10진수 숫자를 해당 기수의 문자열로 변환하여 반환하고 싶을 때는 Number.prototype.toString 메서드를 사용한다.
const x = 15;

// 10진수 15를 2진수로 변환하여 그 결과를 문자열로 반환한다.
x.toString(2); // -> '1111'
// 문자열 '1111'을 2진수로 해석하고 그 결과를 10진수 정수로 반환한다.
parseInt(x.toString(2), 2); // -> 15

  • 두 번째 인수로 진법을 나타내는 기수를 지정하지 않더라도 첫 번째 인수로 전달된 문자열 “0x” 또는 “0X”로 시작하는 16진수 리터럴이라면 16진수로 해석하여 10진수 정수로 반환한다.

  • 하지만 2진수 리터럴과 8진수 리터럴은 제대로 해석하지 못한다.

encodeURI / decodeURI

  • encodeURI 함수는 완전한 URL를 문자열로 전달받아 이스케이프 처리를 위해 인코딩한다. URI는 인터넷에 있는 자원을 나타내는 유일한 주소를 말한다.

    • URI의 하위개념으로 URL, URN이 있다.

  • 인코딩이란 URI의 문자들을 이스케이프 처리하는 것을 의미한다. 이스케이프 처리는 네트워크를 통해 정보를 공유할 때 어떤 시스템에서도 읽을 수 있는 아스키 문자 셋으로 변환하는 것이다.

    • 단 알파벳, 0~9의 숫자, -_/!~*’() 문자는 이스케이프 처리에서 제외된다.

  • decodeURI 함수는 인코딩된 URI를 인수로 전달받아 이스케이프 처리 이전으로 디코딩한다.

encodeURIComponent / decodeURIComponent

  • encodeURIComponent 함수는 URI 구성요소를 인수로 전달받아 인코딩한다.

  • encodeURIComponent 함수는 인수로 전달된 문자열을 URI의 구성요소인 쿼리 스트링의 일부로 간주한다.

    • 따라서 쿼리 스트링 구분자로 사용되는 =, ?, &까지 인코딩한다.

  • 반면 encodeURI 함수는 매개변수로 전달된 문자열을 완전한 URI 전체라고 간주한다.

    • 따라서 쿼리 스트링 구분자로 사용되는 =, ?, &은 인코딩하지 않는다.

21.4.3 암묵적 전역

// 전역 변수 x는 호이스팅이 발생한다.
console.log(x); // undefined
// 전역 변수가 아니라 단지 전역 객체의 프로퍼티인 y는 호이스팅이 발생하지 않는다.
console.log(y); // ReferenceError: y is not defined

var x = 19; // 전역 변수

function foo() {
	// 선언하지 않은 식별자에 값을 할당
	y = 20; // window.y = 20;
}
foo();

// 선언하지 않은 식별자 y를 전역에서 참조할 수 있다.
console.log(x + y); // 30

  • 앞서 살펴본 바와 같이 자바스크립트 엔진은 y = 20을 window.y = 20으로 해석하여 전역 객체에 프로퍼티를 동적 생성한다. 결국 y는 전역 객체의 프로퍼티가 되어 마치 전역 변수처럼 동작한다. 이러한 현상을 암묵적 전역이라 한다.

  • 하지만 y는 변수 선언 없이 단지 전역 객체의 프로퍼티로 추가되었을 뿐이다. 따라서 y는 변수가 아니다. y는 변수가 아니므로 변수 호이스팅이 발생하지 않는다.

  • 또한 변수가 아니라 단지 프로퍼티인 y는 delete 연산자로 삭제할 수 있다. 전역 변수는 프로퍼티이지만 delete 연산자로 삭제할 수 없다.

console.log(window.x); // 19
console.log(window.y); // 20

delete x; // 전역 변수는 삭제되지 않는다.
delete y; // 프로퍼티는 삭제된다.

console.log(window.x); // 10
console.log(window.y); // undefined
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