[딥다이브] 17장 생성자 함수에 의한 객체 생성

N·2023년 6월 15일

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Object 생성자 함수

new 연산자와 함께 Object 생성자 함수를 호출하면 빈 객체를 생성하여 반환한다. 빈 객체를 생성한 이후 프로퍼티 또는 메서드를 추가하여 객체를 완성할 수 있다.
생성자 함수란 new 연산자와 함께 호출하여 객체(인스턴스)를 생성하는 함수를 말한다. 생성자 함수에 의해 생성된 객체를 인스턴스라고 한다.
자바스크립트는 Object 생성자 함수 이외에도 String, Number, Boolean, Function, Array, Date, RegExp, Promise 등의 빌트인 생성자 함수를 제공한다.

생성자 함수

객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식의 문제점
- 객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식은 단 하나의 객체만 생성한다. 따라서 동일한 프로퍼티를 갖는 객체를 여러 개 생성해야 하는 경우 매번 같은 프로퍼티를 기술해야 하기 때문에 비효율적이다.
- 객체는 프로퍼티를 통해 객체 고유의 상태를 표현한다. 그리고 메서드를 통해 상태 데이터인 프로퍼티를 참조하고 조작하는 동작을 표현한다. 따라서 프로퍼티는 객체마다 프로퍼티 값이 다를 수 있지만 메서드는 내용이 동일한 경우가 일반적이다.
생성자 함수에 의한 객체 생성 방식의 장점
- 생성자 함수에 의한 객체 생성 방식은 마치 객체(인스턴스)를 생성하기 위한 템플릿(클래스)처럼 생성자 함수를 사용하여 프로퍼티 구조가 동일한 객체 여러 개를 간편하게 생성할 수 있다.
  cf) this
  this는 객체 자신의 프로퍼티나 메서드를 참조하기 위한 자기 참조 변수다. this가 가리키는 값, 즉 this 바인딩은 함수 호출 방식에 따라 동적으로 결정된다.
- 생성자 함수는 이름 그대로 객체(인스턴스)를 생성하는 함수다. 자바와 같은 클래스 기반 객체지향 언어의 생성자와는 다르게 그 형식이 정해져있는 것이 아니라 일반 함수와 동일한 방법으로 생성자 함수를 정의하고 new 연산자와 함께 호출하면 해당 함수는 생성자 함수로 동작한다. new 연산자 없이 호출하면 생성자 함수가 아니라 일반 함수로 동작한다.

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(circle1.getDiameter()); // 20

// 일반 함수로서 호출된 Circle은 반환문이 없으므로 암묵적으로 undefined를 반환한다. 
const circle3 = Circle(15);
console.log(circle3); // undefined
// 일반 함수로서 호출된 Circle 내의 this는 전역 객체를 가리킨다.
console.log(radius); // 15


// 함수는 다양한 방식으로 호출될 수 있다.
function foo () {
	console.log(this);
}

// 일반적인 함수로써 호출
// 전역 객체는 브라우저 환경에서는 window, Node.js 환경에서는 global을 가리킨다.
foo(); // window

const obj = { foo }; // ES6 프로퍼티 축약표현

// 메서드로서 호출
obj.foo(); // obj

// 생성자 함수로서 호출
const inst = new foo(); // inst

생성자 함수의 인스턴스 생성과정
- 생성자 함수의 역할은 프로퍼티 구조가 동일한 인스턴스를 생성하기 위한 템플릿(클래스)으로서 동작하여 인스턴스를 생성하는 것과 생성된 인스턴스를 초기화(인스턴스 프로퍼티 추가 및 초기값 할당)하는 것이다. 생성자 함수가 인스턴스를 생성하는 것은 필수이고 생성된 인스턴스를 초기화 하는 것은 옵션이다.
- 자바스크립트 엔진은 암묵적인 처리를 통해 인스턴스틑 생성하고 반환한다. new 연산자와 함께 생성자 함수를 호출하면 자바스크립트 엔진은 다음과 같은 과정을 거쳐 암묵적으로 인스턴스를 생성하고 인스턴스를 초기화한 후 암묵적으로 인스턴스를 반환한다.
  1. 인스턴스 생성과 this 바인딩
    생성자 함수가 인스턴스를 생성하면 암묵적으로 빈 객체가 생성된다(아직 미완성). 그리고 암묵적으로 생성된 빈 객체, 즉 인스턴스는 this에 바인딩된다. 생성자 함수 내부의 this가 생성자 함수가 생성할 인스턴스를 가리키는 이유가 바로 이것이다. 이 처리는 함수 몸체의 코드가 한 줄씩 실행되는 런타임 이전에 실행된다.
    cf) 바인딩: 식별자와 값을 연결하는 과정. 예를 들어, 변수 선언은 변수 이름(식별자)과 확보된 메모리 공간의 주소를 바인딩 하는 것이다. this 바인딩은 this(키워드로 분류되지만 식별자 역할을 한다.)와 this가 가리킬 객체를 바인딩하는 것이다.
  2. 인스턴스 초기화
    생성자 함수에 기술되어 있는 코드가 한 줄씩 실행되어 this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다. 즉, this에 바인딩되어 있는 인스턴스에 프로퍼티나 메서드를 추가하고 생성자 함수가 인수로 전달받은 초기값을 인스턴스 프로퍼티에 할당하여 초기화하거나 고정값을 할당한다.
  3. 인스턴스 반환
    생성자 함수 내부에서 모든 처리가 끝나면 완성된 인스턴스가 바인딩된 this를 암묵적으로 반환한다. 만약에 명시적으로 다른 객체를 반환하면 this가 반환되지 못하고 return문에 명시한 객체가 반환된다. 하지만 명시적으로 원시 값을 반환하면 원시 값 반환은 무시되고 암묵적으로 this가 반환된다.
    이처럼 생성자 함수 내부에서 명시적으로 this가 아닌 다른 값을 반환하는 것은 생성자 함수의 기본 동작을 훼손한다. 따라서 생성자 함수 내부에서 return 문을 반드시 생략해야 한다.
내부 메서드 Call, Construct
- 함수는 객체이지만 일반 객체와 다르다. 일반 객체는 호출할 수 없지만 함수는 호출할 수 있다. 따라서 함수 객체는 일반 객체가 가지고 있는 내부 메서드 및 내부 슬롯을 모두 가지고 있고, 함수 객체만을 위한 내부 메서드와 내부 슬롯을 추가로 가지고 있다.
- 함수가 일반 함수로서 호출되면 함수 객체의 내부 메서드 [[Call]]이 호출되고 new 연산자와 함께 호출되면 내부 메서드 [[Constructor]]가 호출된다.
- 내부 메서드 [[Call]]을 갖는 함수 객체를 callable이라 하며, 내부 메서드 [[Construct]]를 갖는 함수를 constructor, [[Construct]]를 갖지 않는 함수를 non-constructor라고 부른다. callable은 호출할 수 있는 객체, 즉 함수를 말하며 constructor는 생성자 함수로서 호출할 수 있는 함수, non-constructor는 객체를 생성자 함수로서 호출할 수 없는 함수를 의미한다.
- 호출할 수 없는 객체는 함수 객체가 아니므로 함수로서 기능하는 객체는 반드시 callable이다. 하지만 모든 함수가 constructor인 것은 아니다. 즉, 함수는 constructor 일 수도 있고 non-constructor일 수도 있다.
constructor와 non-constructor의 구분
- 자바스크립트 엔진은 함수 정의를 평가하여 함수 객체를 생성할 때 함수 정의 방식에 따라 함수를 constructor와 non-constructor로 구분한다.
- constructor: 함수 선언문, 함수 표현식, 클래스(클래스도 함수다)
- non-constructor: 메서드(ES6 메서드 축약 표현), 화살표 함수
- 이때 주의할 것은 ECMAScript 사양에서 메서드로 인정하는 범위가 일반적인 의미의 메서드보다 좁다는 것이다. ECMAscript 사양에서 메서드란 ES6의 메서드 축약 표현만을 의미한다.
```
			// ES5 메서드 축약 표현
			cons obj = {
			   	hello: function(){ 
			        console.log("hi!");
		 	     }
			 }

			// ES6 메서드 축약 표현
			const obj = {
			   		hello () {
 				 	   	console.log("hi!");
			        }
			 }
```
- 따라서 함수가 어디에 정의되어 있는지가 아닌 함수 정의 방식에 따라 constructor와 non-constructor를 구분한다.
- 함수를 일반 함수로서 호출하면 함수 객체 내부 메서드 call이 호출되고 new 연산자와 함께 생성자 함수로서 호출하면 내부 메서드 construct가 호출된다. non-constructor인 함수 객체는 내부 메서드 construct를 갖지 않는다.
- 따라서 non-construct인 함수 객체를 생성자 함수로서 호출하면 에러가 발생한다. 주의할 점은 생성자 함수로서 호출될 것을 기대하지 않고 정의한 일반함수에(callable 이면서 constructor)에 new 연산자를 붙여서 호출하면 생성자 함수처럼 동작할 수 있다는 것이다.
new 연산자
- 일반 함수와 생성자 함수에 특별한 차이는 없다. new 연산자와 함께 함수를 호출하면 해당 함수는 생성자 함수로 동작한다. 반대로 new 연산자 없이 생성자 함수를 호출하면 일반 함수로 호출된다.
- 일반 함수를 new 연산자와 함께 생성자 함수로서 호출하면 함수 내부의 this는 생성자 함수가 생성할 인스턴스를 가리킨다. 하지만 일반적인 함수로서 호출하면 this는 전역객체인 window를 가리킨다.
```
		// 생성자 함수
		function Circle (radius) {
  	this.radius = radius;
    	this.getDiameter = function () {
      	return 2*this.radius;
      };
  }
	
		// new 연산자 없이 생성자 함수를 호출하면 일반 함수로서 호출된다.
		const circle = Circle(10);
		console.log(circle); // undefined

		// 일반 함수 내부의 this는 전역 객체 window를 가리킨다.
		// 따라서 radius 프로퍼티와 getDiameter 메서드는 전역 객체의 프로퍼티와 메서드가 된다.
		console.log(radius); // 10
		console.log(getDiameter); // 20

		circle.getDiameter();
		// typeError: cannot read property 'getDiameter' of undefined
```
- 일반 함수와 생성자 함수에 특별한 형식적 차이는 없다. 따라서 생성자 함수는 일반적으로 첫 문자를 대문자로 기술하는 파스칼 케이스로 명명하여 일반 함수와 구별할 수 있도록 노력한다.
new.target
- ES6에서 지원, 생성자 함수가 new 연산자 없이 호출되는 것을 방지하기 위해 사용
- new.target은 this와 유사하게 constructor인 모든 함수 내부에서 암묵적인 지역 변수와 같이 사용되며 메타 프로퍼티라고 부른다. (IE는 지원 안함)
- 함수 내부에서 new.target을 사용하면 new 연산자와 함께 생성자 함수로서 호출되었는지 확인할 수 있다.
- new 연산자와 함께 생성자 함수로서 호출되면 함수 내부의 new.target은 함수 자신을 가리킨다. new 연산자 없이 일반 함수로서 호출된 함수 내부의 new.target은 undefined다.
- 따라서 함수 내부에서 new.target을 사용하여 new 연산자와 생성자 함수로서 호출했는지 확인하여 그렇지 않은 경우 new 연산자와 함께 재귀 호출을 통해 생성자 함수로서 호출할 수 있다.
```
			// 생성자 함수
			function Circle (radius) {
 				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
```
- cf) 스코프 세이프 생성자 패턴
  new.target은 ES6에서 도입된 최신 문법으로 IE에서는 지원하지 않는다. new.target을 사용할 수 없는 상황이라면 스코프 세이프 생성자 패턴을 사용할 수 있다. new 연산자와 함께 생성자 함수에 의해 생성된 객체(인스턴스)는 프로토타입에 의해 생성자 함수와 연결된다. 이를 이용해 new 연산자와 함께 호출되었는지 확인할 수 있다.
```
		// 생성자 함수
		function Circle (radius) {
 			  if(!(this instanceof Circle)) {
               	// 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
```
  참고로 대부분의 빌트인 생성자 함수는 new 연산자와 호출되었는지 확인한 후 적절한 값을 반환한다. 예를 들어, Object와 Function 생성자 함수는 new 연산자 없이 호출해도 new 연산자와 함께 호출했을 때와 동일하게 동작한다. 하지만 String, Number, Boolean 생성자 함수는 new 연산자와 함께 호출했을 때 객체를 생성하여 반환하지만 new 연산자 없이 호출하면 데이터 타입을 변환한다.

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