자바스크립트는 명령형, 함수형, 프로토타입 기반 객체지향 프로그래밍을 지원하는 멀티 패러다임 프로그래밍 언어다.
자바스크립트를 이루고 있는 거의 "모든것"은 객체다. 원시타입의 값을 제외한 나머지 값들(함수, 배열, 정규표현식 등)은 모두 객체다.
객체지향 프로그래밍
사람에게는 다양한 속성이 있으나 우리가 구현하려는 프로그램에서는 사람의 "이름"과 "주소"라는 속성에만 관심이 있다고 가정하자. 이처럼 다양한 속성 중에서 프로그램에 필요한 속성만 간추려 내어 표현하는 것을 추상화라고 한다.
//이름과 주소 속성을 갖는 객체
const person = {
name: "Lee",
address: "Seoul"
};
console.log(person); // {name: "Lee", address: "Seoul"}이처럼 속성을 통해 여러 개의 값을 하나의 단위로 구성한 복합적인 자료구조를 객체라 하며, 객체지향 프로그래밍은 독립적인 객체의 집합으로 프로그램을 표현하려는 프로그래밍 패러다임이다.
- 이처럼 객체지향 프로그래밍은 객체의 **상태**를 나타내는 데이터와 상태 데이터를 조작할 수 있는 **동작**을 하나의 논리적인 단위로 묶어 생각한다. 따라서 객체는 상태 데이터와 동작을 하나의 논리적인 단위로 묶은 **복합적인 자료구조**라고 할 수 있다.
상속과 프로토타입
상속은 객체지향 프로그래밍의 핵심 개념으로, 어떤 객체의 프로퍼티 또는 메서드를 다른 객체가 상속받아 그대로 사용할 수 있는 것을 말한다.
자바스크립트는 프로토타입을 기반으로 상속을 구현한다.
//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;
};
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()); // 3.131592653589793
console.log(circle2.getArea()); // 12.5663....
프로토타입 객체
프로토 타입 객체란 객체지향 프로그래밍의 근간을 이루는 객체 간 상속을 구현하기 위해 사용된다. 프로토타입은 어떤 객체의 상위 객체의 역할을 하는 객체로서 다른객체에 공유 프로퍼티를 제공한다. 프로토타입을 상속받은 하위객체는 상위 객체의 프로퍼티를 자신의 프로퍼티처럼 자유롭게 사용할 수 있다.
모든 객체는 하나의 프로토타입을 갖는다. 그리고 모든 프로토타입은 생성자 함수와 연결되어 있다. 즉 객체와 프로토타입과 생성자 함수는 서로 연결되어 있다.
__proto__ 접근자 프로퍼티
모든 객체는 proto 접근자 프로퍼티를 통해 자신의 프로토타입, 즉 [[Prototype]] 내부 슬롯에 간접적으로 접근할 수 있다.
- 접근자 프로퍼티는 자체적으로는 값 [[Value]] (프로퍼티어트리뷰트)을 갖지 않고 다른데이터 프로퍼티의 값을 읽거나 저장할 때 사용하는 접근자함수, 즉 [[Get]], [[Set]] 프로퍼티 어트리뷰트로 구성된 프로퍼티다.
- Object.prototype의 접근자 프로퍼티인 proto는 getter/setter 함수라고 부르는 접근자 함수 [[Get]], [[Set]] 프로퍼티 어트리뷰트에 할당된 함수를 통해 [[Prototype]] 내부 슬롯의 값, 즉 프로토타입을 취득하거나 할당한다. proto 접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근하면 내부적으로 proto 접근자를 통해 getter 함수인 [[Get]]이 호출된다.
- 접근자 프로퍼티를 통해 프로토 타입에 접근하는 이유
- 상호 참조에 의해 프로토 타입 체인이 생성되는 것을 방지하기 위해서다. 서로 참조를 하게 되면 비정상적인 프로토타입 체인이 만들어지는데 프로퍼티를 검색할 때 무한 루프에 빠지게 된다. 이 경우 proto 접근자 프로퍼티는 에러를 발생시킨다.
- 직접 proto를 코드에서 사용하는 것은 권장하지 않는다. 모든 객체가 proto 접근자 프로퍼티를 사용할 수 있는 것은 아니기 때문이다. 직접 상속을 통해 Object.prototype를 상속받지 않는 객체를 생성할 수 있기 때문이다.
// obj는 프로토타입 체인의 종점이다. 따라서 Object.__proto__를 상속받을 수 없다.
const obj = Object.create(null);프로토 타입의 참조를 취득하고 싶은 경우에는 Object.getPrototypeOf 메서드를 사용하고, 교체하고 싶은 경우에는 Object.setPrototypeOf 메서드를 사용할 것을 권장한다.
함수 객체의 prototype 프로퍼티
함수 객체만이 소유하는 prototype 프로퍼티는 생성자 함수가 생성할 인스턴스의 프로토타입을 가리킨다.
하지만 일반객체는 prototype 프로퍼티를 소유하지 않는다.
(function () {}).hasOwnProperty('prototype'); // -> true
{{}}.hasOwnProperty('prototype'); // -> falseprototype 프로퍼티는 생성자 함수가 생성할 객체의 프로토타입을 가리킨다. 따라서 생성자 함수로서 호출할 수 없는 함수, 즉 non-constructor 인 화살표 함수와 ES6 메서드 축약 표현으로 정의한 메서드는 prototype 프로퍼티를 소유하지 않으며 프로토타입도 생성하지 않는다.
// 화살표 함수는 non-constructor다.
const Person = name => {
this.name = name;
};
// non - constructor는 prototype 프로퍼티를 소유하지 않는다.
console.log(Person.hasOwnProperty('prototype')); // false
// ES6의 메서드 축약 표현으로 정의한 메서드는 non-constructor다.
const obj = {
foo() {}
};모든 객체가 가지고 있는 (엄밀히 말하면 Object.prototype으로부터 상속받은) proto 접근자 프로퍼티와 함수 객체만이 가지고 있는 prototype 프로퍼티는 결국 동일한 프로토타입을 가리킨다. 하지만 이들 프로퍼티를 사용하는 주체가 다르다.
프로토타입의 constructor 프로퍼티와 생성자 함수
모든 프로토타입은 constructor 프로퍼티를 갖는다. 이 constructor 프로퍼티는 prototype 프로퍼티로 자신을 참조하고 있는 생성자 함수를 가리킨다. 이 연결은 생성자 함수가 생성될 때, 즉 함수 객체가 생성될 때 이뤄진다.
// 생성자 함수
function Person(name) {
this.name = name;
}
const hyunSung = new Person("Na");
// hyunSung 객체의 생성자 함수는 Person이다.
console.log(hyunSung.constructor == Person); // true리터럴 표기법에 의해 생성된 객체의 생성자 함수와 프로토타입
리터럴 표기법에 의해 생성된 객체의 경우 프로토타입의 constructor 프로퍼티가 가리키는 생성자 함수가 반드시 객체를 생성한 생성자 함수라고 단정할 수 없다.
객체 리터럴에 의해 생성된 객체는 Object 생성자 함수가 생성한 객체가 아니다.
- 함수 객체의 경우 Function 생성자함수를 호출하여 생성한 함수는 렉시컬 스코프를 만들지 않고 전역 함수인 것처럼 스코프를 생성하며 클로저도 만들지 않는다.
- 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체도 상속을 위해 프로토타입이 필요하다. 따라서 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체도 가상적인 생성자 함수를 갖는다. **프로토타입과 생성자 함수는 단독으로 존재할 수 없고, 언제나 쌍으로 존재한다.*
✔ 하지만 큰 틀에서 생각해 보면 리터럴 표기법으로 생성한 객체도 생성자 함수로 생성한 객체와 본질적인 면에서 큰 차이는 없다.
⭐ 따라서 프로토타입의 construtor 프로퍼티를 통해 연결되어 있는 생성자 함수를 리터럴 표기법으로 생성한 객체를 생성한 생성자 함수로 생각해도 크게 무리는 없다.
프로토타입의 생성 시점
객체는 리터럴 표기법 또는 생성자 함수에 의해 생성되므로 결국 모든 객체는 생성자 함수와 연결되어 있다.
프로토타입은 생성자 함수가 생성되는 시점에 더불어 생성된다.
// 함수 정의가 평가되어 함수 객체를 생성하는 시점에 프로토타입도 더불어 생성된다.
console.log(Person.prototype); // { constructor: f }
// 생성자 함수
function Person(name) {
this.name = name;
}함수 선언문은 런타임 이전에 호이스팅 되기 때문에 함수 객체가 되고, Person 생성자 함수는 어떤 코드보다 먼저 평가되어 함수 객체가 된다. 이때 프로토타입도 더불어 생성된다. 생성된 프로토타입은 Person 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩된다.빌트인 생성자 함수와 프로토타입 생성 시점
빌트인 생성자 함수도 일반 함수와 마찬가지로 빌트인 생성자 함수가 생성되는 시점에 프로토타입이 생성된다. 모든 빌트인 생성자 함수는 전역 객체가 생성되는 시점에 생성된다.
- 객체가 생성되기 이전에 생성자 함수와 프로토타입은 이미 객체화되어 존재한다. 이후 생성자 함수 또는 리터럴 표기법으로 객체를 생성하면 프로토타입은 생성된 객체의 [[Prototype]] 내부 슬롯에 할당된다.
객체 생성 방식과 프로토타입의 결정
객체는 다음과 같이 다양한 생성 방법이 있다.
- 객체 리터럴
- Object 생성자 함수
- 생성자 함수
- Object.create 메서드
- 클래스(ES6)
이처럼 다양한 방식으로 생성된 모든 객체는 각 방식마다 세부적인 객체 생성 방식의 차이는 있으나, 추상 연산 OrdinaryObjectCreate 에 의해 생성된다는 공통점이 있다.
프로토타입 체인
자바스크립트는 객체의 프로퍼티에 접근하려고 할 때 해당 객체에 접근하려는 프로퍼티가 없다면 [[Prototype]] 내부 슬롯의 참조를 따라 자신의 부모 역할을 하는 프로토타입의 프로퍼티를 순차적으로 검색한다. 이를 프로토 타입 체인이라고 한다.
**프로토타입 체인은 상속과 프로퍼티 검색을 위한 메커니즘**이라고 할수 있다.
오버라이딩과 프로퍼티 섀도잉
- 오버라이딩 : 상위 클래스가 가지고 있는 메서드를 하위 클래스가 재정의하여 사용하는 방식이다.
- 오버로딩 : 자바스크립트는 오버로딩을 지원하지 않지만 arguments 객체를 사용하여 구현할 수는 있다.
- 상속 관계에 의해 프로퍼티가 가려지는 현상을 프로퍼티 섀도잉이라 한다.
모던 자바스크립트 Deep Dive를 바탕으로 정리한 내용입니다.
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