모던 자바스크립트 Deep Dive - 25장 클래스

25 클래스

25.1 클래스는 프로토타입의 문법적 설탕인가?

• 자바스크립트는 프로토타입 기반 객체지향 언어(클래스가 필요 없는 객체지향 프로그래밍 언어)
  -> 클래스 없이 생성자 함수와 프로토타입을 통해 객체지향 언어의 상속 구현 가능

• 클래스는 생성자 함수와 매우 유사하게 동작하지만 몇 가지 차이 존재

  1. 클래스를 new 연산자 없이 호출하면 에러가 발생한다. 하지만 생성자 함수를 new 연산자 없이 호출하면 일반 함수로서 호출된다.

  2. 클래스는 상속을 지원하는 extends와 super 키워드를 제공한다. 하지만 생성자 함수는 extends와 super 키워드를 지원하지 않는다.

  3. 클래스는 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 동작한다. 하지만 함수 선언문으로 정의된 생성자 함수는 함수 호이스팅이, 함수 표현식으로 정의한 생성자 함수는 변수 호이스팅이 발생한다.

  4. 클래스 내의 모든 코드에는 암묵적으로 strick mode가 지정되어 실행되며 strict mode를 해제할 수 없다. 하지만 생성자 함수는 암묵적으로 strict mode가 지정되지 않는다.

  5. 클래스의 constructor, 프로토타입 메서드, 정적 메서드는 모두 프로퍼티 어트리뷰트 [[Eumerable]]값이 false다. 다시 말해, 열거되지 않는다.

=> 클래스를 프로토타입 기반 객체 생성 패턴의 단순한 문법적 설탕이라고 보기보다는 새로운 객체 생성 메커니즘으로 보는 것이 좀 더 합당함

25.2 클래스 정의

• 클래스는 class 키워드를 사용하여 정의함 -> 이름은 파스칼 케이스를 사용하는 것이 일반적

• 일반적이지는 않지만 함수와 마찬가지로 표현식으로 클래스를 정의 가능함

• 클래스를 표현식으로 정의할 수 있다는 것 => 클래스가 값으로 사용할 수 있는 일급 객체 라는 것을 의미
  특징:

  • 무명의 리터럴로 생성할 수 있다. 즉, 런타임에 생성이 가능하다.
  • 변수나 자료구조(객체, 배열)에 저장할 수 있다.
  • 함수의 매개변수에게 전달할 수 있다.
  • 함수의 반환값으로 사용할 수 있다.

• 클래스는 함수 -> 값처럼 사용할 수 있는 일급 객체

25.3 클래스 호이스팅

• 클래스는 함수로 평가됨

• 클래스 선언문으로 정의한 클래스는 함수 선언문과 같이 소스코드 평가 과정(런타임) 이전에 먼저 평가되어 함수 객체를 생성
  -> 클래스가 평가되어 생성된 함수 객체는 생성자 함수로서 호출할 수 있는 함수(constructor)임
  -> 생성자 함수로서 호출할 수 있는 함수는 함수 정의가 평가되어 함수 객체를 생성하는 시점에 프로토타입도 더불어 생성됨
  => 프로토타입과 생성자 함수는 언제나 쌍으로 존재함, 클래스는 클래스 정의 이전에 참조할 수 없음

• 클래스 선언문도 변수 선언, 함수 정의와 마찬가지로 호이스팅 발생
  -> let, const 키워드로 선언한 변수처럼 호이스팅됨
  => 클래스 선언문 이전에 일시적 사각지대에 빠지기 때문에 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 동작함

25.4 인스턴스 생성

• 클래스는 생성자 함수이며, new 연산자와 함께 호출되어 인스턴스를 생성함
  -> 클래스는 인스턴스를 생성하는 것이 유일한 존재 이유이므로 반드시 new 연산자와 함께 호출해야함
  -> new 연산자 없이 / 기명 클래스 표현식의 클래스 이름을 사용하면 에러 발생 (클래스 이름은 외부 코드에서 접근 불가능하기 때문)

25.5 메서드

• 클래스 몸체에는 0개 이상의 메서드만 정의 가능 => constructor (생성자), 프로토타입 메서드, 정적 메서드

25.5.1 constructor

• constructor: 인스턴스를 생성하고 초기화하기 위한 특수한 메서드, 이름 변경 불가능

• 클래스도 함수 객체 고유의 프로퍼티를 모두 가짐
  -> 함수와 동일하게 프로토타입과 연결되어 있으며 자신의 스코프 체인을 구성함

• 모든 함수 객체가 가지고 있는 prototype 프로퍼티가 가리키는 프로토타입 객체의 constructor 프로퍼티는 클래스 자신을 가리킴
  -> 클래스가 인스턴스를 생성하는 생성자 함수라는 것을 의미 (= new 연산자와 함께 클래스를 호출하면 클래스는 인스턴스를 생성)

• constructor는 생성자 함수와 유사하지만 몇 가지 차이 존재:
  - constructor는 클래스 내에 최대 한 개만 존재할 수 있음 -> 2개 이상 포함하면 문법 에러 발생

  • constructor는 생략 가능 -> constructor를 생략한 클래스는 빈 constructor에 의해 빈 객체를 생성
  • 프로퍼티가 추가되어 초기화된 인스턴스를 생성하려면 constructor 내부에서 this에 인스턴스 프로퍼티를 추가함
  • 인스턴스를 생성할 때 클래스 외부에서 인스턴스 프로퍼티의 초기값을 전달하려면 constructor에 매개변수를 선언 & 인스턴스를 생성할 때 초기값 전달 (초기값은 constructor의 매개변수에게 전달)
    -> 인스턴스의 생성과 동시에 인스턴스 프로퍼티 추가를 통해 인스턴스의 초기화 실행 (인스턴스를 초기화하려면 constructor를 생략해서는 안 됨)
  • constructor 내부에서 return 문을 반드시 생략해야 함 (this가 아닌 다른 객체를 명시적으로 반환하면 인스턴스가 반환되지 못하고 return 문에 명시한 객체가 반환됨)

25.5.2 프로토타입 메서드

• 클래스 몸체에서 정의한 메서드는 클래스의 prototype 프로퍼티에 메서드를 추가하지 않아도 기본적으로 프로토타입 메서드가 됨
  -> 인스턴스는 프로토타입 메서드를 상속받아 사용

• 클래스가 생성한 인스턴스는 프로토타입 체인의 일원이 됨
  -> 로토타입 체인은 기존의 모든 객체 생성 방식 (객체 리터럴, 생성자 함수, Object.create 메서드 등) 뿐만 아니라 클래스에 의해 생성된 인스턴스에도 동일하게 적용됨 (생성자 함수의 역할을 클래스가 할뿐)
  => 클래스는 생성자 함수와 마찬가지로 프로토타입 기반의 객체생성 메커니즘

25.5.3 정적 메서드

• 정적 메서드: 인스턴스를 생성하지 않아도 호출할 수 있는 메서드

• 생성자 함수의 경우 정적 메서드를 생성하기 위해서 명시적으로 생성자 항수에 메서드를 추가해야함

• 클래스에서는 메서드에 static 키워드를 붙이면 정적 메서드(클래스 메서드)가 됨
  -> 클래스에 바인딩된 메서드가 됨 (클래스는 함수 객체로 평가되므로 자신의 프로퍼티/메서드 소유 가능)

• 정적 메서드는 프로토타입 메서드처럼 인스턴스로 호출하지 않고 클래스로 호출
  -> 정적 메서드는 인스턴스로 호출 불가능 (정적 메서드가 바인딩된 클래스는 인스턴스의 프로토타입 체인 상에 존재하지 않기 때문)
  -> 인스턴스로 클래스의 메서드를 상속받을 수 없음

25.5.4 정적 메서드와 프로토타입 메서드의 차이

1. 정적 메서드와 프로토타입 메서드는 자신이 속해있는 프로토타입 체인이 다르다
2. 정적 메서드는 클래스로 호출하고, 프로토타입 메서드는 인스턴스로 호출한다
3. 정적 메서드는 인스턴스 프로퍼티를 참조할 수 없지만 프로토타입 메서드는 인스턴스 프로퍼티를 참조할 수 있다

25.5.5 클래스에서 정의한 메서드의 특징

1. function 키워드를 생략한 메서드 축약 표현을 사용한다
2. 객체 리터럴과는 다르게 클래스에 메서드를 정의할 때는 콤마가 필요 없다
3. 암묵적으로 strict mode로 실행된다
4. for...in 문이나 Object.keys 메서드 등으로 열거할 수 없다.
   즉, 프로퍼티의 열거 가능 여부를 나타내며, 불리언 값을 갖는 프로퍼티 어트리뷰트 [[Enumerable]] 값이 false다
5. 내부 메서드 [[Constructor]]를 갖지 않는 non-constructor이다. 따라서 new 연산자와 함께 호출할 수 없다

25.6 클래스의 인스턴스 생성 과정

1. 인스턴스 생성과 this 바인딩

• new 연산자와 함께 클래스를 호출하면 클래스의 constructor의 내부 코드가 실행되기에 앞서 암묵적으로 빈 객체가 생성됨 (=클래스가 생성한 인스턴스)
  -클래스가 생성한 인스턴스의 프로토타입으로 클래스의 prototype 프로퍼티가 가리키는 객체가 설정됨
• 인스턴스는 this에 바인딩됨
  => constructor 내부의 this는 클래스가 생성한 인스턴스를 가리킴

2. 인스턴스 초기화

• 클래스의 constructor의 내부 코드가 실행되어 this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화 (만약 constructor가 생략되었다면 이 과정도 생략됨)

3. 인스턴스 반환

• 클래스의 모든 처리가 끝나면 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환됨

25.7 프로퍼티

25.7.1 인스턴스 프로퍼티

• 인스턴스 프로퍼티: 클래스의 constructor 내부에서 정의해야 함

• ES6의 클래스는 다른 객체지향 언어처럼 private, public, protected 키워드와 같은 접근 제한자를 지원하지 않음
  -> 인스턴스 프로퍼티는 언제나 public

25.7.2 접근자 프로퍼티

• 접근자 프로퍼티: 자체적으로는 값을 갖지 않고 다른 데이터 프로퍼티의 값을 읽거나 저장할 때 사용하는 접근자 함수로 구성된 프로퍼티

• 자체적으로는 값을 갖지 않고 다른 데이터 프로퍼티의 값을 읽거나 저장할 때 사용하는 접근자 함수 getter 함수와 setter 함수로 구성됨

• getter는 인스턴스 프로퍼티에 접근할 때마다 프로퍼티 값을 조작하거나 별도의 행위가 필요할 때 사용, 메서드 이름 앞에 get 키워드를 사용해 정의함

• setter는 인스턴스 프로퍼티에 값을 할당할 때마다 프로퍼티 값을 조작하거나 별도의 행위가 필요할 때 사용, 메서드 이름 앞에 set 키워드를 사용해 정의함

• getter, setter 이름은 인스턴스 프로퍼티처럼 사용됨 (호출 아니고 참조 형식)

• 클래스의 메서드는 기본적으로 프로토타입 메서드 -> 클래스의 접근자 프로퍼티 또한 인스턴스 프로퍼티가 아닌 프로토타입의 프로퍼티

25.7.3 클래스 필드 정의 제안

• 클래스 필드（필드 또는 멤버）: 클래스 기반 객체지향 언어에
  서 클래스가 생성할 인스턴스의 프로퍼티를 가리키는 용어

• 자바스크립트에서도 인스턴스 프로퍼티를 마치 클래스 기반 객체지향 언어의 클래스 필드처럼 정의할 수 있는 새로운 표준 사양인 "Class field decIarations"가 TC39 프로세스의 stage 3에 제안되어 있음

• 클래스 몸체에서 클래스 필드를 정의할 수 있는 클래스 필드 정의제안은 아직 ECMAScript의 정식 표준 사양으로 승급되지 않음
  -> 최신 브라우저와 최신 Node.js는 표준 사양으로 승급이 확실시되는 이 제안을 선제적으로 미리 구현해둠

• 클래스 필드 정의 제안으로 인해 인스턴스 프로퍼티를 정의하는 방식은 두 가지가 됨

1. 인스턴스를 생성 할 때 외부 초기값으로 클래스 필드를 초기화할 필요가 있다면 constructor에서 인스턴스 프로퍼티를 정의하는 기존 방식
2. 인스턴스를 생성할 때 외부 초기값으로 클래스 필드를 초기화할 필요가 없다면 기존 방식과 클래스 필드 정의 제안 모두 사용 가능

25.7.4 private 필드 정의 제안

• TC39 프로세스의 stage 3에는 private 필드를 정의할 수 있는 새로운 표준 사양이 제안됨
  -> 최신 브라우저와 최신 Node.js는 표준 사양으로 승급이 확실시되는 이 제안을 선제적으로 미리 구현해둠

• private 필드를 정의할 때 / 참조할 땐 선두에 #을 붙임

• public 필드는 어디서든 참조할 수 있지만 private 필드는 클래스 내부에서만 참조할 수 있음
  -> 클래스 외부에서 private 필드에 직접 접근할 수 있는 방법은 없지만 접근자 프로퍼티를 통해 간접적으로 접근하는 방법은 유효함
  

• private 필드는 번드시 클래스 몸체에 정의해야 함 (에러 발생)

25.7.5 static 필드 제안

• static public 필드 , static private 필드 , static private 메서드를 정의할 수 있는 새로운 표준 사양인 "Static class features"가 TC39 프로세스의 stage 3에 제안됨
  -> static public/private 필드는 최신 브라우저와 최신 Node.js에 구현되어 있음

25.8 상속에 의한 클래스 확장

25.8.1 클래스 상속과 생성자 함수 상속

• 상속에 의한 클래스 확장: 기존 클래스를 상속받아 새로운 클래스를 확장하여 정의하는 것

• 클래스와 생성자 함수는 인스턴스를 생성할 수 있는 함수라는 점에서 매우 유사, 클래스는 상속을 통해 기존 클래스를 확장할 수 있는 문법이 기본적으로 제공되지만 생성자 함수는 그렇지 않음

• 클래스는 상속을 통해 다른 클래스를 확장할 수 있는 문법인 extends 키워드가 기본적으로 제공됨

25.8.2 extends 키워드

• 상속을 통해 클래스를 확장하려면 extends 키워드를 사용하여 상속받을 클래스를 정의

• 서브 클래스: 상속을 통해 확장된 클래스 (=파생 클래스, 자식 클래스)

• 수퍼 클래스: 서브 클래스에게 상속된 클래스 (=베이스 클래스, 부모 클래스)

• extends 키워드: 역할은 수퍼 클래스와 서브 클래스 간의 상속 관계를 설정하는 것 (클래스도 프로토타입을 통해 상속 관계를 구현함)

• 수퍼 클래스와 서브 클래스는 인스턴스의 프로토타입 뿐만 아니라 클래스 간의 프로토타입 체인도 생성
  -> 프로토타입 메서드, 정적 메서드 모두 상속이 가능

25.8.3 동적 상속

• extends 키워드는 클래스 뿐만 아니라 생성자 함수를 상속받아 클래스를 확장할 수 있음

• extends 키워드 앞에는 반드시 클래스가 와야함 /
  extends 키워드 다음에는 클래스 뿐만 아니라 [[Constructor]] 내부 메서드를 갖는 함수 객체로 평가될 수 있는 모든 표현식을 사용할 수 있음
  -> 이를 통해 동적으로 상속 받을 대상을 결정

25.8.4 서브 클래스의 constructor

• 서브클래스에서 constructor를 생략하면 클래스에 다음과 같은 constructor가 암묵적으로 정의됨

constructor(...args) { super(...args); } 

• 수퍼클래스와 서브클래스 모두 constructor를 생략하면 빈 객제가 생성됨
  -> 프로퍼티를 소유하는 인스턴스를 생성하려면 constructor 내부에서 인스턴스에 프로퍼티를 추가해야 함

25.8.5 super 키워드

• super 키워드: 함수처럼 호출할 수도 있고 this와 같이 식별자처럼 참조할 수 있는 특수한 키워드
  => - super을 호출하면 수퍼클래스의 constructor(super-constryctor)를 호출한다
• super을 참조하면 수퍼 클래스의 메서드를 호출할 수 있다

super 호출

• super를 호출하면 수퍼클래스의 constructor(super-constructor)를 호출함

• super를 호출할 때 주의할 사항
  1. 서브 클래스에서 constructor를 생략하지 않는 경우 서브 클래스의 constructor에서는 반드시 super를 호출해야 한다

  2. 서브 클래스의 constructor에서 super를 호출하기 전에는 this를 참조할 수 없다
  3. super는 반드시 서브 클래스의 constructor에서만 호출한다. 서브 클래스가 아닌 클래스의 constructor나 함수에서 super를 호출하면 에러가 발생한다

super 참조

• 메서드 내에서 super를 참조하면 수퍼클래스의 메서드를 호출할 수 있음

• super는 자신을 참조하고 있는 메서드의 프로토타입을 가리킴

• super 참조가 동작하기 위해서는 super를 참조하고 있는 메서드가 바인딩되어 있는 객체의 프로토타입을 찾을 수 있어야 함
  -> 메서드는 내부 슬롯 [[HomeObject]]를 가지며, 자신을 바인딩하고 있는 객체를 가리킴

• [[HomeObject]]를 가지는 함수만이 super 참조 rksmd
  -> ES6의 메서드 축약 표현으로 정의된 함수만이 super 참조 가능

25.8.6 상속 클래스의 인스턴스 생성 과정

1. 서브 클래스의 super 호출

2. 수퍼 클래스의 인스턴스 생성과 this 바인딩

3. 수퍼 클래스의 인스턴스 초기화

4. 서브 클래스 constructor로의 복귀와 this 바인딩

5. 서브 클래스의 인스턴스 초기화

6. 인스턴스 반환

25.8.7 표준 빌트인 생성자 함수 확장

• extends 키워드 다음에는 클래스뿐만이 아니라 [[Constructor]] 내부 메서드를 갖는 함수 객체로 평가될 수 있는 모든 표현식을 사용할 수 있음

• String, Number, Array 같은 표준 빌트인 객체도 [[Constructor]] 내부 메서드를 갖는 생성자 함수이므로 extends 키워드를 사용하여 확장 가능