javascript Class

LeeByoungWook·2023년 3월 15일
JavaScriptclass
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💡 클래스

✔ 클래스는 프로토타입의 문법적 설탕인가?

  • 클래스를 프로토타입 기반 객체 생성 패턴의 단순한 문법적 설탕이라고 보기보다는 새로운 객체 생성 메커니즘으로 보는 것이 좀 더 합당하다

✔ 클래스 정의

  • 클래스는 class 키워드를 사용하여 정의한다

    const Person = class {};  // 익명 클래스 표현식
const Person = class MyClass{}; // 가명 클래스 표현식

  • 클래스를 표현식으로 정의할 수 있다는 것은 클래스가 값으로 사용할 수 있는 일급 객체라는 것을 의미하고, 다음과 같은 특징을 갖는다

    • 무명의 리터럴로 생성할 수 있다. 즉, 런타임에 생성이 가능하다
    • 변수나 자료구조에 저장할 수 있다
    • 함수의 매개변수에게 전달할 수 있다
    • 함수의 반환값으로 사용할 수 있다

✔ 클래스 호이스팅

  • 클래스는 함수로 평가된다
  • 클래스 선언문은 마치 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 보이나 그렇지 않다
    const Person = '';

{
  // 호이스팅이 발생하지 않는다면 ''이 출력되어야 한다.
  console.log(Person); 
  // ReferenceError: Cannot access 'Person' before initialization

  // 클래스 선언문
  class Person {};
}

✔ 인스턴스 생성

  • 클래스는 생성자 함수이며 new 연산자와 함께 호출되어 인스턴스를 생성한다
    class Person {}

// 인스턴스 생성
const me = new Person();
console.log(me); // Person {}

class Person {}

// 클래스를 new 연산자 없이 호출하면 타입 에러가 발생한다
const me = Person();
// TypeError: Class constructor Foo cannot be invoked without 'new'

✔ 메서드

  • 클래스 몸체에는 0개 이상의 메서드만 선언할 수 있다
  • 클래스 몸체에서 정의할 수 있는 메서드는 constructor(생성자), 프로토타입 메서드, 정적 메서드의 세 가지가 있다

1. constructor

  • constructor는 인스턴스를 생성하고 초기화하기 위한 특수한 메서드이며, 이름을 변경할 수 없다
    class Person {
  // 생성자
  constructor(name) {
    // 인스턴스 생성 및 초기화
    this.name = name;
  }
}
  • 클래스는 평가되어 함수 객체가 된다
  • 모든 함수 객체가 가지고 있는 prototype 프로퍼티가 가리키는 프로토타입 객체의 constructor 프로퍼티는 클래스 자신을 가리키고 있다
  • 클래스가 생성한 인스턴스의 내부를 들여다보면 수퍼 클래스의 constructor 내부에서 this에 추가한 프로퍼티가 인스턴스의 프로퍼티로 추가된 것을 확인할 수 있다
  • 즉, constructor 내부의 this는 생성자 함수와 마찬가지로 클래스가 생성한 인스턴스를 가리킨다
  • 그런데 클래스가 평가되어 생성된 함수 객체나 인스턴스 어디에도 constructor 메서드를 확인할 수 없다
  • 이는 constructor가 단순한 메서드가 아니라는 것을 의마한다
  • constructor는 메서드로 해석되는 것이 아니라 클래스가 평가되어 생성한 함수 객체코드의 일부가 된다
  • 즉, 클래스 정의가 평가되면 constructor의 기술된 동작을 하는 함수 객체가 된다
    • constructor는 클래스 내에 최대 한 개만 존재할 수 있다.
    • constructor는 생략할 수 있다. 생략하면 빈 constructor가 암묵적으로 정의된다.
    • 인스턴스를 초기화하려면 constructor를 생략해서는 안된다.
    • constructor는 별도의 반환문을 갖지 않아야 한다. 암묵적으로 this, 즉 인스턴스를 반환하기 때문이다.

2. 프토로타입 메서드

  • 생성자 함수를 사용하여 프로토타입 메서드를 생성하기 위해서는 명시적으로 프로토타입에 메서드를 추가해야 한다
  • 하지만 클래스 몸체에서 정의한 메서드는 기본적으로 프로토타입 메서드가 된다
    class Person {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }

  sayHi() {
    console.log(`Hi, ${this.name}`)
  }
}

const me = new Person("Lee");
me.sayHi(); // Hi, Lee

3. 정적 메서드

  • 정적 메서드는 인스턴스를 생성하지 않아도 호출할 수 있는 메서드를 말한다
  • 생성자 함수의 경우 정적 메서드를 생성하기 위해서 명시적으로 생성자 함수에 메서드를 추가해야한다
  • 하지만 클래스에서는 메서드에 static 키워드를 붙이면 적적 메서드(클래스 메서드)가 된다
    class Person {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }

  static sayHi() {
    console.log("Hi")
  }
}

Person.sayHi(); // Hi

4. 정적 메서드와 프로토타입 메서드의 차이

  • 정적 메서드와 프로토타입 메서드는 속해 있는 프로토타입 체인이 다르다
  • 정적 메서드는 클래스로 호출하고, 프로토타입 메서드는 인스턴스로 호출한다
  • 정적 메서드는 인스턴스 프로퍼티를 참조할 수 없지만 프로토타입 메서드는 인스턴스 프로퍼티를 참조할 수 있다

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 기능 여부를 나타내며, 불리언 값을 갖는 프로퍼티 어트리뷰트 [[Ebumerable]]의 값이 false다
  5. 내부 메서드 [[Construct]]를 갖지 않는 non-constructor다. 따라서 new 연산자와 함께 호출할 수 없다

✔ 클래스의 인스턴스 생성 과정

  • new 연산자와 함께 클래스를 호출하면 생성자 함수와 마찬가지로 클래스의 내부 메서드[[Constructor]]가 호출된다

1. 인스턴스 생성과 this 바인딩

  • new 연산자와 함께 클래스를 호출하면 constructor 내부 코드가 실행되기에 앞서 암묵저긍로 빈 객체가 생성된다
  • 이 빈 객체가 바로 클래스가 생성한 인스턴스다
  • 이때 클래스가 생성한 인스턴스의 프로토타입으로 클래스의 prototype 프로퍼티가 가리키는 객체가 설정된다, 그리고 인스턴스는 this에 바인딩된다

2. 인스턴스 초기화

  • constructor의 내부 코드가 실행되어 this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한ㄷ
  • 즉, 인스턴스에 프로퍼티를 추가하고 constructor가 인수로 전달받은 초기값으로 인스턴스의 프로퍼티 값을 초기화한다
  • 만약 custructor가 생략되었다면 이 과정도 생략된다

3. 인스턴스 반환

  • 클래스의 모든 처리가 끝나면 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환된다

✔ 프로퍼티

1. 인스턴스 프로퍼티

  • 인스턴스 프로퍼티는 constructor 내부에서 정의해야 한다
    class Person {
  constructor(name) {
    // 인스턴스 프로퍼티
    this.name = name;
  }
}

const me = new Person("Lee");
console.log(me); // Person {name: "Lee"}
  • constructor 내부 코드가 실행되기 이전에 이미 this에는 빈 객체(인스턴스)가 바인딩되어 있다
  • 생성자 함수에서 인스턴스의 프로퍼티를 정의하는 것과 마찬가지로 constructor 내부에서 this에 인스턴스 프로퍼티를 추가한다
  • 이로써 인스턴스에 프로퍼티가 추가되어 인스터스를 초기화한다

2. 접근자 프로퍼티

  • 접근자 프로퍼티는 자체적으로는 값을 갖지 않고 다른 데이터 프로퍼티의 값을 읽거나 저장할 때 사용하는 접근자 함수로 구성된 프로퍼티다
  • getter, setter 함수로 구성되어 있다
    class Person {

  constructor(firstName, lastName) {
    this.firstName = firstName;
    this.lastName = lastName;
  }
  // fullName은 접근자 함수로 구성된 접근자 프로퍼티다
  // getter 함수
  get fullName() {
    return `${this.firstName} ${this.lastName}`
  }

  // setter 함수
  set fullName(name) {
    [this.firstName, this.lastName] = name.split(" ");
  }
}

const me = new Person("bw", "Lee");

// 데이터 프로퍼티를 통한 프로퍼티 값의 참조
console.log(me.firstName); // 'bw Lee'

// 접근자 프로퍼티를 통한 프로퍼티 값의 저장
// fullName에 값을 저장하면 setter 함수가 호출된다.
me.fullName = "Heegun Lee";
console.log(me); // {firstName: "Heegun", lastName: "Lee"}

// 접근자 프로퍼티를 통한 프로퍼티 값의 참조
// fullName에 접근하면 getter 함수가 호출된다.
console.log(me.fullName); // 'Heegun Lee'

// fullName은 접근자 프로퍼티다
// 접근자 프로퍼티는 get, set, enumerable, configurable 프로퍼티 어트리뷰트를 갖는다
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(Person.prototype, 'fullName'));
// {get: f, set: f, enumerable: false, configurable: true}
  • setter는 무엇인가를 프로퍼티에 할당해야 할 때 사용하므로 반드시 매개변수가 있어야한다

3. 클래스필드 정의 제안

  • 클래스 필드는 클래스 기반 객체지향 언어에서 클래스가 생성할 인스턴스의 프로퍼티를 가리키는 용어다
  • 자바스크립트에서 클래스가 생성할 인스턴스의 프로퍼티는 constructor 내부에서 this에 프로퍼티를 추가해야 한다고 위에서 기술하였다
  • 클래스 몸체에서 클래스필드를 정의하는 경우 this에 클래스 필드를 바인딩해서는 안된다
  • this는 constructor와 메서드 내에서만 유효하다
    class Person {
  name = "Lee";

  constructor() {
    console.log(name); // ReferenceError
    // 클래스 필드를 참조할 경우 this를 사용해야 한다.
  }
}

const me = new Person();
console.log(me); // Person {name: "Lee"}
  • 인스턴스를 생성할 때 클래스 필드를 초기화할 필요가 있다면(외부의 초기값으로 초기화) constructor 밖에서 클래스 필드를 정의할 필요가 없다

4. private 필드 정의 제안

  • 자바스크립트는 접근 제한자를 지원하지 않기 때문에 인스턴스 프로퍼티는 언제나 public이다
  • 그러나 private 필드를 정의할 수 있는 새로운 표준 사양이 제안되어 있다
    class Person {
  #name = "";

  constructor(name) {
    // private 필드 참조
    this.#name = name;
  }
}

const me = new Person("Lee");

// private 필드 #name은 클래스 외부에서 참조할 수 없다.
console.log(me.#name); // SyntaxError
  • private 필드의 선두에는 # 을 붙여준다, 참조할 때도 마찬가지다
  • private 필드는 클래스 내부에서만 참조할 수 있다
  • 하지만 접근자 프로퍼티를 통해 간접적으로 접근하는 방법은 유효하다

✔ 상속에 의한 클래스 확장

1. 클래스 상속과 생성자 함수 상속

  • 프로토타입 기반 상속은 프로토타입 체인을 통해 다른 객체의 자산을 상속받는 것이지만, 상속에 의한 클래스 확장은 기존 클래스를 상속받아 새로은 클래스를 확장하여 정의하는 것이다

2. extends 키워드

  • 상속을 통해 클래스를 확장하려면 extends 키워드를 사용하여 상속받을 클래스를 정의한다
  • 상속을 통해 확장된 클래스를 서브 클래스, 파생 클래스, 자식 클래스라 부르며, 상속된 클래스를 수퍼 클래스, 베이스 클래스, 부모 클래스라고 부른다

3. 동적 상속

  • extends 키워드는 클래스뿐만 아니라 생성자 함수를 상속받아 클래스를 확장할 수도 있다
  • 단, extends 키워드 앞에는 반드시 클래스가 와야한다
    // 생성자 함수
function Base(a) {
  this.a = a;
}

// 생성자 함수를 상속받는 서브클래스
class Derived extends Base {}

const derived = new Drived(1);
console.log(derived); // Derived {a: 1}
  • exnteds 키워드 다음에는 클래스 뿐만이 아니라 [[Construct]] 내부 메서드를 갖는 함수 객체로 평과될 수 있는 모든 표현식을 사용할 수 있다

4. 서브클래스의 constructor

  • 클래스에서 constructor를 생략하면 비어있는 constructor가 암묵적으로 정의된다
  • 서브클래스에서 constructor를 생략하면 다음과 같은 constructor가 암묵적으로 정의된다
constructor(...args) { super(...args); }

5. super 키워드

  • super 키워드는 함수처럼 호출할 수도 있고 식별자처럼 참조할 수 있는 특수한 키워드다
  • super를 호출하면 수퍼클래스의 constructor를 호출한다
  • super를 참조하면 수퍼클래스의 메서드를 호출할 수 있다
  1. super 호출
  • super를 호출하면 수퍼클래스의 constructor를 호출한다
      class Base(a) {
    constructor(a) {
      this.a = a;
    }
  }

  class Derived extends Base {
    // 다음과 같이 암묵적으로 constructor가 정의된다.
    // constructor(...args) { super(...args); }
  }

  const derived = new Drived(1);
  console.log(derived); // Derived {a: 1}
  • new 연산자와 함께 Drived 클래스를 호출하면서 전달한 인수1은 Drived 클래스의 Constructor에 전달되고 super 호출을 통해 Base 클래스의 constructor에 전달된다
  • super를 호출할 때 주의할 사항은 다음과 같다
    1. 서브클래스에서 constructor를 생략하지 않는 경우 서브클래스의 constructor에서는 반드시 super를 호출해야 한다
    2. 서브클래스의 constructor에서 super를 호출하기 전에는 this를 참조할 수 없다
    3. super는 반드시 서브클래스의 constructor에서만 호출한다. 서브클래스가 아닌 클래스의 constructor나 함수에서 super를 호출하면 에러가 발생한다
  1. super 참조
  • 메서드 내에서 super를 참조하면 수퍼클래스의 메서드를 호출할 수 있다
      class Base {
    constructor(name) {
      this.name = name;
    }
   
    sayHi() {
      return `Hi, ${this.name}`
    }
  }

  // 서브클래스
  class Derived extends Base {
    sayHi() {
      // super.sayHi는 수퍼클래스의 프로토타입 메서드를 가리킨다
      return `${super.sayHi()}. how are you donig?`
    }
  }

  const derived = new Derived("Lee");
  console.log(derived.sayHi()); // Hi, Lee. how are you doing?
  • 위 상황에서 서브클래스의 this는 인스턴스를 가리킨다
  • 우리가 원하는 것은 Base.prototype에 존재하는 sayHi 메서드이기 때문에 this를 사용하면 안된다

6. 상속 클래스의 인스턴스 생성 과정

  1. 서브클래스의 super 호출
  • 자바스크립트 엔진은 클래스를 평가할 때 수퍼클래스와 서브클래스를 구분하기 위해 base 또는 derived를 값으로 갖는 내부 슬롯 [[ConstructorKind]]를 갖는다
  • 이를 통해 서브클래스로 구분된 클래스는 자신이 직접 인스턴스를 생성하지 않고 수퍼클래스에게 인스턴스 생성을 위임한다
  • 이것이 바로 서브클래스의 constructor에서 반드시 super를 호출해야 하는 이유다
  • 서브클래스의 constructor 내부에 super 호출이 없으면 에러가 발생한다
  1. 수퍼클래스의 인스턴스 생성과 this 바인딩
  • 수퍼클래스의 constructor 내부의 코드가 실행되기 이전에 암묵적으로 빈 객체를 생성한다. 이 빈 객체가 바로 클래스가 생성한 인스턴스다. 그리고 이 인스턴스는 this에 바인딩된다
  • 따라서 수퍼클래스 constructor 내부의 this는 인스턴스를 가리킨다
  1. 수퍼클래스의 인스턴스 초기화
  • 수퍼클래스의 constructor가 실행되어 this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다
  1. 서브클래스 constructor로의 복기와 this 바인딩
  • super의 호출이 종료되고 제어 흐름이 서브클래스 constructor로 돌아온다. 이때 super가 반환한 인스턴스가 this에 바인딩된다.
  • 서브클래스는 별도의 인스턴스를 생성하지 않고 super가 반환한 인스턴스를 this에 바인딩하여 그대로 사용한다.
  • 따라서, super가 호출되지 않으면 서브클래스 constructor에서 this가 생성되지 않는다.
  1. 서브클래스의 인스턴스 초기화
  • super 호춣 이후, 서브클래스의 constructor에 기술되어 있는 인스턴스 초기화가 실행된다
  • this에 바인딩되어 있는 인스턴스에 프로퍼티를 추가한다
  1. 인스턴스 반환
  • 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 반환된다

7. 표준 빌트인 생성자 함수 확장

  • extends 키워드 다음에는 [[Construct]] 내부 메서드를 갖는 함수 객체로 평가될 수 있는 모든 표현식을 사용할 수 있다
  • 주의할 것은 새로운 배열을 반환하는 메서드가 서브클래스의 인스턴스를 반환한다느 것이다
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