JavaScript | [모딥다] 19장 프로토타입

19장 프로토타입

19.1 객체지향 프로그래밍

19.2 상속과 프로토타입

function Circle(radius) {
  this.radius = radius; 
  this.getArea = function () {
    return Math.PI*this.radius ** 2; //Math.PI: 원주율
  }; 
}

const circle1 = new Circle(1); 
const circle2 = new Circle(2);

console.log(circle1.getArea());
console.log(circle2.getArea()); 

인스턴스를 생성할 때마다 getArea 메서드를 중복 생성하고 모든 인스턴스가 중복 소유한다. 모든 인스턴스가 동일한 메서드를 사용하므로 단 하나만 생성하여 모든 인스턴스가 공유해서 사용하는 것이 바람직하다. 상속을 통해 불필요한 중복을 제거해 보자. 자바스크립트는 프로토타입(prototype)을 기반으로 상속을 구현한다.

prototype property: 생성자 함수로 호출할 수 있는 함수 객체, 즉 constructor만이 소유하는 property이다.

function Circle(radius) {
  this.radius = radius; 
}
// 프로토타입은 Circle 생성자 함수의 prototype property에 바인딩
Circle.prototype.getArea = function () {
  return Math.PI*this.radius ** 2;
}

const circle1 = new Circle(1); 
const circle2 = new Circle(2);

console.log(circle1.getArea());
console.log(circle2.getArea());

Circle 생성자 함수가 생성한 모든 인스턴스는 자신의 프로토타입, 즉 상위(부모) 객체 역할을 하는 Circle.prototype의 모든 프로퍼티와 메서드를 상속받는다.

19.3 프로토타입 객체

프로토타입 객체란 객체지향 프로그래밍의 근간을 이루는 객체 간 상속(inheritance)을 구현하기 위해 사용한다. 프로토타입은 어떤 객체의 상위(부모) 객체의 역할을 하는 객체로서 다른 객체에 공유 프로퍼티를 제공한다.
모든 객체는 [[Prototpye]]이라는 내부 슬롯을 가지며, 이 내부 슬롯의 값은 프로토타입의 참조다. [[Prototype]]에 저장되는 프로토타입은 객체 생성 방식에 의해 결정된다. 예를 들어 객체 리터럴에 의해 생성된 객체의 프로토타입은 Object.prototype이고 생성자 함수에 의해 생성된 객체의 프로토타입은 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩되어 있는 객체다.

19.3.1 __proto__ 접근자 프로퍼티

[[Prototype]] 내부 슬롯에는 직접 접근할 수 없지만, __proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 자신의 프로토타입에 간접적으로 접근할 수 있다.

프로토타입 체인의 종점, 즉 프로토타입 체인의 최상위 객체는 Object.prototype이며, 이 객체의 프로퍼티와 메서드는 모든 객체에 상속된다.

접근자 프로퍼티를 사용하는 이유는 상호 참조에 의해 프로토타입 체인이 생성되는 것을 방지하기 위해서다.

const parent = {}; 
const child = {}; 

child.__proto__ = parent;
parent.__proto__ = child; 

__proto__ 접근자 프로퍼티를 코드 내에서 직접 사용하는 것은 권장되지 않는다. 프로토타입의 참조를 취득하고 싶은 경우에는 Object.getPrototypeOf 메서드를 사용하고, 프로토타입을 교체하고 싶은 경우에는 Object.setPrototypeOf 메서드를 사용할 것을 권장한다.

19.3.2 함수 객체의 prototype 프로퍼티

일반 객체는 prototype 프로퍼티를 소유하지 않는다. prototype 프로퍼티는 생성자 함수가 생성할 객체(인스턴스)의 프로토타입을 가리킨다. 따라서 생성자 함수로서 호출할 수 없는 함수, 즉 non-constructor인 화살표 함수와 ES6메서드 축약 표현으로 정의한 메서드는 prototype 프로퍼티를 소유하지 않으며 프로토타입도 생성하지 않는다.

const Person = name => {
  this.name = name; 
}

console.log(Person.hasOwnProperty('prototype')) //
console.log(Person.prototype); //

const obj = {
  foo() {}
}; 

console.log(obj.foo.hasOwnProperty('prototype')) //
console.log(obj.Person.prototype); //

생성자 함수로 호출하기 위해 정의하지 않은 일반 함수도 prototype 프로퍼티를 소유하지만 객체를 생성하지 않는 일반 함수의 protytpe 프로퍼티는 아무런 의미가 없다.

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.

__proto__ 접근자 프로퍼티 : 소유-모든 객체, 사용 주체-모든 객체
prototype 프로퍼티: 소유-constructor, 사용 주체 - 생성자 함수

19.3.3 프로토타입의 constructor 프로퍼티와 생성자 함수

모든 프로토타입은 construtor 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.

function Person(name) {
  this.name = name;
}

const me = new Person('Lee'); 

console.log(me.constructor === Person); //true

19.4 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체의 생성자 함수와 프로토타입

19.5 프로토타입의 생성 시점

프로토타입은 생성자 함수가 생성되는 시점에 더불어 생성된다.

19.5.1 사용자 정의 생성자 함수와 프로토타입 생성 시점

생성자 함수로서 호출할 수 있는 함수, 즉 coustructor는 함수 정의가 평가되어 함수 객체를 생성하는 시점에 프로토타입도 더불어 생성된다.

19.5.2 빌트인 생성자 함수와 프로토타입 생성 시점

Object, String, Number, Function, Array, RegExp, Date, Promise 등과 같은 빌트인 생성자 함수도 일반 함수와 마찬가지로 빌트인 생성자 함수가 생성되는 시점에 프로토타입이 생성된다. 모든 빌트인 생성자 함수는 전역 객체가 생성되는 시점에 생성된다. 생성된 프로토타입은 빌트인 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩된다.

const obj = { x: 1}

console.og(obj.construtor ===Object) ; // true
console.log(obj.hasOwnProperty('x')); // true

19.6.2 Object 생성자 함수에 의해 생성된 객체의 프로토타입

19.7 프로토타입 체인

객체의 프로퍼티(메서드 포함)에 접근하려고 할 때 해당 객체에 접근하려는 프로퍼티가 없다면 [[Prototype]] 내부 슬롯의 참조를 따라 자신의 부모 역할을 하는 프로토타입의 프로퍼티를 순차적으로 검색한다.

프로토타입 체인의 최상위에 위치하는 객체는 언제나 Object.prototype이다. 따라서 모든 객체는 Object.prototype을 상속받는다. Object.prototype을 프로토타입 체인의 종점이라 한다.

이에 반해, 식별자는 스코프 체인에서 검색한다.

19.8 오버라이딩과 프로퍼티 섀도잉

프로토타입이 소유한 프로퍼티를 프로토타입 프로퍼티, 인스턴스가 소유할 프로퍼티를 인스턴스 프로퍼티라고 부른다. 프로토타입 프로퍼티와 같은 이름의 프로퍼티를 인스턴스에 추가하면 프로토타입 체인을 따라 프로토타입 프로퍼티를 검색하여 프로토타입 프로퍼티를 덮어쓰는 것이 아니라 인스턴스 프로퍼티로 추가한다. 인스턴스 메서드 sayHello는 프로토타입 메서드 sayHello를 오버라이딩했고 프로토타입 메서드 sayHello는 가려진다. 이처럼 상속 관계에 의해 프로퍼티가 가려지는 현상을 프로퍼티 섀도잉(property shadowing)이라 한다.

오버라이딩: 상위 클래스가 가지고 있는 메서드를 하위 클래스가 재정의하여 사용하는 방식

오버로딩: 함수의 이름은 동일하지만 매개변수의 타입 또는 개수가 다른 메서드를 구현하고 매개변수에 의해 메서드를 구별하여 호출하는 방식이다. arguments 객체를 사용하여 구현할 수 있다.

19.9 프로토타입의 교체

19.9.1 생성자 함수에 의한 프로토타입의 교체