자바스크립트를 배워보자 14일차 - 내부 슬롯과 내부 메서드

놀고 싶은데, 왜 다들 공부하는거야·2021년 7월 21일

자바스크립트

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내부 슬롯과 내부 메서드

앞으로 나올 프로퍼티 어트리뷰트를 이해하기 위하여 내부 슬롯과 내부 메서드 개념에 대해 알아보자

내부 슬롯과 내부 메서드는 자바스크립트 엔진의 구현 알고리즘을 설명하기 위해 ECMAScript 사양에서 사용하는 pseudo property, pseudo method이다.

내부 슬롯과 내부 메서드는 ECMAScript 사양에 정의된 대로 구현되어 자바스크립트 엔진에서 실제로 동작하지만 개발자가 직접 접근할 수 있도록 외부로 공개된 객체의 프로퍼티는 아니다.

즉, 내부 슬롯과 내부 메서드는 자바스크립트 엔진의 내부 로직이므로 원칙적으로 직접 접근하거나 호출할 수 있는 방법을 제공하지 않는다. 단, 일부 내부 슬롯과 내부 메서드에 한하여 간접적으로 접근할 수 있는 수단을 제공하기는 한다.

가령 모든 객체는 [[Prototype]] 라는 내부 슬롯을 가진다. 자바스크립트 엔진의 내부 로직이므로 원칙적으로 직접 접근할 수는 없지만, 내부 슬롯의 경우 , __proto__을 통해 간접적으로 접근할 수 있다.

브라우저 환경의 개발자 도구에서 다음의 코드를 입력해보자

const o = {};
//o.[[Prototype]] // SyntaxError: Unexpected token '['
o.__proto__ // {constructor: ƒ, __defineGetter__: ƒ, __def

o.[[Prototype]] 은 에러가 나지만, o.proto는 여러 객체들과 메서드들로 이루어졌다는 정보가 나온다.

1. 프로퍼티 어트리뷰트와 프로퍼티 디스크립터 객체

자바스크립트 엔진은 프로퍼티를 생성할 때 프로퍼티의 상태를 나타내는 프로퍼티 어트리뷰트(property attributes)를 기본값으로 자동 정의한다.

프로퍼티 어트리뷰트는 자바스크립트 엔진이 관리하는 내부 상태 값(meta-property)인 내부 슬롯 [[Value]], [[Writable]], [[Enumerable]], [[Configurable]] 이다.

따라서 프로퍼티 어트리뷰트에 직접 접근할 수는 없지만, Object.getOwnPropertyDescriptor() 메서드를 사용하여 간접적으로 확인할 수는 있다.

const person = {
    name : 'lee'
};
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(person, 'name')); // { value: 'lee', writable: true, enumerable: true, configurable: true }

만약, 존재하지않거나 상속받은 프로퍼티에 대한 디스크립터를 요구하면 undefined가 반환된다.

ES8부터 Object.getOwnPropertyDescriptors() 메서드는 모든 프로퍼티의 프로퍼티 어트리뷰트 정보를 제공한다.

const person = {
    name : 'lee'
};
person.age = 20;
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptors(person));
//{
 // name: { value: 'lee', writable: true, enumerable: true, configurable: true },
 // age: { value: 20, writable: true, enumerable: true, configurable: true }
// }

2. 데이터 프로퍼티와 접근자 프로퍼티

데이터 프로퍼티
키와 값으로 구성된 일반적인 프로퍼티, 모든 프로퍼티는 데이터 프로퍼티이다.

데이터 프로퍼티는 다음의 프로퍼티 어트리뷰트를 갖는다.
1. [[Value]] : 프로퍼티 키를 통해 프로퍼티 값을 접근하면 반환되는 값이다. 프로퍼티 키를 통해 프로퍼티 값을 변경하면 [[Value]]에 값을 재할당한다. 이 때 프로퍼티가 없으면 프로퍼티를 동적 생성하고 생성된 프로퍼티 [[Value]]에 값을 저장한다.
2. [[Writable]] : 프로퍼티 값의 변경 가능 여부를 나타내며 boolean 값을 갖는다.
3. [[Enumerable]] : 프로퍼티의 열거 가능 여부를 나타내며 boolean 값을 갖는다. false이면 for ... in 이나 Object.keys 메서드 등으로 열거할 수 없다.
4. [[Configurable]] : 프로퍼티의 재정의 가능 여부를 나타내며 boolean값을 갖는다. false이면 삭제나 변경이 금지 된다. 단, [[Writable]]이 true인 경우는 value 변경과 writable을 false로 변경하는 것이 허용된다.
접근자 프로퍼티
자체적으로 값을 갖지 않고, 다른 데이터 프로퍼티의 값을 읽거나 저장할 때 호출되는 접근자 함수(accessor function)로 구성된 프로퍼티이다.

접근자 프로퍼티는 다음과 같은 프로퍼티 어트리뷰트를 갖는다.
1. [[Get]] : 접근자 프로퍼티를 통해 데이터 프로퍼티 값을 읽을 때 호출되는 접근자 함수이다. 즉, 접근자 프로퍼티 키로 프로퍼티 값에 접근하면 프로퍼티 어트리뷰트 [[Get]]의 값, getter 함수가 호출되고 그 결과가 프로퍼티 값으로 반환되는 것이다.
2. [[Set]] : 접근자 프로퍼티를 통해 데이터 프로퍼티의 값을 저장할 때 호출되는 접근자 함수이다. 즉, 접근자 프로퍼티 키로 프로퍼티 값을 저장하면 프로퍼티 어트리뷰트 [[Set]]값, 즉 setter 함수가 호출되고 그 결과가 프로퍼티 값으로 저장된다.
3. [[Enumerable]] : 데이터 프로퍼티의 enumerable과 같다.
4. [[Configurable]] : 데이터 프로퍼티의 configurable과 같다.

접근자 함수는 getter/setter라고 불리고 정의가능하다.

const person = {
    firstName : "park",
    lastName : "young",

    get fullName(){
        return `${this.firstName} ${this.lastName}`;
    },
    set fullName(name){
        [this.firstName, this.lastName] = name.split(' ');
    }
};
console.log(person.firstName + ' ' + person.lastName);
person.fullName = "lee Ho";
console.log(person.fullName); // park young

let descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(person, 'firstName');
console.log(descriptor); // { value: 'lee', writable: true, enumerable: true, configurable: true }

descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(person, 'fullName'); 
console.log(descriptor);
//{
//  get: [Function: get fullName],
//  set: [Function: set fullName],
//  enumerable: true,
//  configurable: true
//}

person 객체의 firstName, lastName 프로퍼티는 일반적인 데이터 프로퍼티이다.

메서드 앞에 get, set이 붙은 메서드가 있는데, 이것들이 바로 getter, setter함수이고, 함수의 이름인 fullName이 접근자 프로퍼티이다. 접근자 프로퍼티는 자체적으로 값을 가지지 않으며 다만 데이터 프로퍼티의 값을 읽거나 저장할 때 관여할 뿐이다.

이를 내부 슬롯/메서드 관점에서 설명하면 다음과 같다. 접근자 프로퍼티 fullName으로 프로퍼티 값에 접근하면 내부적으로 [[Get]] 내부 메서드가 호출되어 다음과 같이 동작한다.

프로퍼티 키가 유효한지 확인한다. 프로퍼티 키는 문자열 또는 심벌이어야 한다. 프로퍼티 키 'fullName'은 문자열이므로 유효한 프로퍼티 키이다.
프로토타입 체인에서 프로퍼티를 검색한다. person 객체에 fullName 프로퍼티가 존재한다.
검색된 fullName의 프로퍼티가 데이터 프로퍼티인지, 접근자 프로퍼티인지 확인한다. fullName은 접근자 프로퍼티이다.
접근자 프로퍼티 fullName의 프로퍼티 어트리뷰트 [[Get]]의 값, 즉 getter 함수를 호출하여 그 결과를 반환한다. 프로퍼티 fullName의 프로퍼티 어트리뷰트 [[Get]]의 값은 Object.getOwnPropertyDescriptor 메서드가 반환하는 프로퍼티 디스크립터 객체의 get 프로퍼티 값과 같다.

프로토타입
프로토타입은 어떤 객체의 상위(부모) 객체 역할을 하는 객체이다. 프로토타입은 하위(자식) 객체에게 자신의 프로퍼티와 메서드를 상속한다. 프로토타입 객체의 프로퍼티나 메서드를 상속받은 하위 객체는 자신의 프로퍼티 또는 메서드인 것처럼 자유롭게 사용할 수 있다.
프로포타입 체인은 프로토타입이 단방향 링크드 리스트 형태로 연결되어 있는 상속 구조를 말한다. 객체의 프로퍼티나 메서드에 접근하려고 할 때 해당 객체에 접근하려는 프로퍼티 또는 메서드가 없다면 프로토타입 체인을 따라 프로토타입의 프로퍼티나 메서드를 차례대로 검색한다. 프로토타입과 프로토타입 체인에 대해서는 이후에 배우도록 하자

3. 프로퍼티 정의

프로퍼티 어트리뷰트에는 writable, enumerable, configurable 등등 속성이 있었다. 이를 정의하는 것이 프로퍼티 정의이다.

Object.defineProperty() 메서드를 사용하면 프로퍼티의 어트리뷰트를 정의할 수 있다. 인수로는 객체의 참조와 데이터 프로퍼티의 키인 문자열, 프로퍼티 디스크립터 객체를 전달한다.

const person = {};

Object.defineProperty(person, 'firstName', {
    value : 'Ungmo',
    writable : true,
    enumerable : true,
    configurable : true
})

Object.defineProperty(person, 'lastName', {
    value : 'Lee',
})

let descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(person, 'firstName');
console.log('firstName', descriptor);
// firstName {
//   value: 'Ungmo',
//   writable: true,
//   enumerable: true,
//   configurable: true
// }

descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(person, 'lastName');
console.log('lastName', descriptor);
// lastName {
//   value: 'Lee',
//   writable: false,
//   enumerable: false,
//   configurable: false
// }
console.log(Object.keys(person));
//[ 'firstName' ]
person.lastName = "kim";
delete person.lastName;

descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(person, 'lastName');
console.log('lastName', descriptor);
// lastName {
//   value: 'Lee',
//   writable: false,
//   enumerable: false,
//   configurable: false
// }
Object.defineProperty(person, 'fullName', {
    get() {
        return `${this.firstName} ${this.lastName}`
    }
    set(name){
        [this.firstName, this.lastName] = name.split(' ');
    }
    enumberable : true,
    configurable : true
});

descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(person, 'fullName');
console.log(descriptor);
// {
//   get: [Function: get],
//   set: [Function: set],
//   enumerable: false,
//   configurable: true
// }
person.fullName = "heegun lee";
console.log(person);
// { firstName: 'heegun' }

lastName의 enumberable을 false로 설정하여 Object.keys(person)에서 나오지 않도록 할 수 있다. 또한 configurable이 false이기 때문에 삭제도 불가능하다.

그러나 이렇게 직접 모든 프로퍼티의 어트리뷰트에 접근하는 방식은 구현하기도 복잡하고 피곤한 일이다.

따라서, 다음과 같은 객체 변경 방지 방법이 존재한다.

4. 객체 변경 방지

객체는 변경 가능한 값이므로 재할당 없이 직접 변경할 수 있다. 즉 프로퍼티를 추가하거나 삭제할 수 있고, 프로퍼티 값을 갱신할 수 있으며 Object.defineProperty() 또는 Object.defineProperties 메서드를 사용하여 프로퍼티 어트리뷰트를 재정의할 수도 있다.

자바스크립트는 객체의 변경을 방지하는 다양한 메서드를 제공한다. 객체 변경 방지 메서드들은 객체의 변경을 금지하는 강도가 다르다.

Object.preventExtensions : 프로퍼티 추가 불가
Object.seal : 프로퍼티 추가 , 삭제 불가, 프로퍼티 어트리뷰트 재정의 불가
Object.freeze : 프로퍼티 추가, 삭제, 값 쓰기, 프로퍼티 어트리뷰트 재정의 불가

모두 프로퍼티 값 읽기는 가능하다.

4.1. 객체확장금지

Object.preventExtensions() 메서드는 객체의 확장을 금지한다. 확장을 금지한다는 것은 프로퍼티의 추가를 금지한다는 것이다.

preventExtensions는 확장만 금지할 뿐이다. 즉, 추가만 안될 뿐 삭제는 가능하다.

const person = {name : 'lee'};
console.log(Object.isExtensible(person)); // true

Object.preventExtensions(person);

console.log(Object.isExtensible(person)); // false
person.age = 28; // 무시된다. strict mode에서는 에러가 발생한다.

delete person.name // 삭제는 가능하다.
console.log(person); // {}

Object.defineProperty(person, 'age', {value : 20}) // TypeError: Cannot define property age, object is not extensible

4.2 객체 밀봉

Object.seal 메서드는 객체를 밀봉한다. 객체 밀봉이란 프로퍼티 추가 및 삭제와 프로퍼티 어트리뷰트 재정의도 금지한다. 즉, 밀봉된 객체는 읽기, 쓰기(값 재정의)만 가능하다.

const person = {name : 'lee'};
console.log(Object.isSealed(person)); // false
Object.seal(person);
console.log(Object.isSealed(person)); // true

console.log(Object.getOwnPropertyDescriptors(person));
// {
//   name: {
//     value: 'lee',
//     writable: true,
//     enumerable: true,
//     configurable: false
//   }
// }
person.age = 20; // 무시됨
console.log(person) // { name: 'lee' }

delete person.name // 무시됨
console.log(person); // { name: 'lee' }

person.name = 'kim';
console.log(person); // { name: 'kim' }

Object.defineProperty(person, 'name' , {configurable : true}); // TypeError: Cannot redefine property: name

4.3 객체 동결

Object.freeze 메서드는 객체를 동결한다. 즉 이는 프로퍼티 추가 및 삭제와 프로퍼티 이트리뷰트 재정의 금지, 프로퍼티 값 갱신 금지이다.

즉, 객체를 읽기만 가능하다.

const person = {'name' : 'lee'};
console.log(Object.isFrozen(person)); // false

Object.freeze(person); 

console.log(Object.isFrozen(person)); // true

console.log(Object.getOwnPropertyDescriptors(person));
// {
//   name: {
//     value: 'lee',
//     writable: false,
//     enumerable: true,
//     configurable: false
//   }
// }
person.age = 20;
console.log(person);  //{ name: 'lee' }

person.name = "kim";
console.log(person); // { name: 'lee' }

Object.defineProperty(person, 'name', {configurable: true});

4.4 불변 객체

위의 메서드들은 얕은 변경 방지로 직속 프로퍼티만 변경이 방지되고 중첩 객체까지에는 영향을 주지 못한다. 따라서, Object.freeze로는 객체를 동결하여도 중첩 객체까지는 동결할 수 없다.

const person = {
    name : 'lee',
    address : {city : 'seoul'}
};

Object.freeze(person);
console.log(Object.isFrozen(person)); // true
console.log(Object.isFrozen(person.address)); // false

객체의 중첩 객체까지 동결하여 변경이 불가능한 읽기 전용 불변 객체를 구현하려면 객체를 값으로 갖는 모든 프로퍼티에 대해서 재귀적으로 Object.freeze를 호출해주어야 한다.

function deepFreeze(target){
    if(target && typeof target === 'object' && !Object.isFrozen(target)){
        Object.freeze(target);
        Object.keys(target).forEach(key => deepFreeze(target[key]));
    }
}
const person = {
    name : 'lee',
    address: {city : 'seoul'}
};

deepFreeze(person)
console.log(Object.isFrozen(person)); // true
console.log(Object.isFrozen(person.address)); // true