📌 25장 클래스

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📌 25.1 클래스는 프로토타입의 문법적 설탕인가?

ES6에서 도입된 클래스는 기존 프로토타입 기반의 패턴을 클래스 기반 객체지향 프로그래밍에 익숙해지기 쉽도록 새로운 객체 생성 메커니즘을 제시한다.

기존 프로토타입 기반 객체지향 모델을 폐지하고 새롭게 클래스 기반 객체지향모델을 제공하는 것은 아니다. 클래스는 생성자 함수와 매우 유사하게 동작하지만 다음 몇 가지 차이가 있다.

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 strict 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 [[Enumerable]]의 값이 false다. 다시 말해, 열거되지 않는다.

📌 25.2 클래스 정의

클래스는 class 키워드를 사용해 정의하며 클래스 이름은 생성자 함수와 마찬가지로 파스칼 케이스를 사용하는 것이 일반적이다.

// 클래스 선언문
class Person {}

클래스는 일급 객체로서 다음과 같은 특징을 갖는다.

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

📌 25.3 클래스 호이스팅

클래스는 함수로 평가되기 때문에 런타임 이전에 먼저 평가되어 함수 객체를 생성한다. 이때 클래스가 평가되어 생성된 함수 객체는 생성자 함수로서 호출할 수 있는 함수, 즉 constructor 이다. 생성자 함수로서 호출할 수 있는 함수는 함수 정의가 평가되어 함수 객체를 생성하는 시점에 프로토타입도 더불어 생성된다.

const Person = '';

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

  // 클래스 선언문
  class Person {}
}

클래스 선언문도 변수 선언, 함수 정의와 마찬가지로 호이스팅이 발생한다. 단, 클래스는 let, const 키워드로 선언한 변수처럼 호이스팅 되어 선언과 초기화가 분리되어 진행되기 때문에 TDZ(일시적 사각지대)에 빠지게 되어 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 동작한다.

📌 25.4 인스턴스 생성

클래스는 생성자 함수이며 new 연산자와 함께 호출되어 인스턴스를 생성한다.

함수는 new 연산자의 사용 여부에 따라 일반 함수로 호출되거나 인스턴스 생성을 위한 생성자 함수로 호출되지만 클래스는 인스턴스를 생성하는 것이 유일한 존재 이유이므로 반드시 new 연산자와 함께 호출해야 한다.

class Person {}

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

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

📌 25.5 메서드

클래스 몸체에는 0개 이상의 메서드만 선언할 수 있다.
클래스 몸체에서 정의할 수 있는 메서드는 constructor(생성자), 프로토타입 메서드, 정적 메서드 세가지가 있다.

✔ 25.5.1 constructor

constructor는 인스턴스를 생성하고 초기화하기 위한 특수한 메서드다. construcor는 이름을 변경할 수 없다.

class Person {
  // 생성자
  constructor(name) {
    // 인스턴스 생성 및 초기화
    this.name = name;
  }
}

constructor(프로토타입의 constuctor 프로퍼티와 다름)는 메서드로 해석되는것이 아니라 클래스가 평가되어 생성한 함수 객체 코드의 일부가 된다. 즉, 클래스 정의가 평가되면 constructor의 기술된 동작을 하는 함수 객체가 생성된다.

consturctor는 별도의 반환문을 갖지 않아야 한다. 17.2.3절에서 “생성자 함수의 인스턴스 생성 과정”에서 살펴보았듯이 new 연산자와 함께 클래스가 호출되면 생성자 함수와 동일하게 암묵적으로 this, 즉 인스턴스를 반환하기 때문에 this가 아닌 다른 객체를 명시적으로 반환하면 클래스의 기본동작을 훼손한다.

✔ 25.5.2 프로토타입 메서드

클래스 몸체에서 정의한 메서드는 생성자 함수에 의한 객체 생성 방식과는 다르게 클래스의 prototype 프로퍼티에 메서드를 추가하지 않아도 기본적으로 프로토타입 메서드가 된다.

class Person {
  // 생성자
  constructor(name) {
    // 인스턴스 생성 및 초기화
    this.name = name;
  }

  // 프로토타입 메서드
  sayHi() {
    console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
  }
}

const me = new Person('Lee');
me.sayHi(); // Hi! My name is Lee

// me 객체의 프로토타입은 Person.prototype이다.
Object.getPrototypeOf(me) === Person.prototype; // -> true
me instanceof Person; // -> true

// Person.prototype의 프로토타입은 Object.prototype이다.
Object.getPrototypeOf(Person.prototype) === Object.prototype; // -> true
me instanceof Object; // -> true

// me 객체의 constructor는 Person 클래스다.
me.constructor === Person; // -> true

즉 클래스가 생성한 인스턴스는 프로토타입 체인의 일원이 되어 프로토타입 메서드를 상속받아 사용할수 있다.

✔ 25.5.3 정적 메서드

정적 메서드는 인스턴스를 생성하지 않아도 호출할 수 있는 메서드를 말한다. 클래스에서는 메서드에 static 키워드를 붙이면 정적 메서드가 된다.

class Person {
  // 생성자
  constructor(name) {
    // 인스턴스 생성 및 초기화
    this.name = name;
  }

  // 정적 메서드
  static sayHi() {
    console.log('Hi!');
  }
}

// 정적 메서드는 클래스로 호출한다.
// 정적 메서드는 인스턴스 없이도 호출할 수 있다.
Person.sayHi(); // Hi!

// 인스턴스 생성
const me = new Person('Lee');
me.sayHi(); // TypeError: me.sayHi is not a function

정적 메서드는 인스턴스로 호출할수 없고 클래스로 호출한다. 정적 메서드가 바인딩 된 클래스는 인스턴스의 프로토타입 체인상에 존재하지 않기 때문이다.

✔ 25.5.4 정적 메서드와 프로토타입 메서드의 차이

1. 정적 메서드와 프로토타입 메서드는 자신이 속해 있는 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 메서드 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]]의 값이 false다.
5. 내부 메서드 [[Construct]]를 갖지 않는 non-constructor다. 따라서 new 연산자와 함께 호출할 수 없다.
   
   

📌 25.6 클래스의 인스턴스 생성 과정

1. 인스턴스 생성과 this 바인딩
2. 인스턴스 초기화
3. 인스턴스 반환
   
   

📌 25.7 프로퍼티

✔ 25.7.1 인스턴스 프로퍼티

인스턴스 프로퍼티는 constructor 내부에서 정의해야 한다. constructor 내부에서 this에 추가한 프로퍼티는 언제나 클래스가 생성한 인스턴스의 프로퍼티가 된다.

class Person {
  constructor(name) {
    // 인스턴스 프로퍼티
    this.name = name;
  }
}

const me = new Person('Lee');
console.log(me); // Person {name: "Lee"}

class Person {
  constructor(name) {
    // 인스턴스 프로퍼티
    this.name = name; // name 프로퍼티는 public하다.
  }
}

const me = new Person('Lee');

// name은 public하다.
console.log(me.name); // Lee

✔ 25.7.2 접근자 프로퍼티

접근자 프로퍼티는 자체적으로는 값을 갖지 않고 다른 데이터 프로퍼티의 값을 읽거나 저장할 때 사용하는 접근자 함수, 즉 getter 함수와 setter 함수로 구성되어 있다.

getter는 이름 그대로 무언가를 취득할 때 사용하므로 반드시 무언가를 반환해야 하고 setter는 무언가를 프로퍼티에 할당 해야할 때 사용하므로 반드시 매개변수가 있어야 한다. setter는 단 하나의 값만 할당받기 때문에 단 하나의 매개변수만 선언할 수 있다.

클래스의 메서드는 기본적으로 프로토타입 메서드가 된다. 따라서 클래스의 접근자 프로퍼티 또한 인스턴스 프로퍼티가 아닌 프로토타입의 프로퍼티가 된다.

✔ 25.7.3 클래스 필드 정의 제안

클래스 필드란 클래스 기반 객체지향 언어에서 클래스가 생성할 인스턴스의 프로퍼티를 가리키는 용어다. 자바스크립트에서도 새로운 표준 사양인 “Class field declarations”가 제안되었다. 이로 인해 인스턴스 프로퍼티를 정의하는 방식은 두 가지가 되었다.

인스턴스를 생성할 때 외부 초기값으로 클래스 필드를 초기화할 필요가 있다면 constuctor에서 인스턴스 프로퍼티를 정의하는 기존방식을 사용하고, 인스턴스를 생성할 때 외부 초기값으로 클래스필드를 초기화할 필요가 없다면 기존의 constructor에서 인스턴스 프로퍼티를 정의하는 방식과 클래스 필드 정의 제안 모두 사용할 수 있다.

✔ 25.7.4 private 필드 정의 제안

자바스크립트에서도 private 필드를 정의할 수 있는 새로운 표준 사양이 제안되어 있다. private 필드의 선두에는 #을 붙여준다. private 필드를 참조할 때도 #을 붙여주어야 한다. private 필드는 클래스 내부에서만 참조할 수 있다. 또한, private 필드는 반드시 클래스 몸체에 정의해야 한다.

class Person {
  // private 필드 정의
  #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 field '#name' must be declared in an enclosing class

✔ 25.7.5 static 필드 정의 제안

static public필드, static private 필드, sstatic private 메서드를 정의할 수 잇는 새로운 표준 사양인 “Static class features”가 제안되어 있다.

class MyMath {
  // static public 필드 정의
  static PI = 22 / 7;

  // static private 필드 정의
  static #num = 10;

  // static 메서드
  static increment() {
    return ++MyMath.#num;
  }
}

console.log(MyMath.PI); // 3.142857142857143
console.log(MyMath.increment()); // 11

📌 25.8 상속에 의한 클래스 확장

✔ 25.8.1 클래스 상속과 생성자 함수 상속

프로토타입 기반 상속은 프로토타입 체인을 통해 다른 객체의 자산을 상속받는 개념이지만 상속에 의한 클래스 확장은 기존 클래스를 상속받아 새로운 클래스를 확장하여 정의하는 것이다.

✔ 25.8.2 extends 키워드

extends 키워드의 역할은 수퍼클래스와 서브클래스 간의 상속 관계를 설정하는 것이다. 상속을 통해 확장된 클래스를 서브클래스라 부르고, 서브클래스에게 상속된 클래스를 수퍼클래스라고 부른다.는

// 수퍼(베이스/부모)클래스
class Base {}

// 서브(파생/자식)클래스
class Derived extends Base {}

수퍼클래스와 서브클래스는 인스턴스의 프로토타입 체인뿐 아니라 클래스 간의 프로토타입 체인도 생성한다. 이를 통해 프로토타입 메서드, 정적 메서드 모두 상속이 가능하다.

✔ 25.8.3 동적 상속

function Base1() {}

class Base2 {}

let condition = true;

// 조건에 따라 동적으로 상속 대상을 결정하는 서브클래스
class Derived extends (condition ? Base1 : Base2) {}

const derived = new Derived();
console.log(derived); // Derived {}

console.log(derived instanceof Base1); // true
console.log(derived instanceof Base2); // false

extends 키워드 다음에는 클래스뿐만이 아니라 [[Construct]] 내부 메서드를 갖는 함수 객체로 평가될 수 있는 모든 표현식을 사용할 수 있다. 이를 통해 동적으로 상속받을 대상을 결정할 수 있다.

✔ 25.8.4 서브 클래스의 constructor

수퍼클래스에서 consturctor를 생략하면 빈 객체가 생성된다. 서브클래스 마찬가지로 constructor를 생략하면 클래스에 다음과 같은 constructor가 암묵적으로 정의된다.

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

✔ 25.8.5 super 키워드

super 키워드는 함수처럼 호출할 수도 있고 this와 같이 식별자처럼 참조할 수도 있다. super 키워드는 다음과 같이 동작한다.

• super 호출

  1. 서브클래스에서 constructor을 생략하지 않는 경우 서브클래스의 constructor에서는 반드시 super를 호출해야 한다.

     class Base {}
     
     class Derived extends Base {
       constructor() {
         // ReferenceError: Must call super constructor in derived class before accessing 'this' or returning from derived constructor
         console.log('constructor call');
       }
     }
     
     const derived = new Derived();

  2. 서브클래스의 constructor에서 super를 호출하기 전에는 this를 참조할수 없다.

     class Base {}
     
     class Derived extends Base {
       constructor() {
         // ReferenceError: Must call super constructor in derived class before accessing 'this' or returning from derived constructor
         this.a = 1;
         super();
       }
     }
     
     const derived = new Derived(1);

  3. super는 반드시 서브클래스의 constructor에서만 호출한다. 서브클래스가 아닌 클래스의 constructor나 함수에서 super를 호출하면 에러가 발생한다.

     class Base {
       constructor() {
         super(); // SyntaxError: 'super' keyword unexpected here
       }
     }
     
     function Foo() {
       super(); // SyntaxError: 'super' keyword unexpected here
     }

• super 참조 메서드 내에서 super를 참조하면 수퍼클래스의 메서드를 호출할 수 있다.

  1. 서브 클래스의 프로토타입 메서드 내에서 super.sayHi는 수퍼클래스의 프로토타입 메서드 sayHi를 가리킨다.

     // 수퍼클래스
     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 doing?`;
       }
     }
     
     const derived = new Derived('Lee');
     console.log(derived.sayHi()); // Hi! Lee. how are you doing?

  2. 서브클래스의 정적 메서드 내에서 super.sayHi는 수퍼클래스의 정적 메서드 sayHi를 가리킨다.

     // 수퍼클래스
     class Base {
       static sayHi() {
         return 'Hi!';
       }
     }
     
     // 서브클래스
     class Derived extends Base {
       static sayHi() {
         // super.sayHi는 수퍼클래스의 정적 메서드를 가리킨다.
         return `${super.sayHi()} how are you doing?`;
       }
     }
     
     console.log(Derived.sayHi()); // Hi! how are you doing?

✔ 25.8.6 상속 클래스의 인스턴스 생성 과정

서브클래스의 ColorRectangle이 new 연산자와 함께 호출되면 다음 과정을 통해 인스턴스를 생성한다.

// 수퍼클래스
class Rectangle {
  constructor(width, height) {
    this.width = width;
    this.height = height;
  }

  getArea() {
    return this.width * this.height;
  }

  toString() {
    return `width = ${this.width}, height = ${this.height}`;
  }
}

// 서브클래스
class ColorRectangle extends Rectangle {
  constructor(width, height, color) {
    super(width, height);
    this.color = color;
  }

  // 메서드 오버라이딩
  toString() {
    return super.toString() + `, color = ${this.color}`;
  }
}

const colorRectangle = new ColorRectangle(2, 4, 'red');
console.log(colorRectangle); // ColorRectangle {width: 2, height: 4, color: "red"}

// 상속을 통해 getArea 메서드를 호출
console.log(colorRectangle.getArea()); // 8
// 오버라이딩된 toString 메서드를 호출
console.log(colorRectangle.toString()); // width = 2, height = 4, color = red

1. 서브클래스의 super 호출

   다른 클래스를 상속받지 않는 클래스(그리고 생성자 함수)는 new 연산자가 함께 호출되었을 때 암묵적으로 빈 객체, 즉 인스턴스를 생성하고 이를 this에 바인딩한다. 하지만 서브클래스는 자신이 직접 인스턴스를 생성하지 않고 수퍼클래스에게 인스턴스 생성을 위임한다. 이것이 바로 서브클래스의 constructor에서 반드시 super를 호출해야 하는 이유다.

2. 수퍼클래스의 인스턴스 생성과 this 바인딩

   수퍼클래스 constructor의 내부의 this는 생성된 인스턴스(빈 객체)를 가리킨다. 이 때 인스턴스는 new.target이 가리키는 서브클래스가 생성한 것으로 처리된다. 따라서 생성된 인스턴스의 프로토타입은 수퍼클래스의 prototype 프로퍼티가 가리키는 객체(Rectangle.prototype)가 아니라 new.target, 즉 서브클래스의 prototype 프로퍼티가 가리키는 객체(ColorRectangle.prototype)이다.

3. 수퍼클래스의 인스턴스 초기화

   수퍼클래스의 constructor가 실행되어 this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다. 즉, this에 바인딩 되어 있는 인스턴스에 프로퍼티를 추가하고 constructor가 인수로 전달받은 초기값으로 인스턴스의 프로퍼티를 초기화한다.

4. 서브클래스 constructor로의 복귀와 this 바인딩

   super의 호출의 종료되고 제어 프름이 서브클래스 constructor로 돌아온다. 이때 super가 반환한 인스턴스가 this에 바인딩된다. 서브클래스는 별도의 인스턴스를 생성하지 않고 super가 반환한 인스턴스를 this에 바인딩하여 그대로 사용한다. 이처럼 super가 호출되지 않으면 인스턴스가 생성되지 않으며, this 바인딩도 할수 없다. 서브클래스의 constructor에서 super를 호출하기 전에는this를 참조할 수 없는 이유가 바로 이 때문이다.

5. 서브클래스의 인스턴스 초기화

   super 호출 이후, 서브클래스의 consstructor에 기술되어 있는 인스턴스 초기화가 실행된다. 즉, this에 바인딩되어 있는 인스턴스에 프로퍼티를 추가하고 constructor가 인수로 전달받은 초기값으로 인스턴스의 프로퍼티를 초기화한다.

6. 인스턴스 반환

   클래스의 모든 처리가 끝나면 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환된다.

✔ 25.8.7 표준 빌트인 생성자 함수 확장

표준빌트인 객체 또한 [[Construct]] 내부 메서드를 갖는 생성자 함수이므로 extends 키워드를 사용하여 확장할 수 있다.