자바스크립트는 명령형, 함수형, 프로토타입 기반 객체지향 프로그래밍을 지원하는 멀티 패러다임 프로그래밍 언어다.
자바스크립트를 이루고 있는 거의 모든 것이 객체다. 원시 타입의 값을 제외한 나머지 값들(함수, 배열, 정규표현식 등)은 모두 객체다.
프로그램을 명령어 또는 함수의 목록으로 보는 전통적인 명령형 프로그래밍의 절차지향적 관점에서 벗어나 여러 개의 독립적 단위, 즉 객체의 집합으로 프로그램을 표현하려는 프로그래밍 패러다임을 말한다.
추상화
사람에게는 다양한 속성이 있으나 우리가 구현하려는 프로그램에서는 사람의이름
과주소
라는 속성에만 관심이 있다고 가정하자. 이처럼 다양한 속성중에서 프로그램에 필요한 속성만 간추려 내어 표현하려는 것을 말한다.const person = { name: 'Kozel', address: 'Seoul' }; console.log(person); // { name: 'Kozel', address: 'Seoul'};
속성을 통해 여러 개의 값을 하나의 단위로 구성한 복합적인 자료구조를 객체라 한다.
const circle = {
// 상태
radius: 5,
// 동작
getPerimeter() {
return 2 * Math.PI * this.radius;
}
getDiameter() {
return 2 * this.radius;
}
};
위에 코드로 보면 반지름은 상태를 나타내는 데이터이며, 원의 둘레, 지름을 구하는 것은 동작이다.
상태 데이터와 동작을 하나의 논리적인 단위로 묶은 복합적인 자료구조라고 할 수 있다. 객체의 상태 데이터를 프로퍼티
동작을 메서드
라 부른다.
상속은 객체지향 프로그래밍의 핵심 개념이다. 어떤 객체의 프로퍼티 또는 메서드를 다른 객체가 상속받아 그대로 사용할 수 있는 것을 말한다. 상속을 구현하여 불필요한 중복을 제거한다.
// 생성자 함수
function Circle(radius) {
this.radius = radius;
this.getArea = function () {
// Math.PI는 원주율을 나타내는 상수다.
return Math.PI * this.radius ** 2;
};
}
// 반지름이 1인 인스턴스 생성
const circle1 = new Circle(1);
// 반지름이 2인 인스턴스 생성
const circle2 = new Circle(2);
// Circle 생성자 함수는 인스턴스를 생성할 때마다 동일한 동작을 하는
// getArea 메서드를 중복 생성하고 모든 인스턴스가 중복 소유한다.
// getArea 메서드는 하나만 생성하여 모든 인스턴스가 공유해서 사용하는 것이 바람직하다.
console.log(circle1.getArea === circle2.getArea); // false
console.log(circle1.getArea()); // 3.141592653589793
console.log(circle2.getArea()); // 12.566370614359172
getArea 메서드는 모든 인스턴스가 동일한 내용의 메서드를 사용하므로 단 하나만 생성하여 모든 인스턴스가 공유해서 사용하는 것이 바람직하다.
이처럼 동일한 생성자 함수에 의해 생성된 모든 인스턴스가 동일한 메서드를 중복 소유하는 것은 메모리를 불필요하게 낭비한다.
// 생성자 함수
function Circle(radius) {
this.radius = radius;
}
// Circle 생성자 함수가 생성한 모든 인스턴스가 getArea 메서드를
// 공유해서 사용할 수 있도록 프로토타입에 추가한다.
// 프로토타입은 Circle 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩되어 있다.
Circle.prototype.getArea = function () {
return Math.PI * this.radius ** 2;
};
// 인스턴스 생성
const circle1 = new Circle(1);
const circle2 = new Circle(2);
// Circle 생성자 함수가 생성한 모든 인스턴스는 부모 객체의 역할을 하는
// 프로토타입 Circle.prototype으로부터 getArea 메서드를 상속받는다.
// 즉, Circle 생성자 함수가 생성하는 모든 인스턴스는 하나의 getArea 메서드를 공유한다.
console.log(circle1.getArea === circle2.getArea); // true
console.log(circle1.getArea()); // 3.141592653589793
console.log(circle2.getArea()); // 12.566370614359172
Circle 생성자 함수가 생성한 모든 인스턴스는 자신의 프로토타입, 즉 상위(부모) 객체 역할을 하는 Circle.prototype의 모든 프로퍼티와 메서드를 상속받는다.
객체지향 프로그래밍의 근간을 이루는 객체 간 상속을 구현하기 위해 사용된다.
모든 객체는 [[Prototype]]
이라는 내부 슬롯을 가지며, 이 내부 슬롯의 값은 프로토타입의 참조(null인 경우도 있다.)다. [[Prototype]]
에 저장되는 프로토타입은 객체 생성 방식에 의해 결정된다. [[Prototype]]
내부슬롯은 직접 접근할 수 없지만 __proto__
접근자 프로퍼티로 접근할 수 있다.
__proto__
접근자 프로퍼티모든 객체는 __proto__
접근자 프로퍼티를 통해 자신의 프로토타입, 즉[[Prototype]]
내부 슬롯에 간접적으로 접근할 수 있다.
크롬 브라우저의 콘솔에서 출력해보자.
그림의 빨간 박스로 표시한 person 객체의 프로토타입은 __proto__
접근자 프로퍼티를 통해 person 객체의 [[Prototype]] 내부 슬롯이 가리키는 객체인 Object.prototype에 접근한 결과이다.
__proto__
는 접근자 프로퍼티다. Object.prototype의 접근자 프로퍼티인 __proto__
는 getter/setter 함수라고 부르는 접근자 함수를 통해 프로토타입을 취득하거나 할당한다.
__proto__
접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근하면 내부적으로 [[Get]]이 호출되고, 새로운 프로토타입을 할당하면 [[Set]]이 호출된다.
const obj = {};
const parent = { x: 1 };
// get __proto__가 호출되어 obj 객체의 프로토타입을 취득
obj.__proto__;
// set __proto__가 호출되어 obj 객체의 프로토타입을 교체
obj.__proto__ = parent;
console.log(obj.x); // 1
__proto__
접근자 프로퍼티는 상속을 통해 사용된다.__proto__
접근자 프로퍼티는 객체가 직접 소유하는 프로퍼티가 아니라 Object.prototype의 프로퍼티다. 모든 객체는 상속을 통해 Object.prototype.__proto__
접근자 프로퍼티를 사용할 수 있다.
const person = { name: 'Lee' };
// person 객체는 __proto__ 프로퍼티를 소유하지 않는다.
console.log(person.hasOwnProperty('__proto__')); // false
// __proto__ 프로퍼티는 모든 객체의 프로토타입 객체인 Object.prototype의 접근자 프로퍼티다.
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(Object.prototype, '__proto__'));
// {get: ƒ, set: ƒ, enumerable: false, configurable: true}
// 모든 객체는 Object.prototype의 접근자 프로퍼티 __proto__를 상속받아 사용할 수 있다.
console.log({}.__proto__ === Object.prototype); // true
__proto__
접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근하는 이유접근자 프로퍼티를 사용하는 이유는 상호참조에 의해 프로토타입 체인이 생성되는 것을 방지하기 위해서이다.
const parent = {};
const child = {};
// child의 프로토타입을 parent로 설정
child.__proto__ = parent;
// parent의 프로토타입을 child로 설정
parent.__proto__ = child; // TypeError: Cyclic __proto__ value
이러한 코드가 에러없이 정상적으로 처리되면 서로가 자신의 프로토타입이 되는 비정상적인 프로토타입 체인이 만들어지기 때문에 __proto__
접근자 프로퍼티는 에러를 발생시킨다.
프로토타입 체인은 단방향 링크드 리스트로 구현되어야 한다.
__proto__
접근자 프로퍼티를 코드 내에서 직접 사용하는 것은 권장하지 않는다.__proto__
접근자 프로퍼티는 ES5까지 ECMAScript 사양에 포함되지 않은 비표준이었다. 일부 브라우저에서 __proto__
를 지원하고 있었기 때문에 브라우저 호환성을 고려하여 ES6에서 __proto__
를 표준으로 채택했다.
// obj는 직접 상속을 받았으므로 프로토타입 체인의 종점이다.
const obj = Object.create(null);
// 그러므로 Object.__proto__를 상속받을 수 없다.
console.log(obj.__proto__); // undefined
// 그래서 __proto__ 보다 Object.getPrototypeOf 메서드를 사용하는 편이 좋다.
console.log(Object.getPrototypeOf(obj)); // null
따라서 __proto__
접근자 프로퍼티 대신
Object.getPrototypeOf
메서드를 사용Object.setPrototypeOf
메서드를 사용const obj = {};
const parent = {x: 1};
// ES5에서 도입된 메서드, get Object.prototype.__proto__와 처리내용 동일
Object.getPrototypeOf(obj); // obj.__proto__;
// ES6에서 도입된 메서드, set Object.prototype.__proto__와 처리내용 동일
Object.setPrototypeOf(obj, parent); // obj.__proto__ = parent;
함수 객체만이 소유하는 prototype 프로퍼티는 생성자 함수가 생성할 인스턴스의 프로토타입을 가리킨다.
non-constructor인 화살표 함수와 ES6 메서드 축약 표현으로 정의한 메서드는 prototype 프로퍼티를 소유하지 않으며 프로토타입도 생성하지 않는다.
일반 함수도 prototype 프로퍼티를 소유하지만 객체를 생성하지 않는 일반 함수의 prototype 프로퍼티는 아무런 의미가 없다.
구분 | 소유 | 값 | 사용 주체 | 사용목적 |
---|---|---|---|---|
__proto__ 접근자 프로퍼티 | 모든 객체 | 프로토타입의 참조 | 모든 객체 | 객체가 자신의 프로토타입에 접근 또는 교체하기 위해 사용 |
prototype 프로퍼티 | constructor | 프로토타입의 참조 | 생성자 함수 | 생성자 함수가 자신이 생성할 객체(인스턴스)의 프로토타입을 할당하기 위해 사용 |
// 생성자 함수
function Person(name) {
this.name = name;
}
const me = new Person('Lee');
// 결국 Person.prototype과 me.__proto__는 결국 동일한 프로토타입을 가리킨다.
console.log(Person.prototype === me.__proto__); // true
객체의
__proto__
접근자 프로퍼티와 함수 객체의 prototype 프로퍼티는 결국 동일한 프로토타입을 가리킨다.
모든 프로토타입은 constructor 프로퍼티를 갖는다. prototype 프로퍼티로 자신을 참조하고 있는 생성자 함수를 가리킨다. 이 연결은 함수가 생성될 때, 즉 함수 객체가 생성될 때 이뤄진다.
// 생성자 함수
function Person(name) {
this.name = name;
}
const me = new Person('Lee');
// me 객체의 생성자 함수는 Person이다.
console.log(me.constructor === Person); // true
new연산자와 함께 생성자 함수를 호출하여 인스턴스를 생성하지 않고 리터럴 표기법에 의한 객체 생성 방식이 있다.
리터럴로 생성하는 방식
// 객체 리터럴
const obj = {};
// 함수 리터럴
const add = function (a, b) { return a + b; };
// 배열 리터럴
const arr = [1, 2, 3];
// 정규표현식 리터럴
const regexp = /is/ig;
리터럴 표기법에 의해 생성된 객체도 물론 프로토타입이 존재한다. 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체의 경우 프로토타입의 constructor 프로퍼티가 가리키는 생성자 함수가 반드시 객체를 생성한 생성자 함수라고 단정할 수는 없다.
// obj 객체는 Object 생성자 함수로 생성한 객체가 아니라 객체 리터럴로 생성했다.
const obj = {};
// 하지만 obj 객체의 생성자 함수는 Object 생성자 함수다.
console.log(obj.constructor === Object); // true
위 예제의 경우 obj객체는 Object 생성자 함수와 constructor 프로퍼티로 연결되어 있다.
결과적으로 리터럴로 생성한 객체와 생성자 함수로 생성한 객체의 constructor프로퍼티를 확인하면 동일해 보이지만 객체가 생성되는 방식은 다르다.
2에서 Object 생성자 함수에 인수를 전달하지 않거나 undefined 또는 null을 인수로 전달하면서 호출하면 내부적으로는 추상 연산 OrdinaryObjectCreate를 호출하여 Object.prototype을 프로토타입으로 갖는 빈 객체를 생성한다.
리터럴 표기법에 의해 생성된 객체는 생성자 함수에 의해 생성된 객체는 아니다. 하지만 큰 틀에서 생각해보면 리터럴 표기법으로 생성한 객체도 생성자 함수로 생성한 객체와 본질적인 면에서 큰 차이는 없다.
리터럴 표기법 | 생성자 함수 | 프로토 타입 |
---|---|---|
객체 리터럴 | Object | Object.prototype |
함수 리터럴 | Function | Function.prototype |
배열 리터럴 | Array | Array.prototype |
정규 표현식 리터럴 | RegExp | RegExp.prototype |
프로토타입은 생성자 함수가 생성되는 시점에 더불어 생성된다.프로토타입과 생성자 함수는 단독으로 존재할 수 없고 언제나 쌍으로 존재한다.
생성자 함수로서 호출할 수 있는 함수, 즉 constructor는 함수 정의가 평가되어 함수 객체를 생성하는 시점에 프로토타입도 더불어 생성된다.
// 호이스팅으로 선언문에 도달하기 전에 함수 객체가 생성된다.
// 함수 정의(constructor)가 평가되어 함수 객체를 생성하는 시점에 프로토타입도 더불어 생성된다.
console.log(Person.prototype); // {constructor: ƒ}
// 생성자 함수
function Person(name) {
this.name = name;
}
함수 선언문으로 정의된 Person 생성자 함수는 어떤 코드보다 먼저 평가되어 함수 객체가 된다. 이때 프로토타입도 더불어 생성된다. 생성된 프로토타입은 Person 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩된다.
프로토타입도 객체이고 모든 객체는 프로토타입을 가지므로 프로토타입도 자신의 프로토타입을 갖는다. 생성된 프로토타입의 프로토타입은 Object.prototype이다.
Object
, String
, Number
, Function
, Array
, RegExp
, Date
, Promise
등과 같은 빌트인 생성자 함수도 생성되는 시점에 프로토타입이 생성된다.
모든 빌트인 생성자 함수는 전역 객체가 생성되는 시점에 생성되고 생성된 프로토타입은 빌트인 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩된다.
전역객체
전역 객체는 코드가 실행되기 이전 단게에 자바스크립트 엔진에 의해 생성되는 특수한 객체다. 브라우저에서는 window, 서버 사이드 환경에서는 global 객체를 의미한다.
전역 객체는 표준 빌트인 객체들과 환경에 따른 호스트 객체,
그리고 var 키워드로 선언한 전역 변수와 전역함수를 프로퍼티로 갖는다.
객체 생성 방법
추상 연산 OrdinaryObjectCreate에 의해 생성된다는 공통점이 있다.
추상 연산은 빈 객체를 생성한 후, 객체에 추가할 프로퍼티 목록이 인수로 전달된 경우 프로퍼티를 객체에 추가한다. 그리고 인수로 전달받은 프로토타입을 자신이 생성한 객체의 [[Prototype]] 내부 슬롯에 할당한 다음 생성한 객체를 반환한다.
즉, 프로토타입은 추상 연산에 전달되는 인수에 의해 결정된다.
자바스크립트 엔진은 객체 리터럴을 평가하여 객체를 생성할 때 추상 연산OrdinaryObjectCreate를 호출한다. 이때 전달되는 프로토타입은 Object.prototype이다.
const obj = { x : 1 };
위 객체 리터럴이 평가되면 추상 연산에 의해 다음과 같이 Object 생성자 함수와 Object.prototype과 생성된 객체 사이에 연결이 만들어진다.
이처럼 객체 리터럴에 의해 생성된 obj 객체는 Object.prototype을 프로토타입으로 갖게 되며, 이로써 object.prototype을 상속받고, 상속 받음으로 인해 obj 객체는 constructor 프로퍼티와 hasOwnProperty 메서드를 자신의 자산인 것처럼 자유롭게 사용할 수 있다.
Object 생성자 함수를 호출하면 추상 연산이 호출된다. 즉, Object 생성자 함수에 의해 생성되는 객체의 프로토타입은 Object.prototype이다.
function Person(name) {
this.name = name;
}
const me = new Person('Lee');
생성된 프로토타입 Object.prototype은 다양한 빌트인 메서드를 갖고 있다. 하지만 사용자 정의 생성자 함수 Person과 Person.prototype의 프로퍼티는 constructor뿐이다.
// 이런식으로 Person.prototype에 프로퍼티를 추가하여 하위 객체가 상속 받을 수 있음.
function Person(name) {
this.name = name;
}
Person.prototype.sayHello = function() {
console.log(`Hi! My Name is ${this.name}`);
}
const me = new Person('Lee');
me.sayHello(); // Hi! My Name is Lee
Person 생성자 함수를 통해 생성된 모든 객체는 프로토타입에 추가된 sayHello 메서드를 상속받아 자신의 메서드처럼 사용할 수 있다.
function Person(name) {
this.name = name;
}
// 프로토타입 메서드
Person.prototype.sayHello = function () {
console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
};
const me = new Person('Lee');
// hasOwnProperty는 Object.prototype의 메서드다.
console.log(me.hasOwnProperty('name')); // true
Person 생성자 함수에 의해 생성된 me 객체는 Object.prototype의 메서드인 hasOwnProperty를 호출할 수 있다. 이것은 me 객체가 Person.prototype뿐만 아니라 Object.prototype도 상속받았다는 것을 의미한다.
자바스크립트 엔진은 다음과 같은 과정을 거쳐 메서드를 검색한다.
me.hasOwnProperty('name')
1. 먼저 hasOwnProperty를 호출한 me 객체에서 메서드를 검색한다. me객체에는 없으니 프로토타입 체인을 따라([[Prototype]]
) 내부 슬롯에 바인딩되어 있는 프로토타입으로 이동하여 메서드를 검색한다.
2. Person.prototype에도 hasOwnProperty 메서드가 없으므로 프로토타입 체인을 통해 또 다시 이동한다.
3. Object.prototype에는 hasOwnProperty 메서드가 존재한다. 자바스크립트 엔진은 Object.prototype.hasOwnProperty를 호출한다. 이때 hasOwnProperty 메서드의 this에는 me 객체가 바인딩된다.
프로토타입 체인의 최상위에 위치하는 객체는 언제나 Object.prototype이다. Object.prototype을 프로토타입 체인의 종점이라 하고, Object.prototype에서도 프로퍼티를 검색할 수 없는 경우 undefined를 반환한다.
프로토타입 체인은 상속과 프로퍼티 검색을 위한 메커니즘이다.
스코프 체인은 식별자 검색을 위한 메커니즘
스코프 체인과 프로토타입 체인은 서로 연관없이 별도로 동작하는 것이 아니라 서로 협력하여 식별자와 프로퍼티를 검색하는 데 사용된다.
const Person = (function () {
// 생성자 함수
function Person(name) {
this.name = name;
}
// 프로토타입 메서드
Person.prototype.sayHello = function() {
console.log(`Hi My name is ${this.name}`);
};
// 생성자 함수를 반환
return Person
}());
const me = new Person('Lee');
// 인스턴스 메서드
me.sayHello = function () {
console.log(`Hey! My name is ${this.name}`);
}
// 인스턴스 메서드가 호출된다. 프로토타입 메서드는 인스턴스 메서드에 의해 가려진다.
me.sayHello(); // Hey! My name is Lee
프로토타입 프러퍼티와 같은 이름의 프로퍼티를 인스턴스에 추가하면 덮어쓰는 것이 아니라 인스턴스 프로퍼티로 추가한다.
인스턴스 메서드 sayHello는 프로토타입 메서드 sayHello를 오버라이딩 했고
상속 관계에 의해 프로퍼티가 가려지는 현상을 프로퍼티 섀도잉 이라고 한다.
삭제경우도 마찬가지로 똑같이 동작한다.
Object.create 메서드는 명시적으로 프로토타입을 지정하여 새로운 객체를 생성한다. 다른 객체 생성 방식과 마찬가지로 추상 연산을 호출한다.
// 지정된 프로토타입 및 프로퍼티를 갖는 새로운 객체를 생성하여 반환한다.
* @param {Object} prototype - 생성할 객체의 프로토타입으로 지정할 객체
* @param {Object} [propertiesObject] - 생성할 객체의 프로퍼티를 갖는 객체
* returns {Object} 지정된 프로토타입 및 프로퍼티를 갖는 새로운 객체
// obj -> null
let obj = Object.create(null)
Object.create 메서드는 첫 번째 매개변수에 전달한 객체의 프로토타입 체인에 속하는 객체를 생성한다.
장점
ESLint에서는 빌트인 메서드를 객체가 직접 호출하는 것을 권장하지 않는다. Object.create 메서드를 통해 프로토타입 체인의 종점에 위치하는 객체를 생성할 수 있기 때문이다.
정적 프로퍼티/메서드는 생성자 함수로 인스턴스를 생성하지 않아도 참조/호출할 수 있는 프로퍼티/메서드이다.
정적 프로퍼티/메서드는 생성자 함수가 아닌 생성자 함수가 생성한 인스턴스로 참조/호출할 수 없다. 그 이유는 인스턴스의 프로토타입 체인에 속한 객체의 프로퍼티/메서드가 아니기 때문이다.
인스턴스가 호출한 인스턴스/프로토타입 메서드 내에서 this는 인스턴스를 가리킨다. 이 this를 사용하지 않는다면, 즉 인스턴스를 참조할 필요가 없다면 정적 메서드로 변경하여도 동작한다.
in 연산자는 객체 내에 특정 프로퍼티가 존재하는지 여부를 확인한다.
const person = {
name: 'Lee',
address: 'seoul'
}
console.log('name' in Person); // true
console.log('address' in Person); // true
console.log('toString' in Person); // true
in 연산자가 person 객체가 속한 프로토타입 체인 상에 존재하는 모든 프로토타입에서 toString 프로퍼티를 검색했기 때문이다.
ES6에 추가됐다.
in 연산자와 동일하게 동작한다.
const person = { name: 'Lee' };
console.log(Reflect.has(person, 'name')); // true
인수로 전달받은 프로퍼티 키가 객체 고유의 프로퍼티 키인 경우에만 true를 반환하고 상속받은 프로퍼티 키인 경우 false를 반환한다.
const person = { name: 'Lee' };
console.log(person.hasOwnProperty('name')); // true
console.log(person.hasOwnProperty('toString')); // false
// 위와 같이 쓰는 거 보다는 아래 방식으로 사용하는 것을 권장한다.
console.log(Object.prototype.hasOwnProperty.call(person, 'name'));
// 최근엔 정적메서드로 사용한다.
console.log(Object.hasOwn(person, 'name'));
객체의 모든 프로퍼티를 순회하며 열거 한다.
객체의 프로퍼티 개수만큼 순회하며 상속받은 프로토타입의 프로퍼티까지 열거한다. 하지만 프로퍼티의 어트리뷰트 [[Enumerable]]
의 값이 true인 값만 열거한다.
즉, 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하는 모든 프로토타입의 프로퍼티 중에서 프로퍼티 어트리뷰트 [[Enumerable]]
의 값이 true인 값만 순회하며 열거한다.
하지만 for...in문은 사용 하지 않는 것이 좋다.
for...in 문은 객체 자신의 고유 프로퍼티뿐 아니라 상속받은 프로퍼티도 열거한다. 따라서 Object.prototype.hasOwnProperty 메서드를 사용하여 객체 자신의 프로퍼티인지 확인하는 추가 처리가 필요하다.
특히 배열에서는 for..in 문을 사용하지 말고 일반적인 for문이나 for...of, Array.prototype.forEach 메서드를 사용하기를 권장한다.
객체 자신의 고유 프로퍼티만 열거 하기 위해서는 Object.keys/values/entries 메서드를 사용하는 것을 권장한다.
Object.keys
const person = {
name: 'Son',
address: 'Seoul',
__proto__: { age: 20 }
console.log(Object.keys(person)); // ["name", "address"]
}
Object.values
console.log(Object.values(person)); // ["Son", "Seoul"]
Objcet.entries
console.log(Object.entries(person)); // ["name", "Son"], ["adress","Seoul"]