[ 모던 자바스크립트 딥다이브] 25장 클래스

Goorm·2024년 8월 3일
모던 자바스크립트 딥다이브
0

모던 자바스크립트 딥다이브

목록 보기
15/27
post-thumbnail

클래스는 프로토타입의 문법적 설탕인가?

기존의 프로토타입 기반 객체지향 모델을 폐지하고 새롭게 클래스 기반 객체지향 모델을 제공하는 것은 아니다. 사실 클래스는 함수이며 기존 프로토타입 기반 패턴을 클래스 기반 패턴처럼 사용할 수 있도록 하는 문법적 설탕이라고 볼 수도 있다.

클래스는 생성자 함수와 매우 유사하게 동작하지만 다음과 같이 몇 가지 차이가 있다.

  1. 클래스를 new 연산자 없이 호출하면 에러가 발생한다. 생성자 함수는 new 키워드 없이 호출하면 일반 함수로서 호출된다.
  2. 클래스는 상속을 지원하는 extends와 super 키워드를 제공한다. 생성자 함수는 extends와 super 키워드를 제공하지 않는다.
  3. 클래스는 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 동작한다. 함수 선언문으로 정의된 생성자 함수는 함수 호이스팅, 함수 표현식으로 정의한 생성자 함수는 변수 호이스팅이 발생한다.
  4. 클래스 내의 모든 코드에는 암묵적으로 strict mode가 지정되어 실행되며 해제할 수 없다. 생성자 함수는 암묵적으로 지정되지 않는다.
  5. 클래스의 constructor, 프로토타입 메서드, 정적 메서드는 모두 프로퍼티 어트리뷰트 [[Enumerable]]의 값이 false다. 열거되지 않는다.

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. 클래스 이름은 생성자 함수와 마찬가지로 파스칼 케이스를 사용하는 것이 일반적이다. 파스칼 케이스를 사용하지 않아도 에러가 발생하지는 않는다.

class Person {}

클래스는 일급 객체이다.

  • 무명의 리터럴로 생성할 수 있다. 런타임에 생성이 가능하다.
  • 함수의 매개변수로 전달할 수 있다.
  • 함수 반환값으로 사용할 수 있다.
  • 변수나 자료구조(객체, 배열 등)에 저장할수 있다.

클래스는 함수다. 클래스 몸체에는 0개 이상의 메서드만 정의할 수 있다. 클래스 몸체에서 정의할 수 있는 메서드는 3가지이다.

  • constructor
  • 프로토타입 메서드
  • 정적 메서드
// 클래스 선언문
class Person {
  // 생성자
  constructor(name) {
    // 인스턴스 생성 및 초기화
    this.name = name; // name 프로퍼티는 public하다.
  }

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

  // 정적 메서드
  static sayHello() {
    console.log('Hello!');
  }
}

// 인스턴스 생성
const me = new Person('Lee');

// 인스턴스의 프로퍼티 참조
console.log(me.name); // Lee
// 프로토타입 메서드 호출
me.sayHi(); // Hi! My name is Lee
// 정적 메서드 호출
Person.sayHello(); // Hello!

클래스와 생성자 함수의 정의 방식을 비교해 보면 다음과 같다.

클래스 호이스팅

클래스는 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 보이나 그렇지 않다.

const Person = '';

{
  // 호이스팅이 발생하지 않는다면 ''이 출력되어야 한다.
  console.log(Person); // ReferenceError
  
  // 클래스 선언문
  class Person {}
}

위에 코드를 보면 ReferenceError가 나온다. 이것은 let, const 와 같이 TDZ에 있기 때문이다. 즉 클래스는 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 보이나 그렇지 않고 호이스팅이 발생한다. let, const와 같이 TDZ에 머물기 때문이다.

인스턴스 생성

클래스는 new 연산자와 함께 호출되어 인스턴스를 생성한다.
클래스는 인스턴스를 생성하는 것이 유일한 존재 이유이므로 반드시 new 연사자와 함께 호출해야 한다

class Person {}

const me = Person();
// TypeError: Class constructor Foo cannot be invoked without 'new'

클래스 표현식으로 정의된 클래스의 경우 다음 예제와 같이 클래스를 가리키는 식별자(Person)를 사용해 인스턴스를 생성하지 않고 기명 클래스 표현식의 클래스 이름(MyClass)을 사용해 인스턴스를 생성하면 에러가 발생한다.

const Person = class MyClass {};

// 함수 표현식과 마찬가지로 클래스를 가리키는 식별자로 인스턴스를 생성해야 한다.
const me = new Person();

// 클래스 이름 MyClass는 함수와 동일하게 클래스 몸체 내부에서만 유효한 식별자다.
console.log(MyClass); // ReferenceError: MyClass is not defined

const you = new MyClass(); // // ReferenceError: MyClass is not defined

메서드

클래스 몸체에서 정의할 수 있는 메서드는 constructor, 프로토타입 메서드, 정적메서드의 세 가지가 있다.

constructor

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

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

constructor는 메서드로 해석되는 것이 아니라 클래스가 평가되어 생성한 함수 객체 코드의 일부가 된다. 클래스 정의가 평과되면 constructor의 기술된 동작을 하는 함수 객체가 생성된다.

클래스의 constructor 메서드와 프로토타입의 constructor 프로퍼티

이름이 같아 혼동하기 쉽지만 직접적인 관련이 없다. 프로토타입의 constructor 프로퍼티는 모든 프로토타입이 가지고 있는 프로퍼티이며, 생성자 함수를 가리킨다.

constructor는 클래스 내에 최대 한 개만 존재할 수 있다. 2개 이상 포함하면 문법 에러가 발생한다.
constructor를 생햑하면 클래스에 빈 constructor가 암묵적으로 정의된다. constructor를 생략한 클래스는 빈 constructor에 의해 빈 객체를 생성한다.

프로퍼티가 추가되어 초기화된 인스턴스를 생성하려면 constructor 내부에서 this에 인스턴스 프로퍼티를 추가한다.

class Person {
     constructor() {
         // 고정값으로 인스턴스 초기화
         this.name = 'Lee'; 
         this.address = 'Seoul'
     }
 }

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

프로토타입 메서드

클래스 몸체에서 정의한 메서드는 기본적으로 프로토타입 메서드가 된다.

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

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

Person 클래스는 다음과 같이 프로토타입 체인을 생성한다.

결국 클래스는 생성자 함수와 같이 인스턴스를 생성하는 생성자 함수라고 볼 수 있다. 클래스는 생성자 함수와 마찬가지로 프로토타입 기반의 객체 생성 메커니즘이다.

정적 메서드

클래스에서는 메서드에 static 키워드를 붙이면 정적 메서드가 된다.

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

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

Person 클래스는 다음과 같이 프로토타입 체인을 생성한다.

정적 메서드는 클래스 정의 이후 인스턴스를 생성하지 않아도 호출할 수 있다.

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.
class Square {
    static area(width, height) {
        return width * height;
    }
}

console.log(Square.area(10, 10));   // 100

정적 메서드 area는 인스턴스 프로퍼티를 참조하지 않는다. 인스턴스 프로퍼티를 참조해야 한다면 정적 메서드 대신 프로토타입 메서드를 사용해야 한다.

메서드 내부에서 인스턴스 프로퍼티를 참조할 필요가 있다면 this를 사용해야 하며, 이러한 경우 프로토타입 메서드로 정의해야 한다. 하지만 메서드 내부에서 인스턴스 프로퍼티를 참조해야 할 필요가 없다면 this를 사용하지 않게 된다.

표준 빌트인 객체인 Math, Number, JSON, Object, Reflect 등이 가지는 정적 메서드는 애플리케이션 전역에서 사용할 유틸리티 함수다.

Math.max(1, 2, 3);				// 3
Number.isNaN(NaN);				// true
JSON.stringify({ a: 1 });		//. "{"a":1}"
Object.is({}, {});				// false
Reflect.has({ a: 1 }, 'a');		// true

클래스 또는 생성자 함수를 하나의 네임스페이스로 사용하여 정적 메서드를 모아 놓으면 이름 충돌 가능성을 줄여 주고 관련 함수들을 구조화할 수 있는 효과가 있다.

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.
  5. 내부 메서드 [[Construct]]를 갖지 않는 non-constructor다. 따라서 new 연산자와 함께 호출할 수 없다.

클래스의 인스턴스 생성 과정

  1. 인스턴스 생성과 this 바인딩

    • new 연산자와 함께 클래스를 호출하면 constructor의 내부 코드가 실행되기에 앞서 암묵적으로 빈 객체가 생성된다.
    • 이 빈 객체가 바로 (아직 완성되지는 않았지만) 클래스가 생성한 인스턴스다.
      -클래스가 생성한 인스턴스의 프로토타입으로 클래스의 prototype 프로퍼티가 가리키는 객체가 설정된다.
    • 암묵적으로 생성된 빈 객체, 즉 인스턴스는 this에 바인딩된다.따라서 constructor 내부의 this는 클래스가 생성한 인스턴스를 가리킨다.

  2. 인스턴스 초기화

    • constructor의 내부 코드가 실행되어 this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.
    • this에 바인딩되어 있는 인스턴스에 프로퍼티를 추가하고 constructor가 인수로 전달받은 초기값으로 인스턴스의 프로퍼티 값을 초기화한다.

  3. 인스턴스 반환

    • 클래스의 모든 처리가 끝나면 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환된다.
class Person {
    constructor(name) {
        // 1. 암묵적으로 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다.
        console.log(this);  // Parson {}
        console.log(Object.getPrototypeOf(this) === Person.prototype);  // true

        // 2. this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.
        this.name = name;

        // 3. 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환된다.
    }
}

프로퍼티

인스턴스 프로퍼티는 constructor 내부에서 정의해야 한다.

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

앞서 과정을 봤듯이 constructor 내부 코드가 실행되기 이전에 constructor 내부의 this에는 이미 클래스가 암묵적으로 생성한 인스턴스인 빈 객체가 바인딩되어 있다.

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

클래스 필드 정의 제안

클래스 필드는 클래스 기반 객체지향 언어에서 클래스가 생성할 인스턴스의 프로퍼티를 가리키는 용어다.

자바스크립트의 클래스 몸체에는 메서드만 선언할 수 있다. 따라서 클래스 몸체에 클래스 필드를 선언하면 문법 에러가 발생한다.

class Person {
  // 클래스 필드 정의
  name = 'Lee';
}

const me = new Person('Lee'); // Person {name: 'Lee'}

하지만 실행하면 문법 에러가 발생하지 않고 정상 동작한다. 이제는 클래스 필드를 클래스 몸체에 정의할 수 있다.

클래스 몸체에서 클래스 필드를 정의하는 경우 this에 클래스 필드를 바인딩해서는 안 된다. this는 클래스의 constructor와 메서드 내에서만 유효하다.

class Person = {
  name = 'Lee';
  
  constructor() {
    console.log(name); // ReferenceError
  }
}

new Person();

클래스 필드를 참조하는 경우 this를 반드시 사용해야 한다.

클래스 필드에 초기값을 할당하지 않으면 undefined를 갖는다.

class Person = {
  name;
}

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

인스턴스를 생성할 때 외부의 초기값으로 클래스 필드를 초기화해야 할 필요가 있다면 constructor에서 클래스 필드를 초기화해야 한다.

클래스 필드 정의 제안으로 인해 인스턴스 프로퍼티를 정의하는 방식은 두 가지가 되었다. 인스턴스를 생성할 때 외부 초기값으로 클래스 필드를 초기화할 필요가 있다면 constructor에서 인스턴스 프로퍼티를 정의하는 기존 방식을 사용하고, 인스턴스를 생성할 때 외부 초기값으로 클래스 필드를 초기화할 필요가 없다면 기존의 constructor에서 인스턴스 프로퍼티를 정의하는 방식과 클래스 필드 정의 제안 모두 사용할 수 있다.

private 필드 정의 제안

자바스크립트는 캡슐화를 완전하게 지원하지 않는다. 인스턴스 프로퍼티는 인스턴스를 토애 클래스 외부에서 언제나 참조할 수 있다. 즉, 언제나 public이다.

클래스 필드 정의 제안을 사용하더라도 클래스 필드는 기본적으로 public하기 때문에 외부에 그대로 노출된다.

private 필드의 선두에는 #을 붙여준다. private 필드를 참조할 때도 #을 붙여주어야 한다.

class Person {
  // private 필드 정의
  #name = '';
  
  constructor(name) {
    // private 필드 참조
    this.#name = name;
  }
}

const me = new Person('Lee');
console.log(me.#name);	// SyntaxError: Private field '#name' must be declared in an enclosing class

public 필드는 어디서든 참조할 수 있지만 private 필드는 클래스 내부에서만 참조할 수 있다.

static 필드 정의 제안

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

상속에 의한 클래스 확장

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.

클래스는 상속을 통해 기존 클래스를 확장할 수 있는 문법이 기본적으로 제공된다. 자신만의 고유한 속성을 추가할 수 있으며, 상속에 의한 클래스 확장은 코드 재사용 관점에서 매우 유용하다.

class Animal {
    constructor(age, weight) {
        this.age = age;
        this.weight = weight;
    }

    eat() { return 'eat'; }

    move() { return 'move'; }
}

// 상속을 통해 Animal 클래스를 확장한 Bird 클래스
class Bird extends Animal {
    fly() { return 'fly'; }
}

const bird = new Bird(1, 5);

console.log(bird);                      // Bird {age: 1, weight: 5}
console.log(bird instanceof Bird);      // true
console.log(bird instanceof Animal);    // true

console.log(bird.eat());    // eat
console.log(bird.move());   // move
console.log(bird.fly());    // fly

상속에 의해 확장된 클래스 Bird를 통해 생성된 인스턴스의 프로토타입 체인은 다음과 같다.

클래스는 상속을 통해 다른 클래스를 확장할 수 있는 문법인 extends 키워드가 기본적으로 제공된다.

extends 키워드

extends 키워드를 사용하여 상속받을 클래스를 정의한다

// 수퍼(베이스/부모)클래스
class Base {}

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

extends 키워드의 역할은 수퍼클래스와 서브클래스 간의 상속 관계를 설정하는 것이다. 클래스도 프로토타입을 통해 상속 관계를 구현한다.

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

서브 클래스의 constructor

클래스에서 constructor를 생략하면 클래스에 다음과 같이 비어있는 constructor가 암묵적으로 정의된다. 서브클래스에서 constructor를 생략하면 클래스에 다음과 같은 constructor가 암묵적으로 정의된다. args는 new 연산자와 함께 클래스를 호출할 때 전달한 인수의 리스트다.

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

수퍼클래스와 서브 클래스 모두 constructor를 생략했다.

// 수퍼클래스
class Base {}

// 서브클래스
class Derived extends Base {}

// 암묵적으로 constructor가 정의된다.
// 수퍼클래스
class Base {
	constructor() {}
}

// 서브클래스
class Derived extends Base {
	constructor(...args) { super(...args); }
}

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

수퍼클래스와 서브클래스 모두 constructor를 생략하면 빈 객체가 생성된다.

super 키워드

super 키워드는 함수처럼 호출할 수도 잇고 this와 같이 식별자처럼 참조할 수 있는 특수한 키워드다.super는 다음과 같이 동작한다.

  • super를 호출하면 수퍼클래스의 constructor(super-constructor)를 호출한다.
  • super를 참조하면 수퍼클래스의 메서드를 호출할 수 있다.

super 호출
super를 호출하면 수퍼클래스의 constructor(super-constructor)를 호출한다.

다음 예제와 같이 수퍼클래스에서 추가한 프로퍼티와 서브클래스에서 추가한 프로퍼티를 갖는 인스턴스를 생성한다면 서브클래스의 constructor를 생략할 수 없다. 이때 new 연산자와 함께 서브클래스를 호출하면서 전달한 인수 중에서 수퍼클래스의 constructor에 전달할 필요가 있는 인수는 서브클래스의 constructor에서 호출하는 super를 통해 전달한다.

class Base {
    constructor(a, b) {	// ➃
        this.a = a;
        this.b = b;
    }
}

class Derived extends Base {
    constructor(a, b, c) {	// ➁
        super(a, b);		// ➂
        this.c = c;
    }
}

const derived = new Derived(1, 2, 3);	// ➀
console.log(derived);					// Derived {a: 1, b: 2, c: 3}

new 연산자와 함께 Derived 클래스를 호출(➀)하면서 전달한 인수 1, 2, 3은 Derived 클래스의 constructor(➁)에 전달되고 super 호출(➂)을 통해 Base 클래스의 constructor(➃)에 일부가 전달된다.

1. 서브클래스에서 constructor를 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 참조할 수 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. 서브클래스의 프로토타입 메서드 내에서 super.sayHi는 수퍼클래스의 프로토타입 메서드 sayHi를 가리킨다.

 class Base {    
    constructor(name) {
        this.name = name;
    }

    sayHi() {
        return `Hi ${this.name}`;
    }
 }

 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?

super 참조를 통해 수퍼클래스의 메서드는 참조하려면 super가 수퍼클래스의 메서드가 바인딩된 객체, 즉 수퍼클래스의 prototype 프로퍼티에 바인딩된 프로토타입을 참조할 수 있어야 한다. 위 예제는 다음 예제와 동일하게 동작한다.

class Base {    
    constructor(name) {
        this.name = name;
    }

    sayHi() {
        return `Hi ${this.name}`;
    }
 }

 class Derived extends Base {
    sayHi() {
        // __super는 Base.prototype을 가리킨다.
        const __super = Object.getPrototypeOf(Derived.prototype);
        return `${__super.sayHi.call(this)} how are you doing?`;
    }
 }

super는 자신을 참조하고 있는 메서드가 바인딩되어 있는 객체의 프로토타입을 가리킨다. 따라서 super.sayHi, 즉 Base.prototype.sayHi를 호출할 때 call 메서드를 사용할 this를 전달해야 한다.

call 메서드를 사용해 this를 전달하지 않고 Base.prototype.sayHi를 그대로 호출하면 Base.prototype.sayHi 메서드 내부의 this는 Base.prototype을 가리킨다. Base.prototype.sayHi 메서드는 프로토타입 메서드이기 때문에 내부의 this는 Base.prototype이 아닌 인스턴스를 가리켜야 한다. name 프로퍼티는 인스턴스에 존재하기 때문이다.

이처럼 super 참조가 동작하기 위해서는 super를 참조하고 있는 메서드가 바인딩되어 있는 객체의 프로토타입을 찾을 수 있어야하며 이를 위해 메서드는 내부 슬롯 [[HomeObject]]를 가지며, 자신을 바인딩하고 있는 객체를 가리킨다.

super 참조를 의사 코드로 표현하면 다음과 같다.

/*
 [[HomeObject]]는 메서드 자신을 바인딩하고 있는 객체를 가리킨다.
 [[HomeObject]]를 통해 메서드 자신을 바인딩하고 있는 객체의 프로토타입을 찾을 수 있다.
 */
 super = Object.getPrototypeOf([[HomeObject]])

주의할 것은 ES6의 메서드 축약 표현으로 정의된 함수만이 [[HomeObject]]를 갖는다는 것이다.

const base = {
   name: 'Lee',
   sayHi() {
     return `Hi! ${this.name}`;
   }
 };

 const derived = {
   __proto__: base,
   // ES6 메서드 축약 표현으로 정의한 메서드다. 따라서 [[HomeObject]]를 갖는다.
   sayHi() {
     return `${super.sayHi()}. how are you doing?`;
   }
 };

 console.log(derived.sayHi());	// Hi Lee. how are you doing?

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

class Base {
   static sayHi() {
     return 'Hi!';
   }
 }

 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?

상속 클래스의 인스턴스 생성 과정

클래스가 단독으로 인스턴스를 생성하는 과정보다 상속관게에 있는 두 클래스가 협력하며 인스턴스를 생성하는 과정은 좀 더 복잡하다.

다음의 Rectangle 클래스와 상속받은 ColorRectangle 클래스를 보자.

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}`;
    }
}

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

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

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

console.log(colorReactangle.getArea());     // 8
console.log(colorReactangle.toString());    // width = 2, height = 4, color = red

colorRectangle 클래스에 의해 생성된 인스턴스의 프로토타입 체인은 다음과 같다.

1. 서브클래스의 super 호출
자바스크립트 엔진은 클래스를 평가할 때 수퍼클래스와 서브클래스를 구분하기 위해 "base" 또는 "derived"를 값으로 갖는 내부 슬롯 [[ConstructorKind]]를 갖는다.

다른 클래스를 상속받지 않는 클래스(그리고 생성자 함수)는 내부 슬롯 [[ConstructorKind]]의 값이 "base"로 설정되지만 다른 클래스를 상속받는 서브클래스는 내부 슬롯 [[ConstructorKind]]의 값이 "derived"로 설정된다. 그리고 이를 통해 호출되었을 때의 동작이 구분된다.

서브클래스는 자신이 직접 인스턴스를 생성하지 않고 수퍼클래스에서 인스턴스 생성을 위임한다. 이것이 바로 서브클래스의 constructor에서 반드시 super을 호출해야 하는 이유다.

서브클래스가 new 연산자와 함께 호출되면 서브클래스 constructor 내부의 super 키워드가 함수처럼 호출되고 super가 호출되면 수퍼클래스가 평가되어 생성된 함수 객체의 코드가 실행되기 시작한다.

서브클래스 constructor 내부에 super 호출이 없으면 에러가 발생한다.
실제로 인스턴스를 생성하는 주체는 수퍼클래스이므로 수퍼클래스의 constructor를 호출하는 super가 호출되지 않으면 인스턴스를 생성할 수 없기 때문이다.

2. 수퍼클래스의 인스턴스 생성과 this 바인딩
수퍼클래스의 constructor 내부의 코드가 실행되기 이전에 암묵적으로 빈 객체를 생성한다. 이 빈 객체가 바로 클래스가 생성한 인스턴스다. 암묵적으로 생성된 빈 객체, 즉 인스턴스는 this에 바인딩된다. 따라서 수퍼클래스의 constructor 내부의 this는 생성된 인스턴스르 ㄹ가리킨다.

class Rectangle {
    constructor(width, height) {
      // 암묵적으로 빈 객체, 즉 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다.
      console.log(this);	// ColorRectangle {}
      // new 연산자와 함께 호출된 함수, 즉 new.target은 ColorRectangle이다.
      console.log(new.target);	// ColorRectangle
...

이때 인스턴스는 수퍼클래스가 생성한 것이다. 하지만 new 연산자와 함께 호출된 클래스가 서브클래스라는 것이 중요하다. 인스턴스는 new.target이 가리키는 서브클래스가 생성한 것으로 처리된다.

생성된 인스턴스의 프로토타입은 수퍼클래스의 prototype 프로퍼티가 가리키는 객체가 아니라 new.target, 즉 서브클래스의 prototype 프로퍼티가 가리키는 객체이다.

class Rectangle {
    constructor(width, height) {
      // 암묵적으로 빈 객체, 즉 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다.
      console.log(this);	// ColorRectangle {}
      // new 연산자와 함께 호출된 함수, 즉 new.target은 ColorRectangle이다.
      console.log(new.target);	// ColorRectangle

      console.log(Object.getPrototypeOf(this) === ColorRectangle.prototype);	// true
      console.log(this instanceof ColorRectangle);	// true
      console.log(this instanceof Rectangle);		// true
...

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 초기화 한다.

class Rectangle {
    constructor(width, height) {
      // 암묵적으로 빈 객체, 즉 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다.
      console.log(this);	// ColorRectangle {}
      // new 연산자와 함께 호출된 함수, 즉 new.target은 ColorRectangle이다.
      console.log(new.target);	// ColorRectangle

      console.log(Object.getPrototypeOf(this) === ColorRectangle.prototype);	// true
      console.log(this instanceof ColorRectangle);	// true
      console.log(this instanceof Rectangle);		// true

      // 인스턴스 초기화
      this.width = width;
      this.height = height;

      console.log(this);	// ColorRectangle {width: 2, height: 4}
...

4. 서브클래스 constructor로의 복구와 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.

class ColorRectangle extends Rectangle {
  constructor(width, height, color) {
    super(width, height);

    // super가 반환한 인스턴스가 this에 바인딩된다.
    console.log(this);	// ColorRectangle {width: 2, height: 4}
...

이처럼 super가 호출되지 않으면 인스턴스가 생성되지 않으며, this 바인딩도 할 수 없다. 서브클래스의 constructor에서 super를 호출하기 전에는 this를 참조할 수 없는 이유가 바로 이 때문이다.

5. 서브클레스의 인스턴스 초기화
super호출 이후, 서브클래스의 constructor에 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.

class ColorRectangle extends Rectangle {
  constructor(width, height, color) {
    super(width, height);

    // super가 반환한 인스턴스가 this에 바인딩된다.
    console.log(this);	// ColorRectangle {width: 2, height: 4}

    // 인스턴스 초기화
    this.color = color;

    // 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환된다.
    console.log(this);	// ColorRectangle {width: 2, height: 4, color: "red"}
  }
...
profile
Goorm
“사용자의 경험을 개선하는 개발자가 되고 싶습니다.”
이전 포스트

[모던 자바스크립트 딥다이브] 24장 클로저

다음 포스트

[모던 자바스크립트 딥다이브] 26장 ES6 함수의 추가 기능

0개의 댓글