prototype

김현진·2023년 1월 15일

목록 보기

13/17

자바스크립트는 객체 기반의 프로그래밍 언어이며, 자바스크립트를 이루고 있는 것중 원시타입을 제외한 나머지 값들은 모두 객체 다.

객체지향 프로그래밍

객체 지향 프로그래밍은 절차지향적 관점이 아닌, 객체의 집합으로 프로그램을 표현하려는 프로그래밍 패러다임을 의미한다.

객체의 다양한 속성 중에서 프로그램에 필요한 속성만 가추려 내어 표현하는 것을 추상화라고 한다.

객체는 상태 데이터와 동작을 하나의 논리적인 단위로 묶은 복합적인 자료구조라고 할 수 있다.

객체는 다른 객체와 메세지를 주고받거나 데이터를 처리할 수도 있다.

객체는 다른 객체의 상태 데이터나 동작을 상속받아 사용하기도 한다.

상속과 프로토타입

상속은 객체지향 프로그래밍의 핵심 개념으로, 어떤 객체의 프로퍼티 또는 메서드를 다른 객체를 상속받아 그대로 사용할 수 있는 것을 말한다.

자바스크립트는 프로토타입을 기반으로 상속을 구현하여 기존의 코드를 적극적으로 재사용해 불필요한 중복을 제거한다.

생성자 함수가 생성한 모든 인스턴스는 자신의 상위 객체 Prototype의 모든 프로퍼티와 메서드를 상속받는다.

프로토타입 객체

프로토타입 객체란 객체지향 프로그래밍의 근간을 이루는 객체 간 상속을 구현하기 위해 사용된다. 프로토타입은 어떤 객체의 상위 객체의 역할을 하는 객체로서 다른 객체에 공유 프로퍼티를 제공한다. 프로토타입을 상속받은 하위 객체는 상위 객체의 프로퍼티를 자신의 프로퍼티처럼 자유롭게 사용할 수 있다.

모든 객체는 [[Prototype]]이라는 내부 슬롯을 가지며, 객체가 생성될 때 객체 생성 방식에 따라 프로토타입이 결정되고 [[Prototype]]에 저장된다.

모든 객체는 하나의 프로토타입을 갖는다. 그리고 모든 프로토타입은 생성자 함수와 연결되어 있다.

[[Prototype]] 내부 슬롯에는 proto 접근자 프로퍼티를 통해 자신의 [[Prototype]] 내부 슬롯이 가리키는 프로토타입에 간접 접근 할 수 있다.

프로토타입은 자신의 constructor 프로퍼티를 통해 생성자 함수에 접근할 수 있고, 생성자 함수는 자신의 prototype 프토퍼티를 통해 프로토타입에 접근할 수 있다.

proto 접근자 프로퍼티

1. proto는 접근자 프로퍼티다

자바스크립트는 원칙적으로 내부 슬록과 내부 메서드에 직접적으로 접근하거나 호출 할 수 있는 방법을 제공하지 않는다. [[Prototype]] 내부 슬록에도 직접 접근할 수 없으며, proto 접근자 프로퍼티를 통해 간접적으로 접근할 수 있게 된다. Object.prototype 의 접근자 프로퍼티인 proto 는 getter/setter 함수라고 부르는 접근자 함수[[Get]], [[Set]] 를 통해 [[Prototype]] 내부 슬롯의 값을 취득하거나 할당한다.

2. proto 접근자 프로퍼티는 상속을 통해 사용된다.

모든 객체는 상속을 통해 Object.prototype.proto 접근자 프로퍼티를 사용할 수 있다.

Object.prototype

모든 객체는 프로토타입의 계층 구조인 프로토타입 체인 에 묶여있다.
자바스크립트 엔진은 객체의 프로퍼티에 접근하려고 할 때, 해당 객체에 접근하려는 프로퍼티가 없다면 proto 접근자 프로퍼티가 가리키는 참조를 따라 자신의 부모 역할을 하는 프로토타입의 프로퍼티를 순차적으로 검색한다.
프로토타입 체인의 종점인 최상위 객체는 Object.prototype 이며, 이 객체의 프로퍼티와 메서드는 모든 객체에 상속된다.

3. proto 접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근하는 이유

프로토타입에 접근하기 위해 접근자 프로퍼티를 사용하는 이유는 상호 참조에 의해 프로토타입이 체인이 생성되는 것을 방지하기 위해서다.
프로토타입 체인은 단방향 링크드 리스트로 구현되어야 한다.
순환 참조하는 프로토타입 체인이 만들어지면 프로토타입의 체인 종점이 존재하지 않기 때문에 프로퍼티를 검색할 때 무한루프에 빠진다.

4. proto 접근자 프로퍼티를 코드 내에서 직접 사용하는 것은 권장하지 않는다.

proto 접근자 프로퍼티는 ES5 이전에 존재하지 않았고, 직접 상속을 통해 Object.prototype 을 상속받지 않는 객체를 생성할 수도 있어서 사용할 수 없는 경우가 있다.
따라서 proto 접근자 프로퍼티 대신 프로토타입의 참조를 취득하고 싶은 경우에는 Object.getPrototypeOf 메서드를 사용하고, 프로토타입을 교체하고 싶은 경우 Object.setPrototypeOf 메서드를 사용할 것을 권장한다.
Object.getPrototypeOf 메서드와 Object.setPrototypeOf 메서드는 get Object.prototypeproto 와 set Object.prototypeproto 의 처리내용과 정확히 일치한다.

// obj는 프로토타입 체인의 종점이다. 따라서 Object.__prototype__을 상속받을 수 없다.
const obj = Object.create(null);

// obj는 Object.__proto__를 상속받을 수 없다.
console.log(obj.__proto__) // undefined

// 따라서 __proto__보다 Object.getPrototypeOf 메서드를 사용하는 편이 좋다.
console.log(Object.getPrototypeOf(obj)) // null

const obj = {};
const parent = { x: 1 };

// obj 객체의 프로토타입을 취득
Object.getPrototypeOf(obj); // obj.__proto__;

// obj 객체의 프로토타입을 교체
Object.setPrototypeOf(obj, parent); // obj.__proto__ = parent;

함수 객체의 prototype 프로퍼티

함수 객체만이 소유하는 prototype 프로퍼티는 생성자 함수가 생성한 인스턴스의 프로토타입을 가리킨다.
모든 객체가 가지고 있는 proto 접근자 프로퍼티와 함수 객체만이 가지고 있는 prototype은 결국 동일한 프로토타입을 가리키지만, 프로퍼티를 사용하는 주체가 다르다.