[TIL] 모던 자바스크립트 Deep Dive - ES6 함수의 추가 기능

hangkemiii·2022년 2월 28일
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모던 자바스크립트 Deep Dive

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26장. ES6 함수의 추가 기능

함수의 구분

ES6 이전까지 자바스크립트의 함수는 별다른 구분 없이 다양한 목적으로 사용되었다. 자바스크립트의 함수는 일반적인 함수로서 호출할 수도 있고, new 연산자와 함께 호출하여 인스턴스를 생성할 수 있는 생성자 함수로서 호출할 수도 있으며, 객체에 바인딩되어 메서드로서 호출할 수도 있다. 이는 언뜻 보면 편리한 것 같지만 실수를 유발시킬 수 있으며 성능 면에서도 손해다.

var foo = function () {
  return 1;
};

// 일반적인 함수로서 호출
foo(); // 1

// 생성자 함수로서 호출
new foo(); // foo {}

// 메서드로서 호출
var obj = { foo: foo };
obj.foo(); // 1

이처럼 ES6 이전의 함수는 사용 목적에 따라 명확히 구분되지 않는다. 즉, ES6 이전의 모든 함수는 일반 함수로서 호출할 수 있는 것은 물론 생성자 함수로서 호출할 수 있다. 다시 말해, ES6 이전의 모든 함수는 callable이면서 constructor다.

var foo = function () {};

// ES6 이전의 모든 함수는 callable이면서 constructor다.
foo(); // undefined
new foo(); // foo {}

callable과 constructor/non-constructor

호출할 수 있는 함수 객체를 callable이라 하며, 인스턴스를 생성할 수 있는 함수 객체를 constructor, 인스턴스를 생성할 수 없는 함수 객체를 non-constructor라고 부른다.

주의할 것은 ES6 이전에 일반적으로 메서드라고 부르던 객체에 바인딩된 함수도 callable이며 constructor라는 것이다. 따라서 객체에 바인딩된 함수도 일반 함수로서 호출할 수 있는 것은 물론 생성자 함수로서 호출할 수도 있다.

// 프로퍼티 f에 바인딩된 함수는 callable이며 constructor다.
var obj = {
  x: 10,
  f: function () { return this.x; }
};

// 프로퍼티 f에 바인딩된 함수를 메서드로서 호출
console.log(obj.f()); // 10

// 프로퍼티 f에 바인딩된 함수를 일반 함수로서 호출
var bar = obj.f;
console.log(bar()); // undefined

// 프로퍼티 f에 바인딩된 함수를 생성자 함수로서 호출
console.log(new obj.f()); // f {}

위 예제와 같이 객체에 바인딩된 함수를 생성자 함수로 호출하는 경우가 흔치는 않겠지만 문법상 가능하다는 것은 문제가 있고, 이는 성능 면에서도 문제가 있다. 객체에 바인딩된 함수가 constructor라는 것은 객체에 바인딩된 함수가 prototype 프로퍼티를 가지며, 프로토타입 객체도 생성한다는 것을 의미하기 때문이다.

함수에 전달되어 보조 함수의 역할을 수행하는 콜백 함수도 마찬가지다. 콜백 함수도 constructor이기 때문에 불필요한 프로토타입 객체를 생성한다.

// 콜백 함수를 사용하는 고차 함수 map. 콜백 함수도 constructor이며 프로토타입을 생성한다.
[1, 2, 3].map(function (item) {
  return item * 2;
}); // [2, 4, 6]

이처럼 ES6 이전의 모든 함수는 사용 목적에 따라 명확한 구분이 없으므로 호출 방식에 특별한 제약이 없고 생성자 함수로 호출되지 않아도 프로토타입 객체를 생성한다. 이는 혼란스러우며 실수를 유발할 가능성이 있고 성능에도 좋지 않다.

이러한 문제를 해결하기 위해 ES6에서는 함수를 사용 목적에 따라 세 가지 종류로 명확히 구분했다.

ES6 함수의 구분constructorprototypesuperarguments
일반 함수(Normal)OOXO
메서드(Method)XXOO
화살표 함수(Arrow)XXXX

일반 함수는 함수 선언문이나 함수 표현식으로 정의한 함수를 말하며, ES6 이전의 함수와 차이가 없다. 하지만 ES6의 메서드와 화살표 함수는 ES6 이전의 함수와 명확한 차이가 있다. 일반 함수는 constructor이지만 ES6의 메서드와 화살표 함수는 non-constructor다.

메서드

ES6 사양에서 메서드는 메서드 축약 표현으로 정의된 함수만을 의미한다.

const obj = {
  x: 1,
  // foo는 메서드다.
  foo() { return this.x; },
  // bar에 바인딩된 함수는 메서드가 아닌 일반 함수다.
  bar: function() { return this.x; }
};

console.log(obj.foo()); // 1
console.log(obj.bar()); // 1

ES6 사양에서 정의한 메서드(이하 ES6 메서드)는 인스턴스를 생성할 수 없는 non-constructor다. 따라서 ES6 메서드는 생성자 함수로서 호출할 수 없다.

new obj.foo(); // TypeError: obj.foo is not a constructor
new obj.bar(); // bar {}

ES6 메서드는 인스턴스를 생성할 수 없으므로 prototype 프로퍼티가 없고 프로토타입도 생성하지 않는다.

// obj.foo는 constructor가 아닌 ES6 메서드이므로 prototype 프로퍼티가 없다.
obj.foo.hasOwnProperty('prototype'); // false

// obj.bar는 constructor인 일반 함수이므로 prototype 프로퍼티가 있다.
obj.bar.hasOwnProperty('prototype'); // true

ES6 메서드는 자신을 바인딩한 객체를 가리키는 내부 슬롯 [[HomeObject]]를 갖는다. super 참조는 내부 슬롯 [[HomeObject]]를 사용하여 수퍼클래스의 메서드를 참조하므로 내부 슬롯 [[HomeObject]]를 갖는 ES6 메서드는 super 키워드를 사용할 수 있다.

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

const derived = {
  __proto__: base,
  // sayHi는 ES6 메서드다. ES6 메서드는 [[HomeObject]]를 갖는다.
  // sayHi는 [[HomeObject]]는 sayHi가 바인딩된 객체인 derived를 가리키고
  // super는 sayHi의 [[HomeObject]]의 프로토타입인 base를 가리킨다.
  sayHi() {
    return `${super.sayHi()}. how are you doing?`;
  }
};

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

이처럼 ES6 메서드는 본연의 기능(super)을 추가하고 의미적으로 맞지 않는 기능(constructor)은 제거했다. 따라서 메서드를 정의할 때 프로퍼티 값으로 익명 함수 표현식을 할당하는 ES6 이전의 방식은 사용하지 않는 것이 좋다.

화살표 함수

화살표 함수(Arrow function)는 function 키워드 대신 화살표(=>, fat arrow)를 사용하여 기존의 함수 정의 방식보다 간략하게 함수를 정의할 수 있다. 화살표 함수는 표현만 간략한 것이 아니라 내부 동작도 기존의 함수보다 간략하다. 특히 화살표 함수는 콜백 함수 내부에서 this가 전역 객체를 가리키는 문제를 해결하기 위한 대안으로 유용하다.

화살표 함수 정의

화살표 함수 정의 문법은 다음과 같다.

함수 정의

화살표 함수는 함수 선언문으로 정의할 수 없고 함수 표현식으로 정의해야 한다. 호출 방식은 기존 함수와 동일하다.

const multiply = (x, y) => x * y;
multiply(2, 3); // 6

매개변수 선언

매개변수가 여러 개인 경우 소괄호 () 안에 매개변수를 선언하고, 매개변수가 한 개인 경우 소괄호 ()를 생략할 수 있다. 매개변수가 없는 경우에는 소괄호 ()를 생략할 수 없다.

const arrow = (x, y) => { ... };
const arrow = x => { ... };
const arrow = () => { ... };

함수 몸체 정의

함수 몸체가 하나의 문으로 구성된다면 함수 몸체를 감싸는 중괄호 {}를 생략할 수 있다. 이때 함수 몸체 내부의 문이 값으로 평가될 수 있는 표현식인 문이라면 암묵적으로 반환된다.

// concise body
const power = x => x ** 2;
power(2); // 4

// 위 표현은 다음과 동일하다.
// block body
const power = x => { return x ** 2 };

함수 몸체를 감싸는 중괄호 {}를 생략한 경우 함수 몸체 내부의 문이 표현식이 아닌 문이라면 에러가 발생한다. 표현식이 아닌 문은 반환할 수 없기 때문이다. 따라서 함수 몸체가 하나의 문으로 구성된다 해도 함수 몸체의 문이 표현식이 아닌 문이라면 중괄호를 생략할 수 없다.

const arrow = () => { const x = 1; };

객체 리터럴을 반환하는 경우 객체 리터럴을 소괄호 ()로 감싸 주어야 한다.

const create = (id, content) => ({ id, content });
create(1, 'JavaScript'); // {id: 1, content: "JavaScript"}

// 위 표현은 다음과 동일하다.
const create = (id, content) => { return { id, content }; };

객체 리터럴을 소괄호 ()로 감싸지 않으면 객체 리터럴의 중괄호 {}를 함수 몸체를 감싸는 중괄호 {}로 잘못 해석한다.

// { id, content }를 함수 몸체 내의 쉼표 연산자문으로 해석한다.
const create = (id, content) => { id, content };
create(1, 'JavaScript'); // undefined

함수 몸체가 여러 개의 문으로 구성된다면 함수 몸체를 감싸는 중괄호 {}를 생략할 수 없다. 이때 반환값이 있다면 명시적으로 반환해야 한다.

const sum = (a, b) => {
  const result = a + b;
  return result;
};

화살표 함수도 일급 객체이므로 Array.prototype.map, Array.prototype.filter, Array.prototype.reduce 같은 고차 함수에 인수로 전달할 수 있다. 이 경우 일반적인 함수 표현식보다 표현이 간결하고 가독성이 좋다.

// ES5
[1, 2, 3].map(function (v) {
  return v * 2;
});

// ES6
[1, 2, 3].map(v => v * 2); // [2, 4, 6]

이처럼 화살표 함수는 콜백 함수로서 정의할 때 유용하다. 화살표 함수는 표현만 간략한 것이 아니라 일반 함수의 기능을 간략화했으며 this도 편리하게 설계되었다. 일반 함수와 화살표 함수의 차이에 대해 살펴보자.

화살표 함수와 일반 함수의 차이

화살표 함수와 일반 함수의 차이는 다음과 같다.

  1. 화살표 함수는 인스턴스를 생성할 수 없는 non-constructor다.
const Foo = () => {};
// 화살표 함수는 생성자 함수로서 호출할 수 없다.
// 화살표 함수는 prototype 프로퍼티가 없다.
new Foo(); // TypeError: Foo is not a constructor
Foo.hasOwnProperty('prototype'); // false
  1. 중복된 매개변수 이름을 선언할 수 없다.
const arrow = (a, a) => a + a;
// SyntaxError: Duplicate parameter name not allowed in this context
  1. 화살표 함수는 함수 자체의 this, arguments, super, new.target 바인딩을 갖지 않는다.

    따라서 화살표 함수 내부에서 this, arguments, super, new.target을 참조하면 스코프 체인을 통해 상위 스코프의 this, arguments, super, new.target을 참조한다.

    만약 화살표 함수와 화살표 함수가 중첩되어 있다면 상위 화살표 함수에도 this, arguments, super, new.target 바인딩이 없으므로 스코프 체인 상에서 가장 가까운 상위 함수 중에서 화살표 함수가 아닌 함수의 this, arguments, super, new.target을 참조한다.

this

화살표 함수가 일반 함수와 구별되는 가장 큰 특징은 바로 this다. 화살표 함수의 this는 일반 함수의 this와는 다르게 동작한다. 이는 "콜백 함수 내부의 this 문제", 즉 콜백 함수 내부의 this가 외부 함수의 this와 다르기 때문에 발생하는 문제를 해결하기 위해 의도적으로 설계된 것이다.

this 바인딩은 함수의 호출 방식, 즉 함수가 어떻게 호출되었는지에 따라 동적으로 결정된다. 다시 말해, 함수를 정의할 때 this에 바인딩할 객체가 정적으로 결정되는 것이 아니고, 함수를 호출할 때 함수가 어떻게 호출되었는지에 따라 this에 바인딩할 객체가 동적으로 결정된다.

이때 주의할 것은 일반 함수로서 호출되는 콜백 함수의 경우다. 고차 함수의 인수로 전달되어 고차 함수 내부에서 호출되는 콜백 함수도 중첩 함수라고 할 수 있다.

class Prefixer {
  constructor(prefix) {
    this.prefix = prefix;
  }

  add(arr) {
    // add 메서드는 인수로 전달된 배열 arr을 순회하며 배열의 모든 요소에 prefix를 추가한다.
    // ①
    return arr.map(function (item) {
      return this.prefix + item; // ②
      // -> TypeError: Cannot read property 'prefix' of undefined
    });
  }
}

const prefixer = new Prefixer("-webkit-");
console.log(prefixer.add(["transition", "user-select"]));

위 예제를 실행했을 때 기대하는 결과는 [-webkit-transition', '-webkit-user-select']이다. 하지만, TypeError가 발생한다.

프로토타입 메서드 내부인 ①에서 this는 메서드를 호출한 객체(위 예제의 경우 prefixer 객체)를 가리킨다. 그런데 Array.prototype.map의 인수로 전달한 콜백 함수의 내부인 ②에서 this는 undefined를 가리킨다. 이는 Array.prototype.map 메서드가 콜백 함수를 일반 함수로서 호출하기 때문이다.

일반 함수로서 호출되는 모든 함수 내부의 this는 전역 객체를 가리킨다. 그런데 클래스 내부의 모든 코드에는 암묵적으로 strict mode가 적용된다. 따라서 Array.prototype.map 메서드의 콜백 함수에도 strict mode가 적용된다. strict mode에서 일반 함수로서 호출된 모든 함수 내부의 this에는 전역 객체가 아니라 undefined가 바인딩되므로 일반 함수로서 호출되는 Array.prototype.map 메서드의 콜백 함수 내부의 this에는 undefined가 바인딩된다.

이때 발생하는 문제가 바로 "콜백 함수의 this 문제"다. ES6에서는 화살표 함수를 사용하여 콜백 함수 내부의 this 문제를 해결할 수 있다.

class Prefixer {
  constructor(prefix) {
    this.prefix = prefix;
  }
  
  add(arr) {
    return arr.map(item => this.prefix + item);
  }
}

const prefixer = new Prefixer('-webkit-');
console.log(prefixer.add(['transition', 'user-select']));
// ['-webkit-transition', '-webkit-user-select']

화살표 함수는 함수 자체의 this 바인딩을 갖지 않는다. 따라서 화살표 함수 내부에서 this를 참조하면 상위 스코프의 this를 그대로 참조한다. 이를 lexical this라 한다.

Rest 파라미터

기본 문법

Rest 파라미터(나머지 매개변수)는 매개변수 이름 앞에 세개의 점 ... 을 붙여서 정의한 매개변수를 의미한다. Rest 파라미터는 함수에 전달된 인수들의 목록을 배열로 전달받는다.

function foo(...rest) {
  // 매개변수 rest는 인수들의 목록을 배열로 전달받는 Rest 파라미터다.
  console.log(rest); // [ 1, 2, 3, 4, 5 ]
}

foo(1, 2, 3, 4, 5);

일반 매개변수와 Rest 파라미터는 함께 사용할 수 있다. 이때 함수에 전달된 인수들은 매개변수와 Rest 파라미터에 순차적으로 할당된다.

function foo(param, ...rest) {
  console.log(param); // 1
  console.log(rest); // [ 2, 3, 4, 5 ]
}

foo(1, 2, 3, 4, 5);

function bar(param1, param2, ...rest) {
  console.log(param1); // 1
  console.log(param2); // 2
  console.log(rest); // [ 3, 4, 5 ]
}

bar(1, 2, 3, 4, 5);

Rest 파라미터는 이름 그대로 먼저 선언된 매개변수에 할당된 인수를 제외한 나머지 인수들로 구성된 배열이 할당된다. 따라서 Rest 파라미터는 반드시 마지막 파라미터여야 한다. 또한 Rest 파라미터는 단 하나만 선언할 수 있다.

function foo(...rest, param1, param2) { }

foo(1, 2, 3, 4, 5);
// SyntaxError: Rest parameter must be last formal parameter

function bar(...rest1, ...rest2) { }

bar(1, 2, 3, 4, 5);
// SyntaxError: Rest parameter must be last formal parameter

Rest 파라미터와 arguments 객체

ES5에서는 함수를 정의할 때 매개변수의 개수를 확정할 수 없는 가변 인자 함수의 경우 매개변수를 통해 인수(argument)를 전달받는 것이 불가능하므로 arguments 객체를 활용하여 인수를 전달받았다. arguments 객체는 함수 호출 시 전달된 인수들의 정보를 담고 있는 순회 가능한 유사 배열 객체이며, 함수 내부에서 지역 변수처럼 사용할 수 있다.

// 매개변수의 개수를 사전에 알 수 없는 가변 인자 함수
function sum() {
  // 가변 인자 함수는 arguments 객체를 통해 인수를 전달받는다.
  console.log(arguments);
}

sum(1, 2); // {length: 2, '0': 1, '1': 2}

하지만 arguments 객체는 배열이 아닌 유사 배열 객체이므로 배열 메서드를 이용하려면 Function.prototype.call이나 Function.prototype.apply 메서드를 사용해 arguments 객체를 배열로 변환해야 하는 번거로움이 있었다.

function sum() {
  // 유사 배열 객체인 arguments 객체를 배열로 변환한다.
  var array = Array.prototype.slice.call(arguments);

  return array.reduce(function (pre, cur) {
    return pre + cur;
  }, 0);
}

console.log(sum(1, 2, 3, 4, 5)); // 15

ES6에서는 rest 파라미터를 사용하여 가변 인자 함수의 인수 목록을 배열로 직접 전달받을 수 있다. 이를 통해 유사 배열 객체인 arguments 객체를 배열로 변환하는 번거로움을 피할 수 있다.

function sum(...args) {
  // Rest 파라미터 args에는 배열 [1, 2, 3, 4, 5]가 할당된다.
  return args.reduce((pre, cur) => pre + cur, 0);
}
console.log(sum(1, 2, 3, 4, 5)); // 15

매개변수 기본값

함수를 호출할 때 매개변수의 개수만큼 인수를 전달하는 것이 바람직하지만 그렇지 않은 경우에도 에러가 발생하지 않는다. 이는 자바스크립트 엔진이 매개변수의 개수와 인수의 개수를 체크하지 않기 때문이다.

인수가 전달되지 않은 매개변수의 값은 undefined다. 이를 방치하면 다음 예제와 같이 의도치 않은 결과가 나올 수 있다.

function sum(x, y) {
  return x + y;
}

console.log(sum(1)); // NaN

따라서 다음 예제와 같이 매개변수에 인수가 전달되었는지 확인하여 인수가 전달되지 않은 경우 매개변수에 기본값을 할당할 필요가 있다. 즉, 방어 코드가 필요하다.

function sum(x, y) [
  // 인수가 전달되지 않아 매개변수의 값이 undefined인 경우 기본값을 할당한다.
  x = x || 0;
  y = y || 0;
  
  return x + y;
  }
  
console.log(sum(1,2)); // 3
console.log(sum(1)); // 1

ES6에서 도입된 매개변수 기본값을 사용하면 함수 내에서 수행하던 인수 체크 및 초기화를 간소화할 수 있다.

function sum(x = 0, y = 0) {
  return x + y;
}

console.log(sum(1, 2)); // 3
console.log(sum(1)); // 1

매개변수 기본값은 매개변수에 인수를 전달하지 않은 경우와 undefined를 전달한 경우에만 유효하다.

function logName(name = 'Kyeom') {
  console.log(name);
}

logName(); // Kyeom
logName(undefined); // Kyeom
logName(null); // null

앞서 살펴본 Rest 파라미터에는 기본값을 지정할 수 없다.

function foo(...rest = []) {
  console.log(rest):
}

// SyntaxError: Rest parameter may not have a default initializer

매개변수 기본값은 함수 정의 시 선언한 매개변수 개수를 나타내는 함수 객체의 length 프로퍼티와 arguments 객체에 아무런 영향을 주지 않는다.

function sum(x, y = 0) {
  console.log(arguments); 
}

console.log(sum.length); // 1
sum(1); // Arguments { '0': 1}
sum(1, 2); // Arguments { '0': 1, '1': 2}
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