모던 자바스크립트 Deep Dive - 25장 클래스_1

자바스크립트는 프로토타입 기반 객체지향 언어입니다. 클래스 없이도 생성자 함수와 프로토타입을 통해 객체지향 언어의 상속을 구현할 수 있습니다.
ES6에서 도입된 클래스는 클래스 기반 객체지향 프로그래밍 언어와 매우 흡사한 새로운 객체 생성 메커니즘을 제시합니다.

클래스는 함수이며 기존 프로토타입 기반 패턴을 클래스 기반 패턴처럼 사용할 수 있도록 도와줍니다.

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

• 클래스를 new 연산자 없이 호출하면 에러가 발생하지만 생성자 함수를 new 연산자 없이 호출하면 일반 함수로 호출된다.
• 클래스는 상속을 지원하는 extends와 super 키워드를 제공한다.
• 클래스는 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 동작한다.
• 클래스 내의 모든 코드에는 암묵적으로 strict mode가 지정되어 실행되며 해제할 수 없다.
• 클래스의 constructor, 프로토타입 메서드, 정적 메서드는 모두 프로퍼티 어트리뷰트 [[Enumerable]]의 값이 false다. 즉 열거되지 않는다.

📚 클래스 정의

클래스는 class 키워드를 사용하여 정의하며 생성자 함수와 마찬가지로 파스칼 케이스를 사용하는 것이 일반적입니다.

class Person {}

// 일발적이지 않지만 표현식으로 정의할 수도 있음
// 익명 클래스 표현식
const Person = class {};
// 기명 클래스 표현식
const Person = class MyClass {};

위와 같이 표현식으로 정의할 수 있다는 것은 클래스가 값으로 사용할 수 있는 일급 객체라는 것을 의미합니다. 일급 객체로서 갖는 특징은 다음과 같습니다.

• 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.

클래스 몸체에는 0개 이상의 메서드만 정의할 수 있으며 정의할 수 있는 메서드는 constructor(생성자), 프로토타입 메서드, 정적 메서드의 세 가지가 있습니다.

// 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 같습니다.

📚 클래스 호이스팅

클래스 선언문으로 정의한 클래스는 함수 선언문과 같이 소스코드 평가 과정, 즉 런타임 이전에 먼저 평가되어 함수 객체를 생성합니다. 이때 constructor(생성자 함수)가 생성되며 프로토타입도 함께 생성됩니다.

// 📌 단, 클래스는 정의 이전에 참조할 수 없다.
console.log(Person); //ReferenceError

// 클래스 선언문
class Person {}

// 📌 클래스 선언문은 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 보이나 그렇지 않다.
const Person = '';
{
  //호이스팅이 발생하지 않는다면 ''이 출력되어야 함
  console.log(Person); // ReferenceError
  
  // 클래스 선언문
  class Person {}
}

클래스 선언문도 let, const 키워드로 선언한 변수처럼 호이스팅됩니다.

📚 인스턴스 생성

클래스는 생성자 함수이며 new 연산자와 함께 호출되어 인스턴스를 생성합니다.

class Person {}

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

// 반드시 new 연산자와 함께 호출해야 한다.
const you = Person(); // TypeError

클래스 표현식으로 정의된 경우 다음과 같이 기명 클래스 표현식의 클래스 이름을 사용해 인스턴스를 생성하면 에러가 발생합니다.

const Person = class MyClass {};

const me = new Person(); 

// MyClass 는 함수와 동일하게 클래스 몸체 내부에서만 유효한 식별자이다.
console.log(MyClass); // ReferenceError
const you = new MyClass(); // ReferenceError

📚 메서드

클래스의 정의에서 언급한 것과 같이 클래스 몸체에서 정의할 수 있는 메서드는 3가지가 있습니다.

✏️ constructor

constructor는 인스턴스를 생성하고 초기화하기 위한 특수한 메서드입니다.
클래스는 평가되어 함수 객체가 되고, 함수 객체 고유의 프로퍼티를 모두 갖고 있습니다.

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

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


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

클래스의 constructor 메서드와 프로토타입의 constructor 프로퍼티는 이름이 같이 혼동하기 쉽지만 직접적인 관련이 없습니다.
프로토타입의 constructor 프로퍼티는 모든 프로토타입이 가지고 있는 프로퍼티이며, 생성자 함수를 가리킵니다.

constructor 는 생성자 함수와 유사하지만 몇 가지 차이가 있습니다.

• constructor는 클래스 내에 최대 한 개만 존재할 수 있습니다.
• constructor는 생략할 수 있습니다. 생략하면 암묵적으로 빈 constructor가 정의됩니다.
• constructor 내에서 인스턴스의 생성과 동시에 인스턴스 프로퍼티 추가를 통해 인스턴스의 초기화를 실행합니다. 따라서 인스턴스를 초기화하려면 constructor를 생략해서는 안됩니다.

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

• constructor는 별도의 반환문을 갖지 않아야 합니다.

class Person {
  constructor(name) {
    this.name = name;
    // 명시적으로 객체를 반환하면 암묵적인 this 반환이 무시된다.
    return {};
  }
}

const me = new Person('lee');
console.log(me); // {} 빈 객체가 반환된다.


class Person {
  constructor(name) {
    this.name = name;
    // 명시적으로 원시값을 반환하면 원시값은 무시되고 this가 반환된다.
    return 100;
  }
}

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

✏️ 프로토타입 메서드

생성자 함수를 사용하여 인스턴스를 생성하는 경우 프로토타입 메서드를 생성하기 위해 명시적으로 프로토타입에 메서드를 추가해야 합니다.

// 생성자 함수
function Person(name) {
  this.name = name;
}

Person.prototype.sayHi = function () {
  console.log(`Hi my name is ${this.name}`);
};

const me = new Person('lee');
me.sayHi(); // Hi my name is lee

클래스 몸체에서 정의한 메서드는 prototype 프로퍼티에 메서드를 추가하지 않아도 기본적으로 프로토타입 메서드가 됩니다.

class Person {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }
  sayHi() {
    console.log(`Hi my name is ${this.name}`);
  }
}

const me = new Person('lee');
me.sayHi(); // Hi my name is lee

다시 말해 클래스는 생성자 함수와 마찬가지로 프로토타입 기반의 객체 생성 메커니즘입니다.

✏️ 정적 메서드

정적 메서드는 인스턴스를 생성하지 않아도 호출할 수 있는 메서드를 말합니다.
클래스에서는 메서드에 static 키워드를 붙이면 정적 메서드(클래스 메서드)가 됩니다.
정적 메서드는 인스턴스로 호출할 수 없습니다.

//생성자 함수
function Person(name) {
  this.name = name;
}

//정적 메서드
Person.sayHi = function () {
  console.log('hi');
};

//정적 메서드 호출
Person.sayHi(); // hi

//클래스
class Person {
  //생성자
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }
  //정적 메서드
  static sayHi() {
    console.log('hi');
  }
}

Person.sayHi(); // hi 클래스로 호출, 인스턴스 없이도 호출할 수 있다.

// 인스턴스 생성
const me = new Person('lee');
me.sayHi(); // TypeError

✏️ 정적 메서드와 프로토타입 메서드의 차이

• 정적 메서드와 프로토타입 메서드는 자신이 속해 있는 프로토타입 체인이 다르다.
• 정적 메서드는 클래스로 호출하고 프로토타입 메서드는 인스턴스로 호출한다.
• 정적 메서드는 인스턴스 프로퍼티를 참조할 수 없지만 프로토타입 메서드는 인스턴스 프로퍼티를 참조할 수 있다.

class Square {
  //정적 메서드
  static area(width, height) {
    return width * height;
  }
}

console.log(Square.area(10, 10)); // 100, 인스턴스 프로퍼티를 참조하지 않는다.

class Square {
  constructor(width, height) {
    this.width = width;
    this.height = height;
  }
  
  //프로토타입 메서드
  area() {
    return this.width * this.height;
  }
}

const square = new Square(10, 10);
console.log(square.area()); // 100

프로토타입 메서드 내부의 this는 프로토타입 메서드를 호출한 인스턴스를 가리킵니다. 정적 메서드 내부의 this는 인스턴스가 아닌 클래스를 가리킵니다. 즉, 프로토타입 메서드와 정적 메서드 내부의 this 바인딩이 다릅니다.

표준 빌트인 객체인 Math, Number, JSON, Object, Reflect 등은 다양한 정적 메서드를 가지고 있습니다. 이들 정적 메서드는 애플리케이션 전역에서 사용할 유틸리티 함수입니다.

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

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

✏️ 클래스에서 정의한 메서드의 특징

• function 키워드를 생략한 메서드 축약 표현을 사용한다.
• 객체 리터럴과는 다르게 클래스에 메서드를 정의할 때는 콤마가 필요 없다.
• 암묵적으로 strict mode로 실행된다.
• for ... in 문이나 Object.keys 메서드 등으로 열거할 수 없다. 프로퍼티 어트리뷰트 [[Enumerable]]의 값이 false이다.
• 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 생성됩니다. 이 객체가 바로 클래스가 생성한 인스턴스입니다. constructor 내부의 this는 클래스가 생성한 인스턴스를 가리킵니다.

2)인스턴스 초기화
constructor의 내부 코드가 실행되어 this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화합니다. this에 바인딩되어 있는 인스턴스에 프로퍼티를 추가하고 인수로 전달받은 초기값으로 인스턴스 프로퍼티 값을 초기화 합니다. constructor가 생략되었다면 이 과정도 생략됩니다.

3) 인스턴스 반환
클래스의 모든 처리가 끝나면 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환됩니다.

class Person {
  constructor(name) {
    //1. 암묵적으로 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩
    console.log(this); //Person {}
    console.log(Object.getPrototypeOf(this) === Person.prototype);//true
    
    //2. this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화
    this.name = name;
    
    //3. 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환
  }
}