모던 자바스크립트 Deep Dive - 25장 클래스_2

이혜란·2023년 1월 11일
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📚 프로퍼티

✏️ 인스턴스 프로퍼티

인스턴스 프로퍼티는 constructor 내부에서 정의해야 합니다.

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

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

✏️ 접근자 프로퍼티

접근자 프로퍼티는 자체적으로는 값([[Value]] 내부 슬롯)을 갖지 않고 다른 데이터 프로퍼티의 값을 읽거나(getter) 저장할 때(setter) 사용하는 접근자 함수로 구성된 프로퍼티입니다.

class Person {
  constructor(firstName, lastName) {
    // 데이터 프로퍼티
    this.firstName = firstName;
    this.lastName = lastName;
  }
  // fullName은 접근자 함수로 구성된 접근자 프로퍼티, 프로토타입 프로퍼티
  // getter 함수는 반드시 무언가를 반환해야 함
  get fullName() {
    return `${this.firstName} ${this.lastName}`;
  }
  // setter 함수는 반드시 단 하나의 매개변수가 있어야 함
  set fullName(name) {
    [this.firstName, this.lastName] = name.split(' ');
  }
}

const me = new Person('rani', 'lee');
// 데이터 프로퍼티를 통한 프로퍼티 값의 참조
console.log(`${me.firstName} ${me.lastName}`); // rani lee

// 접근자 프로퍼티를 통한 프로퍼티 값의 저장, setter함수 호출
me.fullName = 'hye lee';
console.log(me); //{firstName: "hye", lastName: "lee"}

// 접근자 프로퍼티를 통한 값의 참조, getter 함수 호출
console.log(me.fullName); // hye lee

//접근자 프로퍼티는 get, set, enumerable, configurable 프로퍼티 어트리뷰트를 갖는다.
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(Person.prototype, 'fullName'));
// {get: f, set: f, enumerable: false, configurable: true}

✏️ 클래스 필드 정의 제안

클래스 필드(필드 또는 멤버)는 클래스 기반 객체지향 언어에서 클래스가 생성할 인스턴스의 프로퍼티를 가리키는 용어입니다.

// JAVA의 클래스 필드는 클래스 내부에서 변수처럼 사용됨
// 아래는 JAVA 코드 예시입니다.

public class Person {
  // 📌 클래스 필드 정의
  // 클래스 필드는 클래스 몸체에 this 없이 선언
  private String name = "";

  // 생성자
  Person(String name) {
    //this는 클래스가 생성할 인스턴스를 가리킴
    this.name = name;
  }

  public String getFullName() {
    // 📌 클래스 필드 참조
    // this 없이도 클래스 필드를 참조할 수 있음
    return name;
  }
}

자바스크립트의 클래스 몸체에는 메서드만 선언할 수 있지만, 최신 브라우저 또는 최신 Node.js버전에서는 미리 구현해 놓았기 때문에 아래의 코드를 실행하면 정상 동작합니다.

class Person {
  // 클래스 필드 정의
  name = "lee";
// 📌 this.name = ''; 와 같이 this에 클래스 필드를 바인딩하면 문법 에러가 발생
}

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

클래스 필드를 참조하는 경우 자바스크립트에서는 this를 반드시 사용해야 합니다.

class Person {
  // 클래스 필드
  name = "lee";

  constructor() {
    console.log(name); // ReferenceError
  }
}

new Person();

인스턴스를 생성할 때 클래스 필드를 초기화할 필요가 있다면 constructor 밖에서 클래스 필드를 정의할 필요가 없어집니다.

class Person {
  constructor(name) {
    // 클래스 필드를 참조하여 초기값을 할당해야하기 때문!
    this.name = name;
  }
}

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

함수는 일급 객체이므로 클래스 필드에 할당할 수 있습니다. 즉 클래스 필드를 통해 메서드를 정의할 수도 있습니다.

class Person {
  // 클래스 필드에 문자열을 할당
  name = "lee";
  // 📌 클래스 필드에 함수를 할당, 화살표 함수도 가능
  // 인스턴스 메서드가 되기 때문에 권장하지 않음
  getName = function () {
    return this.name;
  }
}

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

인스턴스 프로퍼티를 정의하는 방식은 두 가지로 정의할 수 있습니다.
외부 초기값으로 클래스 필드를 초기화 할 필요가 있다면 기존 방식대로 constructor에서 정의
초기화 할 필요가 없다면 기존 방식과 클래스 필드 정의 제안 모두 사용할 수 있습니다.

✏️ private 필드 정의 제안

자바스크립트는 캡슐화를 완전하게 지원하지 않기 때문에 인스턴스 프로퍼티는 언제나 public입니다.

하지만 최신 브라우저(Chrome 74이상)와 최신 Node.js(버전 12이상)에는 private 필드를 정의할 수 있도록 구현되어 있습니다.

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

const me = new Person('lee');
// 📌 private 필드 #name은 클래스 외부에서 참조할 수 없다.
console.log(me.#name); // SyntaxError

public 필드는 어디서든 참조할 수 있지만 private 필드는 클래스 내부에서만 참조할 수 있습니다. 다만 접근자 프로퍼티를 통해 간접적으로 접근하는 방법은 유효합니다.

class Person {
  // private 필드 정의
  #name = '';
  
  constructor(name) {
    this.#name = name; //📌클래스 몸체에 private필드 정의가 없을 경우 에러가 발생함
  }
  // 접근자 프로퍼티
  get name() {
    // private 필드를 참조하여 trim한 다음 반환
    return this.#name.trim();
  }
}

const me = new Person('lee');
console.log(me.name); // lee

✏️ static 필드 정의 제안

static 키워드를 사용하여 정적 필드를 정의할 수는 없었지만 최신 브라우저와 Node.js버전에서 static public/private 필드를 정의할 수 있도록 구현되어 있습니다.

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); // 3.142857...
console.log(MyMath.increment()); // 11

📚 상속에 의한 클래스 확장

✏️ 클래스 상속과 생성자 함수 상속

상속에 의한 클래스 확장은 기존 클래스를 상속받아 새로운 클래스를 확장하여 정의하는 것 입니다. 따라서 상속에 의한 클래스 확장은 코드 재사용 관점에서 유용합니다.

클래스와 생성자 함수는 인스턴스를 생성할 수 있는 함수라는 점에서 유사하지만 클래스는 상속을 통해 기존 클래스를 확장할 수 있는 문법이 제공되는 반면에 생성자 함수는 그렇지 않습니다.

// 수퍼클래스
class Animal {
  constructor(age, weight) {
    this.age = age;
    this.weight = weight;
  }
  
  eat() { return 'eat'; }
  move() { return 'move'; }
}

// 📌 상속을 통해 Animal 클래스를 확장한 Bird 클래스, 서브클래스
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
// 📌 Animal 클래스의 속성을 그대로 사용할 수 있음
console.log(bird.eat()); // eat
console.log(bird.move()); // move
console.log(bird.fly()); // fly

✏️ extends 키워드

상속을 통해 클래스를 확장하려면 extends 키워드를 사용하여 상속받을 클래스를 정의합니다.

상속을 통해 확장된 클래스를 서브(파생/자식)클래스라 부르고 서브클래스에게 상속된 클래스를 수퍼(베이스/부모)클래스라 부릅니다.

수퍼클래스와 서브클래스는 프로토타입 메서드, 정적 메서드 모두 상속이 가능합니다.

✏️ 동적 상속

extends 키워드는 클래스뿐만 아니라 생성자 함수를 상속받아 클래스를 확장할 수도 있습니다. 단 extends 키워드 앞에는 반드시 클래스가 와야 합니다.

// 생성자 함수
function Base(a) {
  this.a = a;
}
// 생성자 함수를 상속받는 서브클래스
class Derived extends Base {}

const derived  = new Derived(1);
console.log(derived); // Derived {a: 1}

// 생성자 함수
function Base1() {}
// 클래스
class Base2 {}

let condition = true;

class Derived2 extends (condition ? Base1 : Base2) {}
const derived2 = new Derived2();
console.log(derived2); // Derived2 {}
console.log(derived2 instanceof Base1); // true
console.log(derived2 instanceof Base2); // false

✏️ 서브클래스의 constructor

서브클래스에서 constructor를 생략하면 클래스에 다음과 같은 constructor가 암묵적으로 정의됩니다. args는 new 연산자와 함께 클래스를 호출할 때 전달한 인수의 리스트입니다.

constructor(...args){super(...args);}//수퍼클래스의 constructor 호출, 인스턴스 생성

수퍼클래스와 서브클래스 모두 constructor를 생략하면 빈 객체가 생성됩니다. 프로퍼티를 소유하는 인스턴스를 생성하려면 constructor 내부에서 인스턴스에 프로퍼티를 추가해야 합니다.

✏️ super 키워드

super 키워드는 함수처럼 호출할 수도 있고 this와 같이 식별자처럼 참조할 수 있는 특수한 키워드입니다.

  • super 호출 - 수퍼클래스의 constructor를 호출합니다.
// 수퍼클래스
class Base {
  constructor(a, b) {
    this.a = a;
   	this.b = b;
  }
}
// 서브클래스
class Derived extends Base {
  // 암묵적으로 constructor가 정의됨
  // constructor(...args) { super(...args); } 📌 super 호출
}

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

수퍼클래스에서 추가한 프로퍼티와 서브클래스에서 추가한 프로퍼티를 갖는 인스턴스를 생성한다면 서브클래스의 constructor를 생략할 수 없습니다.

// 수퍼클래스
class Base {
    constructor(a, b) {
    this.a = a;
   	this.b = b;
  }
}
// 서브클래스
// 📌 서브클래스에서 constructor를 생략하지 않는 경우 반드시 super를 호출해야 함
// 📌 반드시 서브클래스의 constructor에서만 super를 호출할 수 있음
class Derived extends Base {
  constructor(a, b, c) {
    super(a, b); // 📌 super 호출
    this.c = c; // 📌 super를 호출하기 전에 this를 먼저 참조할 수 없다
  }
}

const derived = new Derived(1, 2, 3);
console.log(derieved); // Derived {a: 1, b: 2, c: 3}
  • super 참조 - 메서드 내에서 super를 참조하면 수퍼클래스의 메서드를 호출할 수 있습니다.
// 수퍼클래스
class Base {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }
  sayHi() {
    return `Hi ${this.name}`;
  }
}
// 서브클래스
class Derived extends Base {
  sayHi() {
    return `${super.sayHi()}. how are you?`; // super 참조
  }
}

const derived new Derived('lee');
console.log(derived.sayHi()); // Hi lee. how are you?

super는 객체 리터럴에서도 참조를 사용할 수 있습니다. 단 ES6의 메서드 축약 표현으로 정의된 함수만 가능합니다.

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

const derived = {
  __proto__: base,
  // ES6 메서드 축약 표현으로 정의한 메서드이다. 
  sayHi() {
    return `${super.sayHi()}. how are you?`;
  }
};

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

서브클래스 정적 메서드(static) 내에서 super참조는 수퍼클래스의 정적 메서드를 가리킵니다.

✏️ 상속 클래스의 인스턴스 생성 과정

직사각형을 추상화한 Rectangle 클래스와 상속을 통해 클래스를 확장한 ColorRectangle 클래스 예제를 통해 상속 관계에 있는 두 클래스가 어떻게 인스턴스를 생성하는지 살펴보겠습니다.

// 수퍼클래스
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}`;
  }
}

// 서브클래스
class ColorRectangle extends Rectangle {
  constructor(width, height, color) {
    super(width, height);
    this.color = color;
  }
  // 메서드 오버라이딩
  toString() {
    return super.toString() + `, color = ${this.color}`;
  }
}

const colorRectangle = new ColorRectangle(2, 4, 'red');
console.log(colorRectangle); // ColorRectangle {width: 2, height: 4, color: 'red'}
// 상속을 통해 getArea 메서드 호출
console.log(colorRectangle.getArea()); // 8
// 오버라이딩된 toString 메서드 호출
console.log(colorRectangle.toString()); // width = 2, height = 4, color = red

  1. 서브 클래스의 super 호출
    서브클래스는 자신이 직접 인스턴스를 생성하지 않고 수퍼클래스에게 인스턴스 생성을 위임합니다. 따라서 서브클래스의 constructor에서 반드시 super를 호출해야 합니다.

  2. 수퍼클래스의 인스턴스 생성과 this 바인딩
    인스턴스는 수퍼클래스가 생성한 것이지만 new 연산자와 함께 호출된 함수를 가리키는 new.target은 서브클래스를 가리킵니다. 따라서 인스턴스는 new.target이 가리키는 서브클래스가 생성한 것으로 처리됩니다. 즉 this는 서브클래스를 가리킵니다.

  3. 수퍼클래스의 인스턴스 초기화
    this에 바인딩되어 있는 인스턴스에 프로퍼티를 추가하고 constructor가 인수로 전달받은 초기값으로 인스턴스의 프로퍼티를 초기화합니다.

  4. 서브클래스 constructor로의 복귀와 this 바인딩
    super가 반환한 인스턴스가 this에 바인딩 되고, 서브클래스는 별도의 인스턴스를 생성하지 않고 super가 반환한 인스턴스를 this에 바인딩하여 그대로 사용합니다.

  5. 서브클래스의 인스턴스 초기화
    this에 바인딩되어 있는 인스턴스에 프로퍼티를 추가하고 constructor가 인수로 전달받은 초기값으로 초기화합니다.

  6. 인스턴스 반환
    클래스의 모든 처리가 끝나면 완성된 인스턴스가 바인딩된 this를 암묵적으로 반환합니다.

✏️ 표준 빌트인 생성자 함수 확장

String, Number, Array 같은 표준 빌트인 객체도 extends 키워드를 사용하여 확장할 수 있습니다.

// Array 생성자 함수를 상속받아 확장한 MyArray
class MyArray extends Array {
  // 중복된 배열 요소를 제거하고 새로운 배열을 반환 [1, 1, 2, 3] => [1, 2, 3]
  uniq() {
    return this.filter((v, i, self) => self.indexOf(v) === i);
  }
  
  // 모든 배열 요소의 평균을 구함 [1, 2, 3] => 2
  average() {
    return this.reduce((pre, cur) => pre + cur, 0) / this.length;
  }
}

// MyArray 클래스의 인스턴스, MyArray 메서드 체이닝 가능
const myArray = new MyArray(1, 1, 2, 3); 
console.log(myArray); // MyArray(4) [1, 1, 2, 3]
console.log(myArray.uniq()); // MyArray(3)[1, 2, 3]
console.log(myArray.average()); // 1.75

위의 예제에서 MyArray 타입이 아닌 Array가 생성한 인스턴스를 반환하게 하려면 Symbol.species를 사용하여 정적 접근자 프로퍼티를 추가합니다. 

class MyArray extends Array {
  static get [Symbol.species]() { return Array }
  ...
  
 // 이때 MyArray의 메서드 체이닝은 불가능 합니다.
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