19장 프로토타입(1)

자바스크립트는 명령형, 함수형, 프로토타입 기반, 객체지향 프로그램밍을 지원하는 멀티 패러다임 프로그래밍 언어임.

객체지향 프로그래밍

속성 : 특징이나 성질을 나타내는 것

추상화 : 다양한 속성 중에서 프로그램에 필요한 속성만 간추려 내어 표현하는 것.

// 이름과 주소 속성을 갖는 객체
const person = {
    name: 'Lee',
    address: 'Seoul'
};

console.log(person); // {name: "Lee", adderss: "seoul"}

객체 : 속성을 통해 여러 개의 값을 하나의 단위로 구성한 복합적인 자료구조

객체 지향 프로그래밍은 객체의 상태를 나타내는 데이터와 상태 데이터를 조작할 수 있는 동작을 하나의 논리적인 단위로 묶어 생각.

따라서 객체는 상태 데이터와 동작을 하나의 논리적인 단위로 묶은 복합적인 자료구조.

이때 객체의 상태 데이터를 프로퍼티, 동작을 메서드라 함.

상속과 프로토타입

// 생성자 함수
function Circle(radius){
    this.radius = radius;
    this.getArea = function(){
        return Math.PI * this.radius **2
    };
}

const circle1 = new Circle(1);
const circle2 = new Circle(2);

// Circle 생성자 함수는 인스턴스를 생성할 때마다 동일한 동작을 하는
// getArea 메서드를 중복 생성하고 모든 인스턴스가 중복 소유.
// getArea 메서드는 하나만 생성하여 모든 인스턴스가 공유해서 사용하는 것이 바람직.

console.log(circle1.getArea === circle2.getArea); // false
console.log(circle1.getArea()); // 3.14
console.log(circle2.getArea()); // 12.57

getArea 메서드는 모든 인스턴스가 동일한 내용의 메서드를 사용하므로 단 하나만 생성하여 모든 인스턴스가 공유해서 사용하는 것이 바람직. 그런데 Circle 생성자가 함수는 인스턴스를 생성할 때마다 getArea메서드를 중복 생성하고 모든 인스턴스가 중복 소유. 이는 메모리 낭비, 퍼포먼스에 악영향.

자바스크립트는 프로토타입을 기반으로 상속을 구현.

function Circle(radius){
    this.radius = radius;
}

Circle.prototype.getArea = function(){
        return Math.PI * this.radius **2
};
// Circle 생성자 함수가 생성한 모든 인스턴스는 부모 객체의 역할을 하는
// 프로토타입 Circle.prototype으로부터 getArea 메서드를 상속
// 즉, Circle 생성자 함수가 생성하는 모든 인스턴스는 하나의 getArea 메서드를 공유.

console.log(circle1.getArea === circle2.getArea); // true
console.log(circle1.getArea()); // 3.14
console.log(circle2.getArea()); // 12.57

Circle 생성자 함수가 생성한 모든 인스턴스는 자신의 프로토타입, 즉 상위 객페 역할을 하는 Circle.prototype의 모든 프로퍼티와 메서드를 상속 받음.

프로토타입 객체

모든 객체는 [[prototype]]이라는 내부 슬롯을 가지며, 이 내부 슬롯의 값은 프로토타입의 참조.

객체가 생성될 때 객체 생성 방식에 따라 프로토타입이 결정되고 [[prototype]]에 저장.

모든 객체는 하나의 프로토타입을 가지고, 모든 프로토타입은 생성자 함수와 연결되어 있음.

__prototype__ 접근자 프로퍼티를 통해 자신의 [[prototype]] 내부 슬롯이 가리키는 프로토타입에 간접적으로 접근할 수 있고, 프로토타입은 자신의 constructor 프로퍼티를 통해 생성자 함수에 접근할 수 있고, 생성자 함수는 자신의 prototype 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근할 수 있음.

모든 객체는 protype 접근자 프로퍼티를 통해 자신의 프로토타입, [[prototype]] 내부 슬롯에 간접적으로 접근 가능.

접근자 프로퍼티는 자체적으로 값([[Value]] 프로퍼티 어트리뷰트)을 갖지 않고 [[Get]], [[Set]] 프로퍼티 어트리뷰트로 구성된 프로퍼티.

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

// getter 함수인 get __proto__가 호출되어 obj 객체의 프로토타입을 취득
obj.__proto__;
//setter 함수인 set __proto__가 호출되어 obj 객체의 프로토타입을 교체
obj.__proto__ = parent;

console.log(obj.x); // 1

_proto 접근자 프로퍼티는 상속을 통해 사용됨

_proto 접근자 프로퍼티는 객체가 직접 소유하는 프로퍼티가 아니라 Object.prototype의 프로퍼티.

모든 객체는 상속을 통해 Object.prototype. protype 접근자 프로퍼티 사용가능.

const person = {name:'Lee'};

// person 객체는 __proto__ 프로퍼티를 소유x
console.log(person.hasOwnProperty('__prototye__')); // false

// __proto__ 프로퍼티는 모든 객체의 프로토타입 객체인 Object.prototype.의 접근자 프로퍼티
console.log(Object.getOwnpropertyDescriptor(Object.prototype, '__proto__'));
// {get: f, set: f, enumerable: false, configurable: true}

// 모든 객체는 Object.prototype의 접근자 프로퍼티 __proto__를 상속받아 사용할 수 있음.
console.log({}.__proto__ === Object.prototype); // true

protype 접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근하는 이유

상호 참조에 의해 프로토타입 체인이 생성되는 것을 방지하기 위해서

const parent = {};
const child = {};

// child의 프로토타입을 parent로 설정
child.__proto__ = parent
// parent의 프로토 타입을 child로 설정
parent.__proto__ = child; // TypeError: Cyclic __proto __ value
// 프로토타입 체인은 단방향 링크드 리스트로 구현되어야 함.
// 순환 참조하는 프로토타입 체인이 만들어지면 프로토타입 체인 종점이 존재하지 않기 때문에
// 프로토타입 체인에서 프로토타입를 검색할 때 무한 루프에 빠짐.

protype 접근자 프로퍼티를 코드 내에서 직접 사용하는 것은 권장하지 않음.

프로토타입의 참조를 취득하고 싶은 경우에는 Object.getPrototypeOf 메서드를 사용하고, 프로토타입을 교체하고 싶은 경우에는 Object.setPrototypeOf 메서드를 권장.

// obj는 프로토타입 체인의 종점. 따라서  Object.__proto__를 상속받을 수 있음.
const obj = Object.create(null);

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

// 따라서 __proto__ 보다 Object.getPrototypeOf 메서드를 사용하는 편.
console.log(Object.getPrototypeOf(obj)) // null

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

//obj 객체의 프로토타입을 취득
Object.getPrototpye(obj); // obj.__prototype__;
//obj 객체의 프로토타입을 교체
Object.setPrototypeOf(obj.parnet); // obj.__proto__ = parent;
console.log(obj.x); // 1

함수 객체의 protoype 프로퍼티

함수 객체만이 소유하는 prototype 프로퍼티는 생성자 함수가 생성할 인스턴스의 프로토타입을 가리킴

함수 객체는 prototype 프로퍼티를 소유함.
(function(){}).hasOwnProperty('prototype'); // true

// 일반 객체는 prototype 프로토타입을 소유하지 않음.
({}).hasOwnProperty('prototpye') // false

생성자 함수로서 호출할 수 없는 함수, 즉 non-constructor인 화살표 함수와 ES6메서드 축약 표현으로 정의한 메서드는 prototype 프로퍼티를 소유하지 않으며 프로토타입도 생성하지 않음.

const Person = name => {
    this.name = name;
};
// 화살표 함수 non-constructor

const obj = {
    foo(){}
}
// ES6의 메서드 축약 표현으로 정의한 메서드 non - constructor

모든 객체가 가지고 있는 protype 접근자 프로퍼티와 함수 객체만이 가지고 있는 prototype 프로퍼티는 결국 동일한 프로토타입을 가리킴.

구분	소유	값	사용 주체	사용 목적
protype 접근자 프로퍼티	모든 객체	프로토타입의 참조	모든 객체	객체가 자신의 프로토타입에 접근 또는 교체하기 위해 사용
prototype 프포퍼티	constructor	프로토타입의 참조	생성자 함수	생성자 람수가 자신이 생성할 객체의 프로토타입을 할당하기 위해 사용

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

const me = new Person('Lee');

// 동일한 프로퍼티
console.log(Person.prototpye === me.__prototype__); // true

// me 객체의 생성자 함수는  Person
console.log(Person === me.constructor); // true

리터럴 표기법에 의해 생성된 객체의 생성자 함수와 프로토타입

// obj 객체를 생성한 생성자 함수는 Object임.
const obj = new Object();
console.log(obj.constructor === Object); // true

// add 함수는 객체를 생성한 생성자 함수는 Function임
const add = new Function('a', 'b','return a + b');
console.log(add.constructor === Function); // true

// 생성자 함수
function Person(name){
    this.name = name; 
}
//me 객체를 생성한 생성자 함수는 Person임.
const me = new Person('Lee');
console.log(me.constructor === Person) // true

리터럴 표기법은 인스턴스를 생성하지 않는 객체 생성 방식

const obj={};

// 함수 리터럴
const add =function (a, b){return a + b;};

// 배열 리터럴
const arr = [1, 2, 3];

// 정규 표현식 리터럴
const regexp =/is/ig

리터럴 표기법에 의해 생성된 객체도 프로토타입이 존재하지만 prototype의 constructor 프로퍼티가 가리키는 생성자 함수가 반드시 객체를 생성한 생성자라고 단정할 수 없음.

// obj 객체는 Object 생성자 함수로 생성한 객체가 아니라 객체 리터럴로 생성함
const obj = {};

// 하지만 obj 객체의 생성자 함수는 Object 생성지 함수임
console.log(obj.constructor === Object); // true

리터럴 객체도 상속을 위해 프로토타입이 필요. 따라서 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체도 가상적인 생성자 함수를 가짐. 프로토타입과 생성자 함수는 단독으로 존재할 수 없고 언제나 쌍으로 존재.

프로토타입의 constructor 프로퍼티를 통해 연결되어 있는 생성자 함수를 리터럴 표기법으로 생성한 객체를 생성한 생성자 함수로 생각해도 크게 무리가 없음.

리터럴 표기법	생성자 함수	프로토타입
객체 리터럴	Object	Object.prototype
함수 리터럴	Function	Function.prototype
배열 리터럴	Array	Array.prototype
정규 표현식 리터럴	RegExp	RegExp.prototype