[모던 자바스크립트 Deep Dive] 19장 프로토타입

jini.choi·2023년 11월 8일

모던 자바스크립트 Deep Dive

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자바스크립트는 명령형, 함수형, 프로토타입 기반, 객체지행 프로그래밍을 지원하는 멀티 패러다임 프로그래밍 언어이다.

클래스(class)
E6S에서 클래스가 도입되었지만 새로운 객체지향 모델을 제공하는 것은 아니고
기존 프로토타입 기반 패턴의 문법적 설탕(syntactic sugar)이라고 볼 수 있다.
그렇다고 해서 생성자 함수와 동일하게 동작하지는 않는다.
생성자 함수보다 더 엄격하고 생성자 함수에서 재공하지 않는 기능도 제공한다.
ㅤ
따라서 클래스를 단순히 문법적 설탕으로 보기보다는 새로운 객체 생성 메커니즘으로 보는 것이 더 합당하다.

자바스크립트는 객체 기반의 프로그래밍 언어이며 자바스크립트를 이루고 있는 거의 "모든 것"이 객체다.

19.1 객체지향 프로그래밍

객체지향 프로그래밍은 여러개의 독립적 단위, 즉 객체의 집합으로 프로그램을 표현하려는 프로그래밍 패러다임을 말한다.
객체지향 프로그래밍은 실세계의 실체를 인식하는 철학적 사고를 프로그래밍에 접목하려는 시도에서 시작한다.
실체는 특징이나 성질을 나타내는 속성(arreibute/proprety)을 가지고 있고, 이를 통해 실체를 인식하거나 구별할 수 있다.
다양한 속성 중에서 프로그램에 필요한 속성만 간추려 내어 표현하는 것을 추상화(abstraction)라 한다.

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

이처럼 속성을 통해 여러개의 값을 하나의 단위로 구성한 복합적인 자료구조를 객체라 한다.

const circle = {
  // 상태
  radius: 5,
  // 동작
  getPerimeter() {
    return 2 * Math.PI * this.radius;
  }
};

객체지향 프로그래밍은 객체의 상태(state)를 나타내는 데이터와 상태 데이터를 조작할 수 있는 동작(be-havior)을 하나의 논리적인 단위로 묶어 생각한다.
따라서 객체는 상태 데이터와 동작을 하나의 논리적인 단위로 묶은 복한적인 자료구조라 할 수 있다.
이때 객체의 상태 데이터를 프로퍼티(property), 동작을 메서드(method)라 부른다.
각 객체는 독립적인 부품으로 보거나 다른 객체와 관계성을 가질 수 있다.
다른 객체와 메세지를 주고받거나 데이터를 처리하고 다른 객체의 상태 데이터나 동작을 상속받아 사용하기도 한다.

19.2 상속과 프로토타입

상속은 객체 지향 프로그래밍의 핵심 개념으로,어떤 객체의 프로퍼티 또는 메서드를 다른 객테가 상속받아 그대로 사용할 수 있는 것을 말한다.
상속을 구현하여 코드 재사용을 통해 개발 비용을 줄인다.

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

// 반지름이 1인 인스턴스 생성
const circle1 = new Circle(1);
// 반지름이 2인 인스턴스 생성
const circle2 = new Circle(2);

// Circle 생성자 함수는 인스턴스를 생성할 때마다 동일한 동작을 하는
// getArea 메서드를 중복 생성하고 모든 인스턴스가 중복 소유한다.
// getArea 메서드는 하나만 생성하여 모든 인스턴스가 공유해서 사용하는 것이 바람직하다.
console.log(circle1.getArea === circle2.getArea); // false

console.log(circle1.getArea()); // 3.141592653589793
console.log(circle2.getArea()); // 12.566370614359172

위 예제의 생성자 함수는 문제가 있다. radius 프로퍼티 값은 인스턴스마다 다르다.
하지만 getArea 메서드는 동일한 내용이므로 중복해서 생성하고 모든 인스턴그사 중복 소유하게 된다.
이는 메모리를 불필요하게 낭비하게 된다.
아래와 같이 상속을 통해 불필요한 중복을 제거하면, 메모리 낭비 방지를 할 수 있다.
자바스크립트는 프로토타입을 기반으로 상속을 구현한다.

// 생성자 함수
function Circle(radius) {
  this.radius = radius;
}

// Circle 생성자 함수가 생성한 모든 인스턴스가 getArea 메서드를
// 공유해서 사용할 수 있도록 프로토타입에 추가한다.
// 프로토타입은 Circle 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩되어 있다.
Circle.prototype.getArea = function () {
  return Math.PI * this.radius ** 2;
};

// 인스턴스 생성
const circle1 = new Circle(1);
const circle2 = new Circle(2);

// Circle 생성자 함수가 생성한 모든 인스턴스는 부모 객체의 역할을 하는
// 프로토타입 Circle.prototype으로부터 getArea 메서드를 상속받는다.
// 즉, Circle 생성자 함수가 생성하는 모든 인스턴스는 하나의 getArea 메서드를 공유한다.
console.log(circle1.getArea === circle2.getArea); // true

console.log(circle1.getArea()); // 3.141592653589793
console.log(circle2.getArea()); // 12.566370614359172

19.3 프로토타입 객체

프로토타입 객체(줄여서 프로토타입)란 객체지향 프로그래밍의 근간을 이루는 객체 간 상속을 구현하기 위해 사용된다.
프로토타입은 어떤 객체의 상위(부모) 객체의 역할을 하는 객체로서 다른 객체에 공유 프로퍼티(메서드 포함)를 제공한다.
프로토타입을 상속받은 하위(자식) 객체는 상위 객체의 프로퍼티를 자신의 프로퍼티처럼 자유롭게 사용할 수 있다.
모든 객체는 [[prototype]]이라는 내부 슬롯을 가지며, 객체가 생성될때 객체 생성 방식에 따라 프로토타입이 결정되고 [[prototype]]에 저장된다.
객체와 프로토타입과 생성자 함수는 서로 연결되어있다.
자신의 [[prototype]] 내부 슬롯이 가리키는 프로토타입에 간접적으로 접근할 수 있다.
그리고 프로토타입은 자신의 constructor 프로퍼티를 통해 생성자 함수에 접근할 수 있고,
생성자 함수는 자신의 prototype 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근할 수 있다.

19.3.1 proto 접근자 프로퍼티

모든 객체는 __proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 자신의 프로토타입, 즉 [[prototype]] 내부 슬롯에 간접적으로 접근할 수 있다.
빨간 부분이 person 객체의 프로토타입인 Object.prototype이다.

`proto`는 접근자 프로퍼티다.

자바스크립트는 원칙적으로 내부 슬롯과 내부 메서드에 직접 접근하거나 호출할 수 없다.
단, 일부 내부 슬롯과 내부 메서드에 한하여 __proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 간접적으로 [[Prototype]] 내부 슬롯의 값, 즉 프로토타입에 접근할 수 있다.
__proto__접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근하면 내부적으로 getter 함수인 [[Get]]이 호출되고. 새로운 프로토타입을 할당하면 setter 함수인 [[Set]]이 호출된다.

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

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

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

`proto`접근자 프로퍼티는 상속을 통해 사용된다.

__proto__ 접근자 프로퍼티는 객체가 직접 소유하는 프로퍼티가 아니라 Object.prototype의 프로퍼티다.
모든 객체는 상속을 통해 Object.prototype.__proto__ 접근자 프로퍼티는 사용할 수 있다.

const person = { name: 'april' };

// person 객체는 __proto__ 프로퍼티를 소유하지 않는다.
console.log(person.hasOwnProperty('__proto__')); // false

// __proto__ 프로퍼티는 모든 객체의 프로토타입 객체인 Object.prototype의 접근자 프로퍼티다.
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(Object.prototype, '__proto__'));
// {get: ƒ, set: ƒ, enumerable: false, configurable: true}

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

Object.prototype
모든 객체는 프로토타입의 계층 구조인 프로토타입 체인에 묶에 있다. 자바스크립트 엔진은 객체의 프로퍼티에 접근하려고 할 때 해당 객체에 프로퍼티가 없다면 __proto__ 접근자 프로퍼티가 가리키는 참조를 따라 자신의 부모 역할을 하는 프로퍼티를 순차적으로 검색한다.
프로토타입 체인의 종점, 즉 프로토타입 체인의 최상위 객체는 Object.prototype이며, 이 객체의 프로퍼티와 메서드는 모든 객체에 상속된다.(19.7장)

`proto`접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근하는 이유

상호 참조에 의해 프로토타입 체인이 생성되는 것을 방지한다.

const parert = {};
const child = {};

// child의 프로토타입을 parent로 설정
child.__proto__ = parent;
// parent 프로토타입을 child로 설정
parent.__proto__ = child;	// TypeError: Cyclic __proto__ value

위와 같은 코드처럼 순환 참조하는 프로토타입 체인이 만들어지면 프로토 타입 체인 종점이 없기 때문에 프로토타입 테인에서 프로퍼티를 검색할 때 무한 루프에 빠진다.
따라서 아무런 체크 없이 무조건적으로 프로토타입을 교체할 수 없도록 __proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근하고 교체하도록 구현되어 있다.

`proto`접근자 프로퍼티를 코드 내에서 직접사용하는 것은 권장하지 않는다.

모든 객체가 __proto__ 접근자 프로퍼티를 사용할 수 있는 것은 아니기 때문에
__proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근하는 것은 권장하지 않는다.
__proto__ 접근자 프로퍼티 대신 프로토타입의 참조를 취득하고 싶은 경우에는 Object.getPrototpyeOf 메서드를 사용하고,
프로토타입을 교체하고 싶은 경우에는 Object.setPrototypeOf 메서드를 사용할 것을 권장한다.

const obj = {};
const parent = {x: 1};
// ES5에서 도입된 메서드, get Object.prototype.__proto__와 처리내용 동일
Object.getPrototypeOf(obj);				// obj.__proto__;
// ES6에서 도입된 메서드, set Object.prototype.__proto__와 처리내용 동일
Object.setPrototypeOf(obj, parent);		// obj.__proto__ = parent;

19.3.2 함수 객체의 prototype 프로퍼티

함수 객체만이 소유하는 prototype 프로퍼티는 생성자 함수가 생성할 인스턴스의 프로토타입을 가리킨다.

// 함수 객체는 prototype 프로퍼티를 소유한다.
(function () {}).hasOwnProperty('prototype'); // -> true

// 일반 객체는 prototype 프로퍼티를 소유하지 않는다.
({}).hasOwnProperty('prototype'); // -> false

non-construct인 화살표 함수와 ES6 메서드 축약 표현으로 정의한 메서드는 prototype 프로퍼티를 소유하지 않으며 프로토타입도 생성하지 않는다.
모든 객체가 가지고(엄밀히 말하면 Object.prototype으로부터 상속받은) 있는 __proto__ 접근자 프로퍼티와 함수 객체만이 가지고 있는 prototype 프로퍼티는 결국 동일한 프로토타입을 가리킨다. 하지만 이들 프로퍼티를 사용하는 주체가 다르다.

구분	소유	값	사용 주체	사용 목적
`__proto__` 접근자 프로퍼티	모든 객체	프로토타입 참조	모든 객체	객체가 자신의 프로토타입에 접근 또는 교체하기 위해 사용
prototype 프로퍼티	constructor	프로토타입 참조	생성자 함수	생성자 함수가 자신이 생성할 객체(인스턴스)의 프로토타입을 할당하기 위해 사용

19.3.3 프로토타입의 constructor 프로퍼티와 생성자 함수

모든 프로토타입은 constructor 프로퍼티를 갖는다. 이 constructor 프로퍼티는 prototype 프로퍼티로 자신을 참조하고 있는 생성자 함수를 가리킨다.
이 연결은 생성자 함수가 생성될 때, 즉 함수 객체가 생성될 때 이뤄진다.

19.4 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체의 생성자 함수와 프로토타입

생성자 함수에 의해 생성된 인스턴스는 프로토타입의 constructor 프로퍼티에 의해 생성자 함수와 연결된다.
constructor 프로퍼티가 가리키는 생성자 함수는 인스턴스를 생성한 생성자 함수다.

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

// add 함수 객체를 생성한 생성자 함수는 Function다.
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 PersonDLEK.
const me = new Person('april');
console.log(me.constructor === Person); // true

리터럴 표기법에 의해 생성된 객체도 프로토타입이 존재한다. 하지만, 프로토타입의 constructor 프로퍼티가 가리키는 생성자 함수가 반드시 객체를 생성한 생성자 함수라고 단정할 수는 없다.
리터럴 표기법에 의해 생성된 객체는 추상 연산 OrdinaryObjectCreate를 호출하여 Object.prototype을 프토토타입으로 갖는 빈 객체를 생성한다.

추상 연산
추상 연산은 ECMAScript 사양에서 내부 동작의 구현 알고리즘을 표현한 것이다.
ECMAScript 사양에서 설명을 위해 사용되는 함수와 유사한 의사 코드라고 이해하자.
리터럴 표기법에 의해 생성된 객체도 상속을 위해 프로토타입이 필요하다. 따라서 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체도 가상적인 생성자 함수를 갖는다.
프로토타입은 생성자 함수와 더불어 생성되며 prototype, constructor 프로퍼티에 의해 연결되어 있기 때문이다.
다시 말해, 프로토타입과 생성자 함수는 단독으로 존재할 수 없고 언제나 쌍으로 존재한다.
큰 틀에서 생각해보면 리터럴 표기법으로 생성한 객체도 생성자 함수로 생성한 객체와 본질적인 면에서 큰 차이는 없다.
따라서 프로토타입의 constructor 프로퍼티를 통해 연결되어 있는 생성자 함수를 리터럴 표기법으로 생성한 객체를 생성자 함수로 생각해도 큰 무리는 없다.

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

19.5 프로토타입의 생성 시점

객체는 리터럴 표기법 또는 생성자 함수에 의해 생성되므로 결국 모든 객체는 생성자 함수와 연결되어 있다.
프로토타입은 생성자 함수가 생성되는 시점에 더불어 생성된다. 프로토타입과 생성자 함수는 단독으로 존재할 수 없고 쌍으로 존재하기 때문이다.

19.5.1 사용자 정의 생성자 함수와 프로토타입 생성시점

생성자 함수로서 호출할 수 있는 함수, 즉 constructor(함수 선언문, 함수 표현식, 클래스)는 함수 정의가 평가되어 함수 객체를 생성하는 시점에 프로토타입도 더불어 생성된다.
빌트인 생성자 함수가 아닌 사용자정의 생성자 함수는 자신의 평가되어 함수 객체로 생성되는 시점에 프로토타입도 더불어 생성되며, 생성된 프로토타입의 프로토타입은 언제나 Object.prototype이다.

19.5.2 빌트인 생성자 함수와 프로토타입 생성 시점

Object, String, Number, Function, Array, RegExp, Date, Promise등과 같은 빌트인 생성자 함수도 일반 함수와 마찬가지로 빌트인 생성자 함수가 생성되는 시점에 프로토타입이 생성된다.
모든 빌트인 생성자 함수는 전역 객체가 생성되는 시점에 생성된다. 생성된 프로토타입은 빌트인 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩된다.
이처럼 객체가 생성되기 이전에 생성자 함수와 프로토타입은 이미 객체화되어 존재한다.
이후 생성자 함수 또는 리터럴 표기법으로 객체를 생성하면 프로토타입은 생성된 객체의 [[Prototype]] 내부 슬롯에 할당된다. 이로써 생성된 객체는 프로토타입을 상속받는다.

19.6 객체 생성 방식과 프로토타입의 결정

다양한 객체 생성 방식들은 추상 연산 OrdinaryObjectCreate에 의해 생성된다는 공통점이 있다.
추상 연산 OrdinaryObjectCreate는 필수적으로 자신이 생성할 객체의 프로토타입을 인수로 전달받는다. 그리고 자신이 생성할 객체에 추가할 프로퍼티 목록을 옵션으로 전달할 수 있다.
- 추상 연산 OrdinaryObjectCreate는 빈 객체를 생성한 후,
- 객체에 추가할 프로퍼티 목록이 인수로 전달된 경우 프로퍼티를 객체에 추가한다.
- 그리고 인수로 전달받은 프로토타입을 자신이 생성한 객체 [[Prototype]] 내부 슬롯에 할당한 다음
- 생성한 객체를 반환한다.
즉, 프로토타입은 추상 연산 OrdinaryObjectCreate에 전달되는 인수에 의해 결정된다.
이 인수는 객체가 생성되는 시점에 객체 생성 방식에 의해 결정된다.

19.6.1 객체 리터럴에 의해 생성된 객체의 프로토타입

객체 리터럴에 의해 생성되는 객체의 프로토타입은 Object.prototype이다.

const obj = { x: 1};

위 객체 리터럴이 평가되면 추상 연산 OrdinaryObjectCreate에 의해 다음과 같이 Object 생성자 함수와 Object.prototype과 생성된 객체 사이에 연결이 만들어진다.
이로써 Oject.prototype을 상속받고, 상속 받음으로 인해 obj 객체는 constructor 프로퍼티와 hasOwnProperty 메서드를 자신의 자산인 것처럼 자유롭게 사용할 수 있다.

19.6.2 Object 생성자 함수에 의해 생성된 객체의 프로토타입

Object 생성자 함수를 인수 없이 호출하면 빈 객체가 생성된다.
Object 생성자 함수에 의해 생성되는 객체의 프로토타입은 Object.prototype이다.

const obj = new Object();
obj.x = 1;

위 코드가 실행되면 추상 연산 OrdinaryObjectCreate에 의해 다음과 같이 Object 생성자 함수와 Object.prototype과 생성된 객체 사이에 연결이 만들어진다.(객체리터럴과 동일구조)
이처럼 Object 생성자 함수에 의해 생성된 obj 객체는 Object.prototype을 프로토타입으로 갖게되며, 이로써 Object.prototype을 상속받는다.
객체 리터럴과 Object 생성자 함수에 의한 객체 생성 방식의 차이는 프로퍼티를 추가하는 방식에 있다.
- 객체 리터럴 방식 : 객체 리터럴 내부에 프로퍼티 추가
- Object 생성자 함수 방식 : 일반 빈 객체를 생성한 이후 프로퍼티 추가

19.6.3 생성자 함수에 의해 생성된 객체의 프로토타입

생성자 함수에 의해 생성되는 객체의 프로토타입은 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩되어 있는 객체다.

function Person(name) {
	this.name = name;
}

const me = new Person('Lee');

위 코드가 실행되면 추상 연산 OrdinaryObjectCreate에 의해 다음과 같이 생성자 함수와 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩되어있는 객체와 생성된 객체사이에 연결이 만들어진다.
사용자 정의 생성자 함수 Person과 더불어 생성된 프로토타입 Person.prototype의 프로퍼티는 constructor뿐이다.

19.7 프로토타입 체인

function Person(name) {
  this.name = name;
}

// 프로토타입 메서드
Person.prototype.sayHello = function () {
  console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
};

const me = new Person('Lee');

// hasOwnProperty는 Object.prototype의 메서드다.
console.log(me.hasOwnProperty('name')); // true

Person 생성자 함수에 의해 생성된 me 객체는 Object.prototype의 메서드인 hasOwnProperty를 호출할 수 있다.
이것은 me 객체가 Person.prototype뿐만 아니라 Object.prototype도 상속받았다는것을 의미한다.
Person.prototype의 프로토타입은 Object.prototype이다.
프로토타입의 프로토타입은 언제나 Object.prototype이다.

프로토타입 체인 요약

자바스크립트는 객체의 프로퍼티에 접근하려고 할 때 해당 객체에 접근하여는 프로퍼티가 없다면
ㅤ
[[Prototype]] 내부 슬롯의 참조를 따라 자신의 부모 역할을 하는 프로토타입의 프로퍼티를 순차적으로 검색하는 것을 프로토타입 체인이라한다.
ㅤ

스코프 체인과 프로토타입 체인의 협력

스코프 체인 : 식별자 검색을 위한 메커니즘

프로토타입 체인: 자바스크립트가 객체지향 프로그래밍의 상속을 구현하는 매커니즘

me.hasOwnProrerty('name');

위 예제의 경우,
- 먼저 스코프체인에서 me 식별자를 검색한다.
- me 식별자는 전역에 선언되었으므로 전역 스코프에서 검색된다.
- me 식별자를 검색한 후, me 객체의 프로토타입 체인에서 hasOwnProrerty 메서드를 검색한다.

이처럼 스코프 체인과 프로토타입 체인은 서로 연관없이 별도로 동작하는 것이 아니라 서로 협력하여 식별자와 프로퍼티를 검색하는데 사용된다.

19.8 오버라이딩과 프로퍼티 섀도잉

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

  // 프로토타입 메서드
  Person.prototype.sayHello = function () {
    console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
  };

  // 생성자 함수를 반환
  return Person;
}());

const me = new Person('Lee');

// 인스턴스 메서드
me.sayHello = function () {
  console.log(`Hey! My name is ${this.name}`);
};

// 인스턴스 메서드가 호출된다. 프로토타입 메서드는 인스턴스 메서드에 의해 가려진다.
me.sayHello(); // Hey! My name is Lee

프로토 타입 프로퍼티와 같은 이름의 프로퍼티를 인스턴스에 추가하면 프로토타입 체인을 따라 프로토타입 프로퍼티를 검색하여 프로토타입 프로퍼티를 덮어쓰는 것이 아니라 인스턴스 프로퍼티로 추가한다.
- 이때 인스턴스 메서드 sayHello는 프로토타입 메서드 sayHello를 오버라이딩했고,
- 프로토타입 메서드 sayHello는 가려진다.
이처럼 상속 관계에 의해 프로퍼티가 가려지는 현상을 프로퍼티 섀도잉이라한다.

오버라이딩(overriding)
상위 클래스가 가지고 있는 메서드를 하위 클래스가 재정의하여 사용하는 방식
ㅤ
오버로딩(overloading)
함수의 이름은 동일하지만 매개변수의 타입 또는 개수가 다른 메서드를 구현하고 매개변수에 의해 메서드를 구별하여 호출하는 방식. 자바스크립트는 오버로딩을 지원하지 않지만 arguments 객체를 사용하여 구현할 수는 있다.

하위 객체를 통해 프로토타입의 프로퍼티를 변경/삭제하는 것은 불가능하다.
다시말해, 하위 객체를 통해 프로토타입에 get 액세스는 허용되나 set액세스는 허용되지않는다.
프로토타입의 프로퍼티를 변경/삭제하여면 프로토타입에 직접 접근해야한다.

// 프로토타입 메서드 변경
Person.prototype.sayHello = function () {
  console.log(`Hey! My name is ${this.name}`);
};

me.sayHello(); // Hey! My name is Lee

// 프로토타입 메서드 삭제
delete Person.prototype.sayHello;
me.sayHello(); // TypeError: me.sayHello is not a function

19.9 프로토타입의 교체

프로토타입은 임의의 다른 객체로 변경할수 있다. 이것은 부모 객체인 프로토타입을 동적으로 변경할 수 있다는 것을 의미한다.
이러한 특징을 활용하여 객체 간의 상속 관계를 동적으로 변경할 수 있다.
프로토타입은 생성자 함수 또는 인스턴스에 의해 교체할 수 있다.

19.9.1 생성자 함수에 의한 프로토타입의 교체

const Person = (function () {
  function Person(name) {
    this.name = name;
  }

  // 1️⃣ 생성자 함수의 prototype 프로퍼티를 통해 프로토타입을 교체
  Person.prototype = {
    sayHello() {
      console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
    }
  };

  return Person;
}());

const me = new Person('Lee');

//constructor 프로퍼티와 생성자 함수간의 연결 파괴
console.log(me.constructor === Person); // false
console.log(me.constructor === Object); // true

1️⃣에서 Person.prototype에 객체 리터럴을 할당했다. 이는 Person 생성자 함수가 생성할 객체의 프로토타입을 객체 리터럴로 교체한 것이다
프로토타입으로 교체한 객체 리터럴에는 constructor 프로퍼티가 없다.
constructor 프로퍼티는 자바스크립트 엔진이 프로토타입을 생성할 때 암묵적으로 추가한 프로퍼티다.
따라서, me 객체의 생성자 함수를 검색하면 Person이 아닌 Object가 나온다.
이처럼 프로토타입을 교체하게 되면 constructor프로퍼티와 생성자 함수간의 연결이 파괴되는데,
constructor 프로퍼티를 추가하여 프로토타입의 constructor 프로퍼티를 되살린다.

const Person = (function () {
  function Person(name) {
    this.name = name;
  }

  // 생성자 함수의 prototype 프로퍼티를 통해 프로토타입을 교체
  Person.prototype = {
    //constructor 프로퍼티와 생성자 함수 간의 연결을 설정
    constructor: Person,
    sayHello() {
      console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
    }
  };

  return Person;
}());

const me = new Person('Lee');

//constructor 프로퍼티와 생성자 함수를 가리킨다.
console.log(me.constructor === Person); // true
console.log(me.constructor === Object); // false

19.9.1 인스턴스에 의한 프로토타입의 교체

프로토타입은 생성자 함수의 prototype 프로퍼티 뿐만 아니라 인스턴스의 __proto__ 접근자 프로퍼티(또는 Oject.getPrototypeOf 메서드)를 통해 접근할 수 있고 이를 통해 프로토타입을 교체할 수 있다.
생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 다른 임의의 객체를 바인딩 하는 것은 미래에 생성할 인스턴스의 프로토타입을 교체하는 것이다.
__proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입을 교체하는 것은 이미 생성된 객체의 프로토타입을 교체하는 것이다.

function Person(name) {
  this.name = name;
}

const me = new Person("april");

// 프로토타입으로 교체할 객체
const parent = {
  // constructor 프로퍼티와 생성자 함수 간의 연결을 설정
  constructor: Person,
  sayHello() {
    console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
  },
};

// 생성자 함수의 prototype 프로퍼티와 프로토타입 간의 연결을 설정
Person.prototype = parent;

// 1️⃣ me 객체의 프로토타입을 parent 객체로 교체한다.
Object.setPrototypeOf(me, parent);
// 위 코드는 아래의 코드와 동일하게 동작한다.
// me.__proto__ = parent;

me.sayHello(); // Hi! My name is april

마찬가지로 프로토타입으로 교체한 객체에는 constructor 프로퍼티가 없으므로 constructor 프로퍼티와 생성자 함수 간의 연결이 파괴된다.
생성자 함수or 인스턴스에 의한 프로토타입 교체의 차이점
- 생성자 함수 : Person 생성자 함수의 prototype 프로퍼티가 교체된 프로토타입을 가리킨다.
- 인스턴스 : Person 생성자 함수의 prototype 프로퍼티가 교체된 프로토타입을 가리키지 않는다.

프로토타입은 직접 교체하지 않는 것이 좋다.

위 처럼 번거롭기 때문에, 직접상속(19.11절)이 더 편리하고 안전하다. 또는 클래스(25장)를 사용하면 간편하고 직관적으로 상속 관계를 구현할 수 있다.

19.10 instanceof 연산자.

instanceof 연산자는 이항 연산자로서 좌변에 객체를 가리키는 식별자, 우변에 생성자 함수를 가리키는 식별자를 피연산자로 받는다. 만약 우변의 피연산자가 함수가 아닌 경우 TypeError가 발생한다.

객체 instanceof 생성자함수

우변의 생성자 함수의 prototype에 바인딩된 객체가 좌변의 객체의 프로토타입 체인상에 존재하면 true/ 아니면 false로 평가된다.

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

const me = new Person('Lee');

// Person.prototype과 Object.prototype이 me 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하므로 true로 평가
console.log(me instanceof Person); // true
console.log(me instanceof Object); // true

instanceof 연산자는 프로토타입의 constructor 프로퍼티가 가리키는 생성자 함수를 찾는 것이 아니라 생성자 함수의 prototype에 바인딩된 객체가 프로토타입 체인 상에 존재하는지 확인한다.

19.11 직접 상속

19.11.1 Object.create에 의한 직접 상속

Object.create 메서드는 명시적으로 프로토타입을 지정하여 새로운 객체를 생성한다.
Object.create 메서드도 다른 객체 생성 방식과 마찬가지로 추상 연산 OrdinaryObjectCreate를 호출한다.
Object.create 메서드의 "첫번째 매개변수"는 생성할 객체의 프로토타입으로 지정할 객체를 전달한다.
"두번째 매개변수"에는 생성할 객체의 프로퍼티 키와 프로퍼티 디스크립터 객체로 이뤄진 객체를 전달한다.(생략 가능)

/**
* 지정된 프로토타입 및 프로퍼티를 갖는 새로운 객체를 생성하여 반환한다.
* @param {Object} prototype - 생성할 객체의 프로토타입으로 지정할 객체
* @param {Object} [propertiesObject] - 생성할 객체의 프로퍼티를 갖는 객체
* @returns {Object} 지정된 프로토타입 및 프로퍼티를 갖는 새로운 객체
*/
Object.create(prototype[, propertiesObject])

이처럼 Object.create 메서드는 첫 번째 매개변수에 전달한 객체의 프로토타입 체인에 속하는 객체를 생성한다.
이 메서드의 장점은 다음과 같다.
- new 연산자 없이도 객체를 생성할 수 있다.
- 프로토타입을 지정하면서 객체를 생성할 수 있다.
- 객체 리터럴에 의해 생성된 객체도 상속받을 수 있다.
Object.create 메서드에 의한 직접 상속은 여러 장점이 있다. 하지만 두번째 인자로 프로퍼티를 정의하는 것은 번거롭다. 일단 객체를 생성한 이후 프로퍼티를 추가하는 방법도 있으나 이 또한 깔끔한 방법은 아니다.

19.11.2 객체 리터럴 내부에서 `proto`에 의한 직접 상속

ES6 에서는 객체 리터럴 내부에서 __proto__ 접근자 프로퍼티를 사용하여 직접 상속을 구현할 수 있다.

const myProto = { x: 10 };

// 객체 리터럴에 의해 객체를 생성하면서 프로토타입을 지정하여 직접 상속받을 수 있다.
const obj = {
  y: 20,
  // 객체를 직접 상속받는다.
  // obj → myProto → Object.prototype → null
  __proto__: myProto
};

/** 위 코드는 아래와 동일하다.
const obj = Object.create(myProto, {
  y: { value: 20, writable: true, enumerable: true, configurable: true }
});
*/

console.log(obj.x, obj.y); // 10 20
console.log(Object.getPrototypeOf(obj) === myProto); // true

19.12 정적 프로퍼티/메서드

정적(static) 프로퍼티/메서드는 생성자 함수로 인스턴스를 생성하지 않아도 참조/호출할 수 있는 프로퍼티/메서드를 말한다.

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

// 프로토타입 메서드
Person.prototype.sayHello = function () {
  console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
};

// 정적 프로퍼티
Person.staticProp = 'static prop';

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

const me = new Person('april');

// 생성자 함수에 추가한 정적 프로퍼티/메서드는 생성자 함수로 참조/호출한다.
Person.staticMethod(); // staticMethod

// 정적 프로퍼티/메서드는 생성자 함수가 생성한 인스턴스로 참조/호출할 수 없다.
// 인스턴스로 참조/호출할 수 있는 프로퍼티/메서드는 프로토타입 체인 상에 존재해야 한다.
me.staticMethod(); // TypeError: me.staticMethod is not a function

정적 프로퍼티/메서드는 생성자 함수가 생성한 인스턴스로 참조/호출할 수 없다.
MDN과 같은 문서를 보면 정적 프로퍼티/메서드와 프로토타입 프로퍼티/메서드를 구분해놓고 있으므로 표기법만으로도 정적 프로퍼티/메서드와 프로토타입 프로퍼티/메서드를 구별할 수 있어야 한다.
프로토타입 프로퍼티/메서드를 표기할 때 prototype을 #으로 표기하는 경우도 있다.
- 예시) Object.prototype.isPrototypeof를 Object#isPrototypeof 으로 표기

19.13 프로퍼티 존재 확인

19.13.1 in 연산자

in 연산자는 객체 내에 특정 프로퍼티가 존재하는지 여부를 확인한다.

/**
* key: 프로퍼티 키를 나타내는 문자열
* object: 객체로 평가되는 표현식
*/
key in object

const person = {
  name: 'Lee',
  address: 'Seoul'
};

// person 객체에 name 프로퍼티가 존재한다.
console.log('name' in person);  // true
// person 객체에 address 프로퍼티가 존재한다.
console.log('address' in person); // true
// person 객체에 age 프로퍼티가 존재하지 않는다.
console.log('age' in person);  // false
// 모든 프로토타입의 프로퍼티를 확인함 -> toString은 Object.prototype메서드에 존재한다.
console.log('toString' in person);  // true

in 연산자는 확인 대상 객체의 프로퍼티뿐만 아니라 확인 대상 객체가 상속받은 모든 프로토타입의 프로퍼티를 확인하므로 주의가 필요하다.
in 연산자 대신 ES6에서 도입된 Reflect.has 메서드를 사용할 수도 있다.

const person = { name: 'Lee' };

console.log(Reflect.has(person, 'name')); // true
console.log(Reflect.has(person, 'toString')); // true

19.13.2 Object.prototype.hasOwnProperty 메서드

Object.prototype.hasOwnProperty 메서드를 사용해도 객체에 특정 프로퍼티가 존재하는지 확인할 수 있다.
Object.prototype.hasOwnProperty 메서드는 이름에서 알 수 있듯이 인수로 전달받은 프로퍼티 키가 객체 고유늬 프로퍼티 키인 경우에만 true를 반환하고 상속받은 프로토타입의 프로퍼티 키인 경우 false를 반환한다.

console.log(person.hasOwnProperty('name')); // true
console.log(person.hasOwnProperty('age')); // false
console.log(person.hasOwnProperty('toString')); // false

19.14 프로퍼티 열거

19.14.1 for...in 문

객체의 모든 프로퍼티를 순회하며 열거 하려면 for...in문을 사용한다.

for (변수선언문 in 객체) { ... }

for...in문은 객체의 프로토타입 체인상에 존재하는 모든 프로토타입의 프로퍼티 중에서 프로퍼티 어트리뷰트 [[Enumerable]]의 값이 true인 프로퍼티를 순회하여 열거한다.
프로퍼티 키가 심벌인 프로퍼티는 열거하지 않는다.

const sym = Symbol();

const person = {
  name: 'Lee',
  address: 'Seoul',
  [sym]: 10,
  __proto__: { age: 20 }
};

for (const key in person) {
  console.log(key + ': ' + person[key]);
}
// name: Lee
// address: Seoul
// age: 20

상속받은 프로퍼티는 제외하고 객체 자신의 프로퍼티만 열거하려면 Object.prototype.hasOwnProperty 메서드를 사용하여 객체 자신의 프로퍼티인지 확인해야 한다.

const person = {
  name: 'Lee',
  address: 'Seoul',
  __proto__: { age: 20 }
};

for (const key in person) {
  // 객체 자신의 프로퍼티인지 확인한다.
  if (!person.hasOwnProperty(key)) continue;
  console.log(key + ': ' + person[key]);
}
// name: Lee
// address: Seoul

19.14.2 Object.keys/values/entries 메서드

객체 자신의 고유 프로퍼티만 열거하기 위해서는 for...in 문을 사용하는 것보다는 Object.keys/values/entries 메서드를 사용하는 것을 권장한다.
Object.keys 메서드 : 객체 자신의 열거 가능한 프로퍼티 "키"를 배열로 반환

const person = {
  name: 'Lee',
  address: 'Seoul',
  __proto__: { age: 20 }
};

console.log(Object.keys(person)); // ["name", "address"]

Object.values 메서드 : 객체 자신의 열거 가능한 프로퍼티 "값"을 배열로 반환(ES8에서 도입)

console.log(Object.values(person)); // ["Lee", "Seoul"]

Object.entries 메서드 : 객체 자신의 열거 가능한 프로퍼티 "키와 값"의 쌍의 배열을 배별에 담아 반환(ES8에서 도입)

console.log(Object.entries(person)); // [["name", "Lee"], ["address", "Seoul"]]

Object.entries(person).forEach(([key, value]) => console.log(key, value));
/*
name Lee
address Seoul
*/

jini.choi

개발짜🏃‍♀️

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모던 자바스크립트 Deep Dive

19.1 객체지향 프로그래밍

19.2 상속과 프로토타입

19.3 프로토타입 객체

19.3.1 proto 접근자 프로퍼티

__proto__는 접근자 프로퍼티다.

__proto__접근자 프로퍼티는 상속을 통해 사용된다.

__proto__접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근하는 이유

__proto__접근자 프로퍼티를 코드 내에서 직접사용하는 것은 권장하지 않는다.

19.3.2 함수 객체의 prototype 프로퍼티

19.3.3 프로토타입의 constructor 프로퍼티와 생성자 함수

19.4 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체의 생성자 함수와 프로토타입

19.5 프로토타입의 생성 시점

19.5.1 사용자 정의 생성자 함수와 프로토타입 생성시점

19.5.2 빌트인 생성자 함수와 프로토타입 생성 시점

19.6 객체 생성 방식과 프로토타입의 결정

19.6.1 객체 리터럴에 의해 생성된 객체의 프로토타입

19.6.2 Object 생성자 함수에 의해 생성된 객체의 프로토타입

19.6.3 생성자 함수에 의해 생성된 객체의 프로토타입

19.7 프로토타입 체인

프로토타입 체인 요약

스코프 체인과 프로토타입 체인의 협력

19.8 오버라이딩과 프로퍼티 섀도잉

19.9 프로토타입의 교체

19.9.1 생성자 함수에 의한 프로토타입의 교체

19.9.1 인스턴스에 의한 프로토타입의 교체

프로토타입은 직접 교체하지 않는 것이 좋다.

19.10 instanceof 연산자.

19.11 직접 상속

19.11.1 Object.create에 의한 직접 상속

19.11.2 객체 리터럴 내부에서 __proto__에 의한 직접 상속

19.12 정적 프로퍼티/메서드

19.13 프로퍼티 존재 확인

19.13.1 in 연산자

19.13.2 Object.prototype.hasOwnProperty 메서드

19.14 프로퍼티 열거

19.14.1 for...in 문

19.14.2 Object.keys/values/entries 메서드

[모던 자바스크립트 Deep Dive] 18장 함수와 일급 객체

[모던 자바스크립트 Deep Dive] 15~19장 퀴즈

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`proto`는 접근자 프로퍼티다.

`proto`접근자 프로퍼티는 상속을 통해 사용된다.

`proto`접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근하는 이유

`proto`접근자 프로퍼티를 코드 내에서 직접사용하는 것은 권장하지 않는다.

19.11.2 객체 리터럴 내부에서 `proto`에 의한 직접 상속