[모던 자바스크립트 Deep Dive] 25장 클래스

jini.choi·2023년 11월 20일
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모던 자바스크립트 Deep Dive

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25.1 클래스는 프로토타입의 문법적 설탕인가?

  • ES6에서 도입된 클래스는 클래스 기반 객체지향 프로그래밍언어와 매우 흡사한 새로운 객체 생성 메커니즘을 제시한다.

  • 그렇다고 클래스가 기존 프로토타입 기반 객체지향 모델을 폐지하고 새롭게 클래스 기반 객체 지향 모델을 제공하는 것은 아니다.

  • 클래스는 함수이며 기존 프로토타입 기반 패턴을 클래스 기반 패턴처럼 사용할 수 있도록 하는 문법적 설탕이라고 볼 수도 있다.

문법적 설탕(syntactic sugar)
문법적 기능은 그대로인데 그것을 읽는 사람이 직관적으로 쉽게 코드를 읽을 수 있게 만드는 것

  • 단, 클래스와 생성자 함수는 모두 프로토타입 기반의 인스턴스를 생성하지만 정확히 동일하게 동작하지는 않는다.
    클래스는 생성자 함수보다 엄격하며 생성자 함수에서 제공하지 않는 기능도 제공한다.

클래스와 생성자 함수는 다음과 같은 차이점이 있다.

1. 클래스를 new 연산자 없이 호출하면 에러가 발생한다.
하지만 생성자 함수를 new 연산자 없이 호출하면 일반 함수로서 호출된다.
ㅤ
2. 클래스는 상속을 지원하는 extends와 super 키워드를 제공한다.
하지만 생성자 함수는 extends와 super 키워드를 지원하지 않는다.
ㅤ
3. 클래스는 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 동작한다.
하지만 함수 선언문으로 정의된 생성자 함수는 함수호이스팅이, 함수 표현식으로 정의한 생성자 함수는 변수 호이스팅이 발생한다.
ㅤ
4. 클래스 내의 모든 코드에는 암묵적으로 strict mode가 지정되 실행되며 strict mode를 해제할 수 없다.
하지만 생성자 함수는 암묵적으로 strict mode가 지정되지 않는다.
ㅤ
5. 클래스의 constructor, 프로토타입 메서드, 정적 메서드는 모두 프로퍼티 어트리뷰트 [[Enumerable]]의 값이 false다. 다시 말해, 열거 되지 않는다.

  • 따라서 클래스를 프로토타입 기반 객체 생성 패턴의 단순한 문법적 설탕이라고 보기보다는 새로운 객체 생성 메커니즘으로 보는 것이 좀 더 합당하다.

25.2 클래스 정의

  • 클래스는 class 키워드를 사용하여 정의한다. (클래스 이름은 파스칼 케이스를 사용하는 것이 일반적이다.)
// 클래스 선언문
class Person {}

  • 클래스는 일급 객체로서 다음과 같은 특징을 같는다.

    • 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 있다.
    클래스 몸체에서 정의 할 수 있는 메서드는 constructor(생성자), 프로토타입 메서드, 정적 메서드의 세가지가 있다.

class Person {
  // 생성자
  constructor (name) {
    this.name = name; // name 프로퍼티는 public 하다.
  }
  // 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 같다.

25.3 클래스 호이스팅

  • 클래스는 함수로 평가 된다.

  • 클래스 선언문으로 정의한 클래스는 함수 선언문과 같이 소스 평가과정, 즉 런타임 이전에 먼저 평가되어 함수 객체를 생성한다.

  • 이때 클래스가 평가되어 생성된 함수 객체는 생성자 함수로서 호출할 수 있는 함수, 즉 constructor다.

  • 생성자 함수로서 호출할 수 있는 함수는 함수 정의가 평가되어 함수 객체를 생성하는 시점에 프로토타입도 더불어 생성된다.
    프로토타입과 생성자 함수는 언제나 쌍으로 존재하기 때문이다.

  • 클래스 선언문은 마치 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 보이나 그렇지 않다.

const Person = '';

{
  // 호이스팅이 발생하지 않는다면 ''이 출력되어야 한다.
  console.log(Person);
  // ReferenceError: Cannot access 'Person' before initialization

  // 클래스 선언문
  class Person {}
}
  • 클래스는 let, const 키워드로 선언한 변수처럼 호이스팅된다. 따라서 클래스 선언문 이전에 일시적 사각지대(TDZ)에 빠지기 때문에 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 동작한다.

25.4 인스턴스 생성

  • 클래스는 생성자 함수이며 new 연산자와 함께 호출되어 인스턴스를 생성한다.
class Person {}

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

  • 함수는 new 연산자의 사용 여부에 따라 일반 함수로 호출되거나 인스턴스 생성을 위한 생성자 함수로 호출되지만

  • 클래스는 인스턴스를 생성하는 것이 유일한 존재 이유이므로 반드시 new 연산자와 함께 호출해야한다.

class Person {}

// 클래스를 new 연산자 없이 호출하면 타입 에러가 발생한다.
const me = Person();
// TypeError: Class constructor Foo cannot be invoked without 'new'

25.5 메서드

  • 클래스 몸체에는 0개 이상의 메서드만 선언할 수 있다.
    클래스 몸체에서 정의 할 수 있는 메서드는 constructor(생성자), 프로토타입 메서드, 정적 메서드의 세가지가 있다.

25.5.1 constructor

  • constructor는 인스턴스를 생성하고 초기화하기 위한 특수한 메서드다. constructor는 이름을 변경할 수 없다.
class Person {
  // 생성자
  constructor(name) {
    // 인스턴스 생성 및 초기화
    this.name = name;
  }
}
  • 클래스 내부를 살펴보자
//클래스는 함수다.
console.log(typeof Person); //function
console.dir(Person);

  • 클래스는 평가되어 함수 객체가 된다.

  • 클래스는 함수 객체 고유의 프로퍼티를 모두 갖고 있다.

  • 함수와 동일하게 프로토타입과 연결되어 있으며 자신의 스코프 체인을 구성한다.

  • 모든 함수 객체가 가지고 있는 prototype 프로퍼티가 가리키는 프로토타입 객체의 constructor 프로퍼티는 클래스 자신을 가리키고있다.

  • 이는 클래스가 인스턴스를 생성하는 생성자 함수라는 것을 의미한다.

  • 즉, new 연산자와 함께 클래스를 호출하면 클래스는 인스턴스를 생성한다.

  • 클래스가 생성한 인스턴스 내부를 살펴보자

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

  • 생성자 함수와 마찬가지로 constructor 내부에서 this에 추가한 프로퍼티는 인스턴스 프로퍼티가 된다.

  • constructor 내부의 this는 생성자 함수와 마찬가지로 클래스가 생성한 인스턴스를 가리킨다.

  • constructor는 메서드로 해석되는 것이 아니라 클래스가 평가되어 생성한 함수 객체 코드의 일부가 된다.
    다시말해, 클래스 정의가 평가되면 constructor의 기술된 동작을 하는 함수 객체가 생성된다.

  • constructor는 생성자 함수와 유사하지만 몇가지 차이점이 있다.

    • constructor는 클래스 내에 최대 한 개만 존재할 수 있다.
    • constructor는 생략할 수 있다.
      • 생략하면 빈 constructor가 암묵적으로 정의된다.
        constructor를 생략한 클래스는 빈 constructor에 의해 빈 객체를 생성한다.
    • constructor는 별도 반환문을 갖지 않아야 한다.

25.5.2 프로토타입 메서드

  • 클래스 몸체에서 정의한 메서드는 생성자 함수에 의한 객체 생성 방식과는 다르게 클래스의 prototype 프로퍼티에 메서드를 추가하지 않아도 기본적으로 프로토타입 메서드가 된다.
class Person {
  // 생성자
  constructor(name) {
    // 인스턴스 생성 및 초기화
    this.name = name;
  }

  // 프로토타입 메서드
  sayHi() {
    console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
  }
}

const me = new Person('Lee');
me.sayHi(); // Hi! My name is Lee
  • 생성자 함수와 마찬가지로 클래스가 생성한 인스턴스는 프로토타입 체인의 일원이 된다.
// me 객체의 프로토타입은 Person.prototype이다.
Object.getPrototypeOf(me) === Person.prototype; // -> true
me instanceof Person; // -> true

// Person.prototype의 프로토타입은 Object.prototype이다.
Object.getPrototypeOf(Person.prototype) === Object.prototype; // -> true
me instanceof Object; // -> true

// me 객체의 constructor는 Person 클래스다.
me.constructor === Person; // -> true

25.5.3 정적 메서드

  • 정적 메서드는 인스턴스가 생성하지 않아도 호출할 수 있는 메서드를 말한다.

  • 클래스에서는 메서드에 static 키워드를 붙이면 정적 메서드(클래스 메서드)가 된다.

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

  // 정적 메서드
  static sayHi() {
    console.log('Hi!');
  }
}

  • 이처럼 정적 메서드는 클래스에 바인인된 메서드가 된다.

  • 클래스는 함수 객체로 평가되므로 자신의 프로퍼티/ 메서드를 소유할 수 있다.

  • 클래스는 클래스 정의가 평가되는 시점에 함수 객체가 되므로 인스턴스와 달리 별다은 생성 과정이 필요없다.

  • 따라서 정적 메서드는 클래스 정의 이후 인스턴스를 생성하지 않아도 호출할 수 있다.

// 정적 메서드는 클래스로 호출한다.
// 정적 메서드는 인스턴스 없이도 호출할 수 있다.
Person.sayHi(); // Hi!
  • 정적 메서드는 인스턴스로 호출할 수 없다.
    정적 메서드가 바인딩된 클래스는 인스턴스의 프로토타입 체인상에 존재하지 않기 때문이다.
// 인스턴스 생성
const me = new Person('April');
me.sayHi(); // TypeError: me.sayHi is not a function

25.5.4 정적 메서드와 프로토타입 메서드의 차이

  • 차이점이 무엇이며, 무엇을 기준으로 구분하여 정의해야할 지 생각해보자

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

  • 정적 메서드
    • 클래스를 호출해야 하므로 정적 메서드 내부의 this는 인스턴스가 아닌 클래스를 가리킨다.
class Square {
  // 정적 메서드
  static area(width, height) {
    return width * height;
  }
}

console.log(Square.area(10, 10)) // 100
  • 프로토타입 메서드
    • 인스턴스를 호출해야하므로 프로토타입 메서드 내부의 this는 프로토타입 메서드를 호출한 인스턴스를 가리킨다.
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 메서드와 정적 메서드 내부의 this 바인딩이 다르다.

  • 따라서 메서드 내부에서 인스턴스 프로퍼티를 참조할 필요가 있다면 this를 사용해야하며, 이러한 경우 프로퍼티 메서드로 정의해야한다.

  • 하지만 메서드 내부에서 인스턴스 프로퍼티를 참조해야할 필요가 없다면 this를 사용하지 않게 된다.
    this를 사용하지 않는 메서드는 정적 메서드로 정의하는 것이 좋다.

25.5.5 클래스에서 정의한 메서드의 특징

  • 클래스에서 정의한 메서드는 다음과 같은 특징을 갖는다.
  1. function 키워드를 생략한 메서드 축약표현을 사용한다.
    ㅤ
  2. 객체 리터럴과는 다르게 클래스에 메서드를 정의할 때는 콤마가 필요 없다.
    ㅤ
  3. 암묵적으로 strict mode로 실행된다.
    ㅤ
  4. for ... in 문이나 Object.keys 메서드 등으로 열거할 수 없다. 즉, 프로퍼티의 열거 가능 여부를 나타내며, 불리언 값을 갖는 프로퍼티 어트리뷰트 [[Enumerable]]의 값이 false다.
    ㅤ
  5. 내부 메서드 [[Construct]]를 갖지 않는 non-constructor다. 따라서 new 연산자와 함께 호출할 수 없다.

25.6 클래스의 인스턴스 생성 과정

  • new 연산자와 함께 클래스를 호출하면 생성자 함수와 마찬가지로 클래스의 내부 메서드 [[Construct]] 가 호출된다.

  • 클래스는 new 연산자 없이 호출할 수 없다.

  • 다음과 같은 과정을 거쳐 인스턴스가 생성된다.

1. 인스턴스 생성과 this 바인딩

  • new 연산자와 힘께 클래스를 호출하면 constructor의 내부 코드가 실행되기 앞서 암묵적으로 빈 객체가 생성된다.

  • 이 빈 객체가 바로 클래스가 생성한 인스턴스다.

  • 이때 클래스가 생성한 인스턴스의 프로토타입으로 클래스의 prototype 프로퍼티가 가리키는 객체가 설정된다.

  • 그리고 인스턴스는 this에 바인딩된다.

  • 따라서 constructor 내부의 this는 클래스가 생성한 인스턴스를 가리킨다.

2. 인스턴스 초기화

  • this에 바인딩되어 있는 인스턴스에 프로퍼티를 추가하고 constructor가 인수로 전달받은 초기값으로 인스턴스의 프로퍼티값을 초기화한다.

  • 만약 constructor가 생략되었다면 이 과정도 생략된다.

3. 인스턴스 반환

  • 클래스의 모든 처리가 끝나면 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환된다.
class Person {
  //생성자
  constructor(name) {
    // 1. 암묵적으로 인스턴스 생성되고 this에 바인딩된다.
    console.log(this); // Person {}
    console.log(Object.getPrototypeOf(this) === Person.prototype); // true
    
    // 2. this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.
    this.name = name;
    
    // 3. 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환된다.
  }
}

25.7 프로퍼티

25.7.1 인스턴스 프로퍼티

  • 인스턴스 프로퍼티는 constructor 내부에서 정의해야한다.

  • constructor 내부에서 this에 추가한 프로퍼티는 언제나 클래스가 생성한 인스턴스의 프로퍼티가 된다.

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

const me = new Person('Lee');

// name은 public하다.
console.log(me.name); // Lee

25.7.2 접근자 프로퍼티

  • 접근자 프로퍼티는 자체적으로 값을 갖지 않고 다른 데이터 프로퍼티의 값을 읽거나 저장할 때 사용하는 접근자 함수로 구성된 프로퍼티다.

  • 접근자 프로퍼티는 클래스에서 사용할 수 있다.

class Person {
  constructor(firstName, lastName) {
    this.firstName = firstName;
    this.lastName = lastName;
  }
  
  // fullName은 접근자 함수로 구성된 접근자 프로퍼티다.
  // getter 함수
  get fullName() {
    return `${this.firstName} ${this.lastName}`;
  }
  
  // setter 함수
  set fullName(name) {
    [this.firstName, this.lastName] = name.split(' ');
  }
}

  • 접근자 프로퍼티는 gettr함수와 setter함수로 구성되어있다.

  • getter는

    • 인스턴스 프로퍼티에 접근할 때마다 프로퍼티 값을 조작하거나 별도의 행위가 필요할 때 사용한다.
    • 이름 그대로 무언가를 취득할 때 사용하므로 반드시 무언가를 반환해야 한다.

  • setter는

    • 인스턴스 프로퍼티에 값을 할당할 때마다 프로퍼티 값을 조작하거나 별도의 행위가 필요할 때 사용한다.
    • 무언가를 프로퍼티에 할당 해야할 때 사용하므로 반드시 매개변수가 있어야 한다.
    • 단 하나의 값만 할당받기 때문에 단 하나의 매개변수만 선언할 수 있다.
  • 클래스의 메서드는 기본적으로 프로토타입 메서드가 된다.
    따라서 클래스의 접근자 프로퍼티 또한 인스턴스 프로퍼티가 아닌 프로토타입의 프로퍼티가 된다.

25.7.3 클래스 필드 정의 제안

MDN

브라우저 지원여부

  • 클래스 필드(또는 멤버)는 클래스 기반 객체지향 언어에서 클래스가 생성할 인스턴스의 프로퍼티를 가리키는 용어다.
class Person {
  // 클래스 필드 정의
  name = 'Lee';
}

const me = new Person();
console.log(me); // Person {name: "Lee"}
  • 클래스 몸체에서 클래스 필드를 정의하는 경우 this에 클래스 필드를 바인딩해서는 안된다.
    this는 클래스의 constructor와 메서드 내에서만 유효하다.
class Person{
  this.name = ''; // SyntaxError
}
  • 클래스 필드를 참조하는 경우 자바스크립트에서는 this를 반드시 사용해야한다.
class Person {
  //// 클래스 필드
  name = 'Lee';

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

new Person();

  • 클래스 필드에 초기값을 할당하지 않으면 undefined를 갖는다.

  • 인스턴스를 생성할 때 외부의 초기값으로 클래스 필드를 초기화해야 할 필요가 있다면
    constructor에서 클래스 필드를 초기화해야 한다.

  • 클래스 필드에 함수를 할당하는 것은 권장하지 않는다.

  • 인스턴스 프로퍼티를 정의하는 방식은 두가지가 되었다.

    • 인스턴스를 생성할 때 외부 초기값으로 클래스 필드를 초기화할 필요가 "있다면" constructor에서 인스턴스 프로퍼티를 정의하는 기존방식을 사용하고,
    • 인스턴스 생성할 때 외부 초기값으로 클래스 필드를 초기화할 필요가 "없다면" 기존의 constructor에서 인스턴스 프로퍼티를 정의하는 방식과 클래스 필트 정의 제안 모두 사용할 수 있다.

25.7.4 private 필드 정의 제안

MDN

브라우저 지원여부

  • private 필드의 선두에는 #을 붙여준다. private 필드를 참조할 때도 #을 붙어주어야 한다.
class Person {
  // private 필드 정의
  #name = '';

  constructor(name) {
    // private 필드 참조
    this.#name = name;
  }
}

const me = new Person('Lee');

// private 필드 #name은 클래스 외부에서 참조할 수 없다.
console.log(me.#name);
// SyntaxError: Private field '#name' must be declared in an enclosing class

  • private 필드는 클래스 내부에서만 참조할 수 있다.
    또한, private 필드는 반드시 클래스 몸체에서만 정의해야하며, 클래스 내부에서만 참조할 수 있다.

  • private 필드를 직접 constructor에 정의하면 에러가 발생한다.

25.7.5 static 필드 정의 제안

MDN

브라우저 지원여부

  • static public필드, static private 필드, static private 메서드를 정의할 수 있다.
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); // 3.142857142857143
console.log(MyMath.increment()); // 11

25.8 상속에 의한 클래스 확장

25.8.1 클래스 상속과 생성자 함수 상속

  • 상속에 의한 클래스 확장은 기존 클래스를 상속받아 새로운 클래스를 확장하여 정의하는 것이다.

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

//상속을 통해 Animal 클래스를 확장한 Bird 클래스
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

console.log(bird.eat()); // eat
console.log(bird.move()); // move
console.log(bird.fly()); // fly

  • 상속에 의한 클래스 확장은 코드 재사용 관점에서 매우 유용하다.

  • 클래스는 상속을 통해 다른 클래스를 확장할 수 있는 문법인 extends 키워드가 기본적으로 제공된다.
    생성자 함수는 제공되지 않는다.

25.8.2 extends 키워드

  • 상속을 통해 클래스를 확장하려면 extends 키워드를 사용하여 상속받을 클래스를 정의한다.
// 수퍼(베이스/부모)클래스
class Base {}

// 서브(파생/자식)클래스
class Derived extends Base {}
  • extends 키워드의 역할은 수퍼클래스와 서브클래스 간의 상속 관계를 설정하는 것이다.
    클래스도 프로토타입을 통해 상속관계를 구현한다.
  • 수퍼클래스와 서브클래스는 인스턴스의 프로토타입 체인뿐 아니라 클래스 간의 프로토타입 체인도 생성한다.
    이를 통해 프로토타입 메서드, 정적 메서드 모두 상속이 가능하다.

25.8.3 동적 상속

  • extends 키워드는 클래스뿐만 아니라 생성자 함수를 상속받아 클래스를 확장할 수도 있다.
    단, extends 키워드 앞에는 반드시 클래스가 와야 한다.
// 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}
  • extends 키워드 다음에는 클래스뿐만이 아니라 [[Construct]] 내부 메서드를 갖는 함수 객체로 평가될 수 있는 모든 표현식을 사용할 수 있다.
    이를 통해 동적으로 상속받을 대상을 결정할 수 있다.
function Base1() {}

class Base2 {}

let condition = true;

// 조건에 따라 동적으로 상속 대상을 결정하는 서브클래스
class Derived extends (condition ? Base1 : Base2) {}

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

console.log(derived instanceof Base1); // true
console.log(derived instanceof Base2); // false

25.8.4 서브클래스의 constructor

  • 서브 클래스에서 constructor를 생략하면 클래스는 다음과 같은 constructor가 암묵적으로 정의된다.
    args는 new 연산자와 함께 클래스를 호출할 때 전달한 인수의 리스트다.
constructor(...args) { super(...args) }

Rest 파라미터
매개변수에 ...을 붙이면 Rest 파라미터가 된다. Rest 파라미터는 함수에 전달된 인수들의 목록을 배열로 전달받는다.(26장)

25.8.5 super 키워드

  • super 키워드는 함수처럼 호출할 수도 있고 this와 같이 식별자처럼 참조할 수 있는 특수한 키워드다.
    다음과 같이 동작한다.
    • super를 호출하면 수퍼클래스의 constructor(super-constructor)를 호출한다.
    • super를 참조하면 수퍼클래스의 메서드를 호출할 수 있다.

super 호출

  • super를 호출하면 수퍼클래스의 constructor(super-constructor)를 호출한다

  • super 호출할 때 주의할 사항은 다음과 같다.

  1. 서브클래스에서 constructor을 생략하지 않는 경우 서브클래스의 constructor에서는 반드시 super를 호출해야 한다.
class Base {}

class Derived extends Base {
  constructor() {
    // ReferenceError: Must call super constructor in derived class before accessing 'this' or returning from derived constructor
    console.log('constructor call');
  }
}

const derived = new Derived();
  1. 서브클래스의 constructor에서 super를 호출하기 전에는 this를 참조할 수 없다.
class Base {}

class Derived extends Base {
  constructor() {
    // ReferenceError: Must call super constructor in derived class before accessing 'this' or returning from derived constructor
    this.a = 1;
    super();
  }
}

const derived = new Derived(1);
  1. super는 반드시 서브클래스의 constructor에서만 호출한다.
    서브클래스가 아닌 클래스의 constructor나 함수에서 super를 호출하면 에러가 발생한다.
class Base {
  constructor() {
    super(); // SyntaxError: 'super' keyword unexpected here
  }
}

function Foo() {
  super(); // SyntaxError: 'super' keyword unexpected here
}

super 참조

  • 메서드 내에서 super를 참조하면 수퍼클래스의 메서드를 호출할 수 있다.
  1. 서브 클래스의 프로토타입 메서드 내에서 super.sayHi는 수퍼클래스의 프로토타입 메서드 sayHi를 가리킨다.
// 수퍼클래스
class Base {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }

  sayHi() {
    return `Hi! ${this.name}`;
  }
}

// 서브클래스
class Derived extends Base {
  sayHi() {
    // super.sayHi는 수퍼클래스의 프로토타입 메서드를 가리킨다.
    return `${super.sayHi()}. how are you doing?`;
  }
}

const derived = new Derived('April');
console.log(derived.sayHi()); // Hi! April. how are you doing?
  1. 서브클래스의 정적 메서드 내에서 super.sayHi는 수퍼클래스의 정적 메서드 sayHi를 가리킨다.
// 수퍼클래스
class Base {
  static sayHi() {
    return 'Hi!';
  }
}

// 서브클래스
class Derived extends Base {
  static sayHi() {
    // super.sayHi는 수퍼클래스의 정적 메서드를 가리킨다.
    return `${super.sayHi()} how are you doing?`;
  }
}

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

25.8.6 상속 클래스의 인스턴스 생성 과정

  • 상속 관계에 있는 두 클래스가 어떻게 협력하며 인스턴스를 생성하는지 살펴보자. 이를 총해 super를 더욱 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

  • 직사각형을 추상화한 Rectangle 클래스와 상속을 통해 Rectangle 클래스를 확장한 ColorRectangle 클래스를 정의해보자.

// 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 메서드를 호출
console.log(colorRectangle.getArea()); // 8
// 오버라이딩된 toString 메서드를 호출
console.log(colorRectangle.toString()); // width = 2, height = 4, color = red
  • ColorRectangle 클래스에 의해 생성된 인스턴스의 프로토타임 체인은 다음과 같다.

1. 서브클래스의 super 호출

  • 자바스크립트 엔진은 클래스를 평가할 때 수퍼 클래스와 서브 클래스를 구분하기 위해 "base" 또는 "drived"를 값으로 갖는 내부 슬롯 [[ConstructorKind]]를 갖는다.

  • 다른 클래스를 상속받지 않는 클래스(그리고 생성자 함수)는 내부슬롯 [[ConstructorKind]]의 값이 "base"로 설정 되지만

  • 다른 클래스를 상속받는 서브클래스는 내부슬롯 [[ConstructorKind]]의 값이 "derived"로 설정된다.

  • 이를 통해 수퍼클래스와 서브 클래스는 new 연산자와 함께 호출되었을 때의 동작이 구분된다.

  • new 연산자와 함께 호출 되었을 때 암묵적으로 빈 객체, 즉 인스턴스를 생성하고 이를 this에 바인딩한다.

  • 하지만 서브 클래스는 자신이 직섭 인스턴스를 생성하지 않고 수퍼 클래스에게 인스턴스 생성을 위임한다.
    이것이 바로 서브 클래스의 constructor에서 반드시 super를 호출해야하는 이유다.

2. 수퍼클래스의 인스턴스 생성과 this 바인딩

  • 수퍼클래스의 constructor 내부의 코드가 실행되기 이전에 암묵적으로 빈 객체를 생성한다.

  • 이 빈 객체가 바로 클래스가 생성한 인스턴스다. 즉 인스턴스는 this에 바인딩된다.

  • 따라서 수퍼 클래스는 constructor 내부의 this는 생성된 인스턴스를 가리킨다.

// 수퍼클래스
class Rectangle {
  constructor(width, height) {
    // 암묵적으로 빈 객체, 즉 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다.
    console.log(this); // ColorRectangle {}
    // new 연산자와 함께 호출된 함수, 즉 new.target은 ColorRectangle이다.
    console.log(new.target); // ColorRectangle
    
   ...

  • 이때 인스턴스는 수퍼클래스가 생성한것이다.

  • 하지만 new 연산자와 함께 호출된 클래스가 서브 클래스라는 것이 중요하다.

  • 즉 new 연산자와 함께 호출된 함수를 가리키는 new.target은 서브 클래스를 가리킨다.

  • 따라서 인스턴스 new.target이 가리키는 서브 클래스가 생성한 것으로 처리된다.

  • 따라서 생성된 인스턴스의 프로토타입은
    수퍼클래스의 prototype 프로퍼티가 가리키는 객체(Rectangle.prototype)가 아니라
    new.target, 즉 서브클래스의 prototype 프로퍼티가 가리키는 객체(ColorRectangle.prototype)이다이다.

// 수퍼클래스
class Rectangle {
  constructor(width, height) {
    // 암묵적으로 빈 객체, 즉 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다.
    console.log(this); // ColorRectangle {}
    // new 연산자와 함께 호출된 함수, 즉 new.target은 ColorRectangle이다.
    console.log(new.target); // ColorRectangle
    
    //생성된 인스턴스의 프로토타입으로 ColorRectangle.prototype이 설정된다.
    console.log(Object.getPrototypeOf(this) === ColorRectangle.prototype); // true
    console.log(this instanceof ColorRectangle); // true
    console.log(this instanceof Rectangle); // true
    
  ...

3. 수퍼클래스의 인스턴스 초기화

  • 수퍼클래스의 constructor가 실행되어 this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.

  • 즉, this에 바인딩 되어 있는 인스턴스에 프로퍼티를 추가하고
    constructor가 인수로 전달받은 초기값으로 인스턴스의 프로퍼티를 초기화한다.

// 수퍼클래스
class Rectangle {
  constructor(width, height) {
    // 암묵적으로 빈 객체, 즉 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다.
    console.log(this); // ColorRectangle {}
    // new 연산자와 함께 호출된 함수, 즉 new.target은 ColorRectangle이다.
    console.log(new.target); // ColorRectangle
    
    //생성된 인스턴스의 프로토타입으로 ColorRectangle.prototype이 설정된다.
    console.log(Object.getPrototypeOf(this) === ColorRectangle.prototype); // true
    console.log(this instanceof ColorRectangle); // true
    console.log(this instanceof Rectangle); // true
    
    // 인스턴스 초기화
    this.width = width;
    this.height = height;
    
    console.log(this); // ColorRectangle {width: 2, height: 4}
  }
 ...

4. 서브클래스 constructor로의 복귀와 this 바인딩

  • super의 호출이 종료되고 제어 흐름이 서브클래스 constructor로 돌아온다.

  • 이때 super가 반환한 인스턴스가 this에 바인딩 된다.
    서브클래스는 별도의 인스턴스를 생성하지 않고 super가 반환한 인스턴스 this에 바인인하여 그대로 사용한다.

// 서브클래스
class ColorRectangle extends Rectangle {
  constructor(width, height, color) {
    super(width, height);
    
    // super가 반환한 인스턴스가 this에 바인딩 된다.
    console.log(this); // ColorRectangle {width: 2, height: 4}
 ...
  • 이처럼 super가 호출되지 않으면 인스턴스가 생성되지 않으며, this 바인딩도 할 수 없다.
    서브 클래스의 constructor에서 super를 호출하기 전에 this를 참조할 수 없는 이유    가 바로 이 때문이다.

5. 서브클래스의 인스턴스 초기화

  • super 호출 이후, 서브 클래스의 constructor에 기술되어 있는 인스턴스 초기화가 실행된다.

  • 즉, this에 바인딩되어있는 인스턴스에 프로퍼티를 추가하고 constructor가 인수로 전달받은 초기값으로 인스턴스의 프로퍼티를 초기화한다.

6. 인스턴스 반환

  • 클래스의 모든 처리가 끝나면 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환된다.
// 서브클래스
class ColorRectangle extends Rectangle {
  constructor(width, height, color) {
    super(width, height);
    
    // super가 반환한 인스턴스가 this에 바인딩 된다.
    console.log(this); // ColorRectangle {width: 2, height: 4}
    
    // 인스턴스 초기화
    this.color = color;
    
    // 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환된다.
    console.log(this); // ColorRectangle {width: 2, height: 4, color: "red"}
  }
 ...

25.8.7 표준 빌트인 생성자 함수 확장

  • String, Number, Array같은 표준 빌트인 객체 또한 [[Construct]] 내부 메서드를 갖는 생성자 함수이므로 extends 키워드를 사용하여 확장할 수 있다.
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