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늘보·2021년 7월 27일
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Javascript Deep Dive

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이 내용은 '모던 Javascript Deep Dive'(이웅모 님) 책의 내용을 제 생각과 함께 정리한 글입니다.
틀린 내용 혹은 수정이 필요한 내용이 있다면 말씀해주시면 감사하겠습니다.

오늘 내용은 매우 중요하다!

this 키워드

  • 동작을 나타내는 메서드는 자신이 속한 객체의 상태, 즉 프로퍼티를 참조하고 변경할 수 있어야 한다.

  • 이 때 메서드가 자신이 속한 객체의 프로퍼티를 참조하려면 먼저 자신이 속한 객체를 가리키는 식별자를 참조할 수 있어야 한다.

  • 객체 리터럴 방식으로 생성된 객체의 경우 메서드 내부에서 메서드 자신이 속한 객체를 가리키는 식별자를 재귀적으로 참조할 수 있다.

const circle = {
  // 프로퍼티: 객체 고유의 상태 데이터
  radius: 5,
  // 메서드: 상태 데이터를 참조하고 조작하는 동작
  getDiameter() {
    // 이 메서드가 자신이 속한 객체의 프로퍼티나 다른 메서드를 참조하려면
    // 자신이 속한 객체인 circle을 참조할 수 있어야 한다.
    return 2 * circle.radius;
  }
};

console.log(circle.getDiameter()); // 10

그러나 이 방법은 일반적이지 않고 바람직하지도 않다. 다음 코드를 보자.

function Circle(radius) {
  // 이 시점에는 생성자 함수 자신이 생성할 인스턴스를 가리키는 식별자를 알 수 없다.
  ????.radius = radius;
}

Circle.prototype.getDiameter = function () {
  // 이 시점에는 생성자 함수 자신이 생성할 인스턴스를 가리키는 식별자를 알 수 없다.
  return 2 * ????.radius;
};

// 생성자 함수로 인스턴스를 생성하려면 먼저 생성자 함수를 정의해야 한다.
const circle = new Circle(5);

💡 이 아래부터의 내용은 매우 중요하다!

생성자 함수로 인스턴스를 생성하려면 먼저 생성자 함수가 존재해야 한다.

  • 생성자 함수를 정의하는 시점에는 아직 인스턴스를 생성하기 이전이므로 생성자 함수가 생성할 인스턴스를 가리키는 식별자를 알 수 없다.

  • 따라서 자신이 속한 객체 또는 자신이 생성할 인스턴스를 가리키는 특수한 식별자가 필요하다. 이를 위해 JS는 this라는 특수한 식별자를 제공한다.

this는 자신이 속한 객체 또는 자신이 생성할 인스턴스를 가리키는 자기 참조 변수(self-referencing variable)다. this를 통해 자신이 속한 객체 또는 자신이 생성할 인스턴스의 프로퍼티나 메서드를 참조할 수 있다.

  • this는 JS 엔진에 의해 암묵적으로 생성되며, 코드 어디서든 참조할 수 있다.

  • 함수를 호출하면 arguments 객체와 this가 암묵적으로 함수 내부에 전달된다.

  • 함수 내부에서 arguments 객체를 지역 변수처럼 사용할 수 있는 것처럼 this도 지역 변수처럼 사용할 수 있다.

  • 단, this가 가리키는 값, 즉 this 바인딩은 함수 호출 방식에 의해 동적으로 결정된다.

바인딩이란 식별자와 값을 연결하는 과정을 의미한다. 예를 들어, 변수 선언은 변수 이름(식별자)과 확보된 메모리 공간의 주소를 바인딩하는 것이다. this 바인딩은 this(키워드로 분류되지만 식별자의 역할을 한다)와 this가 가리킬 객체를 바인딩하는 것이다.

// 객체 리터럴
const circle = {
  radius: 5,
  getDiameter() {
    // this는 메서드를 호출한 객체를 가리킨다.
    return 2 * this.radius;
  }
};

console.log(circle.getDiameter()); // 10
  • 객체 리터럴의 메서드 내부에서의 this는 메서드를 호출한 객체, 즉 circle을 가리킨다.
// 생성자 함수
function Circle(radius) {
  // this는 생성자 함수가 생성할 인스턴스를 가리킨다.
  this.radius = radius;
}

Circle.prototype.getDiameter = function () {
  // this는 생성자 함수가 생성할 인스턴스를 가리킨다.
  return 2 * this.radius;
};

// 인스턴스 생성
const circle = new Circle(5);
console.log(circle.getDiameter()); // 10
  • 생성자 함수 내부의 this는 생성자 함수가 생성할 인스턴스를 가리킨다. 이처럼 this는 상황에 따라 가리키는 대상이 다르다.
// this는 어디서든지 참조 가능하다.
// 전역에서 this는 전역 객체 window를 가리킨다.
console.log(this); // window

function square(number) {
  // 일반 함수 내부에서 this는 전역 객체 window를 가리킨다.
  console.log(this); // window
  return number * number;
}
square(2);

const person = {
  name: 'Lee',
  getName() {
    // 메서드 내부에서 this는 메서드를 호출한 객체를 가리킨다.
    console.log(this); // {name: "Lee", getName: ƒ}
    return this.name;
  }
};
console.log(person.getName()); // Lee

function Person(name) {
  this.name = name;
  // 생성자 함수 내부에서 this는 생성자 함수가 생성할 인스턴스를 가리킨다.
  console.log(this); // Person {name: "Lee"}
}

const me = new Person('Lee');

  • 하지만 this는 객체의 프로퍼티나 메서드를 참조하기 위한 자기 참조 변수이므로 일반적으로 객체의 메서드 내부 또는 생성자 함수 내부에서만 의미가 있다.

  • 따라서 strict mode가 적용된 일반 함수의 내부의 this에는 undefined가 바인딩된다. 일반 함수 내부에서 this를 사용할 필요가 없기 때문이다.

함수 호출 방식과 this 바인딩

  • 위에서 말했듯이, this 바인딩은 함수 호출 방식, 즉 함수가 어떻게 호출되었는지에 따라 동적으로 결정된다.

  • 함수의 상위 스코프를 결정하는 방식인 렉시컬 스코프(lexical scope)는 함수 정의가 평가되어 함수 객체가 생성되는 시점에 상위 스코프를 결정한다.

  • 하지만 this 바인딩은 함수 호출 시점에 결정된다.

// this 바인딩은 함수 호출 방식에 따라 동적으로 결정된다.
const foo = function () {
  console.dir(this);
};

// 동일한 함수도 다양한 방식으로 호출할 수 있다.

// 1. 일반 함수 호출
// foo 함수를 일반적인 방식으로 호출
// foo 함수 내부의 this는 전역 객체 window를 가리킨다.
foo(); // window

// 2. 메서드 호출
// foo 함수를 프로퍼티 값으로 할당하여 호출
// foo 함수 내부의 this는 메서드를 호출한 객체 obj를 가리킨다.
const obj = { foo };
obj.foo(); // obj

// 3. 생성자 함수 호출
// foo 함수를 new 연산자와 함께 생성자 함수로 호출
// foo 함수 내부의 this는 생성자 함수가 생성한 인스턴스를 가리킨다.
new foo(); // foo {}

// 4. Function.prototype.apply/call/bind 메서드에 의한 간접 호출
// foo 함수 내부의 this는 인수에 의해 결정된다.
const bar = { name: 'bar' };

foo.call(bar);   // bar
foo.apply(bar);  // bar
foo.bind(bar)(); // bar

일반 함수 호출

  • 기본적으로 this에는 전역 객체가 바인딩된다.
function foo() {
  console.log("foo's this: ", this);  // window
  function bar() {
    console.log("bar's this: ", this); // window
  }
  bar();
}
foo();

  • 위 코드처럼 전역함수는 물론이고 중첩 함수를 일반 함수로 호출하면 함수 내부의 this에는 전역 객체가 바인딩된다.

  • 이는 의미가 없다. 다음 코드를 보면 strict mode가 적용된 일반 함수의 내부의 this에는 undefined가 바인딩된다.

function foo() {
  'use strict';

  console.log("foo's this: ", this);  // undefined
  function bar() {
    console.log("bar's this: ", this); // undefined
  }
  bar();
}
foo();
  • 메서드 내에서 정의한 중첩 함수도 일반 함수로 호출되면 중첩 함수 내부의 this에는 전역 객체가 바인딩된다.
// var 키워드로 선언한 전역 변수 value는 전역 객체의 프로퍼티다.
var value = 1;
// const 키워드로 선언한 전역 변수 value는 전역 객체의 프로퍼티가 아니다.
// const value = 1;

const obj = {
  value: 100,
  foo() {
    console.log("foo's this: ", this);  // {value: 100, foo: ƒ}
    console.log("foo's this.value: ", this.value); // 100

    // 메서드 내에서 정의한 중첩 함수
    function bar() {
      console.log("bar's this: ", this); // window
      console.log("bar's this.value: ", this.value); // 1
    }

    // 메서드 내에서 정의한 중첩 함수도 일반 함수로 호출되면 중첩 함수 내부의 this에는 전역 객체가 바인딩된다.
    bar();
  }
};

obj.foo();
  • 콜백 함수가 일반 함수로 호출된다면 콜백 함수의 내부의 this에도 전역 객체가 바인딩된다. 어떠한 함수라도 일반 함수로 호출되면 this에 전역 객체가 바인딩된다.
var value = 1;

const obj = {
  value: 100,
  foo() {
    console.log("foo's this: ", this); // {value: 100, foo: ƒ}
    // 콜백 함수 내부의 this에는 전역 객체가 바인딩된다.
    setTimeout(function () {
      console.log("callback's this: ", this); // window
      console.log("callback's this.value: ", this.value); // 1
    }, 100);
  }
};

obj.foo();

이처럼 일반 함수로 호출된 모든 함수(중첩 함수, 콜백 함수 포함) 내부의 this에는 전역 객체가 바인딩 된다.

  • 하지만 이러한 방식은 문제가 있다. 중첩 함수 또는 콜백 함수는 외부 함수를 돕는 헬퍼 함수의 역할을 하므로 외부 함수의 일부 로직을 대신하는 경우가 대부분이다.

  • 하지만 외부 함수인 메서드와 중첩 함수 또는 콜백 함수의 this가 일치하지 않는 것은 중첩 함수 또는 콜백 함수를 헬퍼 함수로 동작하기 어렵게 만든다.

  • 메서드 내부의 중첩 함수나 콜백 함수의 this 바인딩을 메서드의 this 바인딩과 일치시키기 위한 방법은 다음과 같다.

var value = 1;

const obj = {
  value: 100,
  foo() {
    // this 바인딩(obj)을 변수 that에 할당한다.
    const that = this;

    // 콜백 함수 내부에서 this 대신 that을 참조한다.
    setTimeout(function () {
      console.log(that.value); // 100
    }, 100);
  }
};

obj.foo();
  • 이외에도 JS는 this를 명시적으로 바인딩 할 수 있는 Function.prototype.apply, Function.prototype.call, Function.prototype.bind 메서드를 제공한다.
var value = 1;

const obj = {
  value: 100,
  foo() {
    // 콜백 함수에 명시적으로 this를 바인딩한다.
    setTimeout(function () {
      console.log(this.value); // 100
    }.bind(this), 100);
  }
};

obj.foo();

  • 위의 메소드들에 대해서는 나중에 자세히 살펴보자.

  • 또는 화살표 함수를 사용하여 바인딩을 일치시킬 수도 있다.

var value = 1;

const obj = {
  value: 100,
  foo() {
    // 화살표 함수 내부의 this는 상위 스코프의 this를 가리킨다.
    setTimeout(() => console.log(this.value), 100); // 100
  }
};

obj.foo();

메서드 호출

  • 메서드 내부의 this에는 메서드를 호출한 객체, 즉 메서드를 호출할 때 메서드 이름 앞의 마침표(.) 연산자 앞에 기술한 객체가 바인딩된다.

  • 주의할 것은 메서드 내부의 this는 메서드를 소유한 객체가 아닌 메서드를 호출한 객체에 바인딩 된다는 것이다. 다음 코드를 보자.

const person = {
  name: 'Lee',
  getName() {
    // 메서드 내부의 this는 메서드를 호출한 객체에 바인딩된다.
    return this.name;
  }
};

// 메서드 getName을 호출한 객체는 person이다.
console.log(person.getName()); // Lee

  • 위 예제의 getName 메서드는 person 객체의 메서드로 정의되었다. 메서드는 프로퍼티에 바인딩된 함수다.

  • 즉, person 객체의 getName 프로퍼티가 가리키는 함수 객체는 person 객체에 포함된 것이 아니라 독립적으로 존재하는 별도의 객체다. getName 프로퍼티가 함수 객체를 가리키고 있을 뿐이다.

따라서 getName 프로퍼티가 가리키는 함수 객체, 즉 getName 메서드는 다른 객체의 프로퍼티에 할당하는 것으로 다른 객체의 메서드가 될 수도 있고 일반 변수에 할당하여 일반 함수로 호출될 수도 있다.

const anotherPerson = {
  name: 'Kim'
};
// getName 메서드를 anotherPerson 객체의 메서드로 할당
anotherPerson.getName = person.getName;

// getName 메서드를 호출한 객체는 anotherPerson이다.
console.log(anotherPerson.getName()); // Kim

// getName 메서드를 변수에 할당
const getName = person.getName;

// getName 메서드를 일반 함수로 호출
console.log(getName()); // ''
// 일반 함수로 호출된 getName 함수 내부의 this.name은 브라우저 환경에서 window.name과 같다.
// 브라우저 환경에서 window.name은 브라우저 창의 이름을 나타내는 빌트인 프로퍼티이며 기본값은 ''이다.
// Node.js 환경에서 this.name은 undefined다.

메서드 내부의 this는 프로퍼티로 메서드를 가리키고 있는 객체와는 관계가 없고 메서드를 호출한 객체에 바인딩된다.

  • 프로토타입 메서드 내부에서 사용된 this도 일반 메서드와 마찬가지로 해당 메서드를 호출한 객체에 바인딩된다.
function Person(name) {
  this.name = name;
}

Person.prototype.getName = function () {
  return this.name;
};

const me = new Person('Lee');

// getName 메서드를 호출한 객체는 me다.
console.log(me.getName()); // ① Lee

Person.prototype.name = 'Kim';

// getName 메서드를 호출한 객체는 Person.prototype이다.
console.log(Person.prototype.getName()); // ② Kim

  • 1번의 경우 getName 메서드를 호출한 객체는 me다. 따라서 getName 메서드 내부의 this는 me를 가리키며 this.name은 Lee다.

  • 2번의 경우 getName 메서드를 호출한 객체는 Person.prototype이다. Person.prototype도 객체이므로 직접 메서드를 호출할 수 있다.

  • 따라서 getName 메서드 내부의 this는 Person.prototype을 가리키며 this.name은 Kim이다. (오히려 그림이 이해가 잘 안됨. 리뷰 때 말해보기)

생성자 함수 호출

  • 생성자 함수 내부의 this에는 생성자 함수가 (미래에) 생성할 인스턴스가 바인딩된다.
// 생성자 함수
function Circle(radius) {
  // 생성자 함수 내부의 this는 생성자 함수가 생성할 인스턴스를 가리킨다.
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function () {
    return 2 * this.radius;
  };
}

// 반지름이 5인 Circle 객체를 생성
const circle1 = new Circle(5);
// 반지름이 10인 Circle 객체를 생성
const circle2 = new Circle(10);

console.log(circle1.getDiameter()); // 10
console.log(circle2.getDiameter()); // 20

  • 이전에 보았듯이 생성자 함수는 이름 그대로 객체(인스턴스)를 생성하는 함수다. 일반 함수와 동일한 방법으로 생성자 함수를 정의하고 new 연산자와 함께 호출하면 해당 함수는 생성자 함수로 동작한다.

  • 만약 new 연산자와 함께 생성자 함수로 호출하지 않으면 생성자 함수가 아니라 일반 함수로 동작한다.

// new 연산자와 함께 호출하지 않으면 생성자 함수로 동작하지 않는다. 즉, 일반적인 함수의 호출이다.
const circle3 = Circle(15);

// 일반 함수로 호출된 Circle에는 반환문이 없으므로 암묵적으로 undefined를 반환한다.
console.log(circle3); // undefined

// 일반 함수로 호출된 Circle 내부의 this는 전역 객체를 가리킨다.
console.log(radius); // 15

Function.prototype.apply/call/bind 메서드에 의한 간접 호출

  • apply, call, bind 메서드는 Function.prototype의 메서드다. 즉, 이들 메서드는 모든 함수가 상속받아 사용할 수 있다.
function getThisBinding() {
  return this;
}

// this로 사용할 객체
const thisArg = { a: 1 };

console.log(getThisBinding()); // window

// getThisBinding 함수를 호출하면서 인수로 전달한 객체를 getThisBinding 함수의 this에 바인딩한다.
console.log(getThisBinding.apply(thisArg)); // {a: 1}
console.log(getThisBinding.call(thisArg)); // {a: 1}

  • apply, call 메서드의 본질적인 기능은 함수를 호출하는 것이다. 이 메서드는 함수를 호출하면서 첫 번째 인수로 전달한 특정 객체를 호출한 함수의 this에 바인딩한다.

  • 이 두 메서드는 인수를 전달하는 방식만 다를 뿐 동일하게 동작한다. 그럼 다음 코드에서는 인수를 전달해보자.

function getThisBinding() {
  console.log(arguments);
  return this;
}

// this로 사용할 객체
const thisArg = { a: 1 };

// getThisBinding 함수를 호출하면서 인수로 전달한 객체를 getThisBinding 함수의 this에 바인딩한다.
// apply 메서드는 호출할 함수의 인수를 배열로 묶어 전달한다.
console.log(getThisBinding.apply(thisArg, [1, 2, 3]));
// Arguments(3) [1, 2, 3, callee: ƒ, Symbol(Symbol.iterator): ƒ]
// {a: 1}

// call 메서드는 호출할 함수의 인수를 쉼표로 구분한 리스트 형식으로 전달한다.
console.log(getThisBinding.call(thisArg, 1, 2, 3));
// Arguments(3) [1, 2, 3, callee: ƒ, Symbol(Symbol.iterator): ƒ]
// {a: 1}

  • apply 메서드는 배열, call 메서드는 호출할 함수의 인수를 쉼표로 구분한 리스트 형식으로 전달한다.

  • 이 두 메소드의 대표적인 용도는 arguments 객체와 같은 유사 배열 객체에 배열 메서드를 사용하는 경우다. arguments 객체는 배열이 아니기 때문에 Array.prototype.slice 같은 배열의 메서드를 사용할 수 없으니 apply, call 메서드를 이용하면 가능하다.

  • 이에 관해서는 27장 배열, 36장 구조분해 할당에서 더 자세히 보도록 하자.

  • Function.prototype.bind 메서드는 apply, call 메서드와 달리 함수를 호출하지 않고 this로 사용할 객체만 전달한다.

function getThisBinding() {
  return this;
}

// this로 사용할 객체
const thisArg = { a: 1 };

// bind 메서드는 함수에 this로 사용할 객체를 전달한다.
// bind 메서드는 함수를 호출하지는 않는다.
console.log(getThisBinding.bind(thisArg)); // getThisBinding
// bind 메서드는 함수를 호출하지는 않으므로 명시적으로 호출해야 한다.
console.log(getThisBinding.bind(thisArg)()); // {a: 1}
  • bind 메서드는 메서드의 this와 메서드 내부의 중첩 함수 또는 콜백 함수의 this가 불일치하는 문제를 해결하기 위해 유용하게 사용된다. 다음을 보자.
const person = {
  name: 'Lee',
  foo(callback) {
    // ①
    setTimeout(callback, 100);
  }
};

person.foo(function () {
  console.log(`Hi! my name is ${this.name}.`); // ② Hi! my name is .
  // 일반 함수로 호출된 콜백 함수 내부의 this.name은 브라우저 환경에서 window.name과 같다.
  // 브라우저 환경에서 window.name은 브라우저 창의 이름을 나타내는 빌트인 프로퍼티이며 기본값은 ''이다.
  // Node.js 환경에서 this.name은 undefined다.
});
  • 위와 같은 상황을 bind 메서드를 통해 콜백 함수 내부의 this를 외부 함수 내부의 this와 일치시킬 수 있다. 이 때 bind 메서드를 사용하여 this를 일치시킬 수 있다.
const person = {
  name: 'Lee',
  foo(callback) {
    // bind 메서드로 callback 함수 내부의 this 바인딩을 전달
    setTimeout(callback.bind(this), 100);
  }
};

person.foo(function () {
  console.log(`Hi! my name is ${this.name}.`); // Hi! my name is Lee.
});
  • 마지막 p.358의 표를 참조하자.
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