프로퍼티 어트리뷰트 - 16

늘보·2021년 7월 12일
javascript deep dive
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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.

내부 슬롯과 내부 메서드

  • 앞으로 살펴볼 프로퍼티 어트리뷰트를 이해하기 위해 먼저 내부 슬롯과 내부 메서드의 개념에 대해 알아보자.

  • 내부 슬롯과 내부 메서드는 JS 엔진의 구현 알고리즘을 설명하기 위해 ECMAScript 사양에서 사용하는 의사 프로퍼티(pseudo property)와 의사 메서드(pseudo method)다.

  • 내부 슬롯과 내부 메서드는 ECMAScript 사양에 정의된 대로 구현되어 JS 엔진에서 실제로 동작하지만 개발자가 직접 접근할 수 있도록 외부로 공개된 객체의 프로퍼티는 아니다. 즉, 내부 슬롯, 메서드에 대한 직접적인 접근을 불가능하다.

  • 예를 들어, 모든 객체는 [[Prototype]]이라는 내부 슬롯을 갖는다. 이 내부 슬롯의 경우, __proto__를 통해 간접적으로 접근할 수 있다.
const o = {};

// 내부 슬롯은 자바스크립트 엔진의 내부 로직이므로 직접 접근할 수 없다.
o.[[Prototype]] // -> Uncaught SyntaxError: Unexpected token '['
// 단, 일부 내부 슬롯과 내부 메서드에 한하여 간접적으로 접근할 수 있는 수단을 제공하기는 한다.
o.__proto__ // -> Object.prototype

프로퍼티 어트리뷰트와 프로퍼티 디스크립터 객체

JS 엔진은 프로퍼티를 생성할 때 프로퍼티의 상태를 나타내는 프로퍼티 어트리뷰트를 기본값으로 자동 정의한다.

  • 프로퍼티의 상태란 프로퍼티의 값(value), 값이 갱신 가능 여부(writable), 열거 가능 여부(enumerable), 재정의 가능 여부(configurable)를 말한다.

  • 프로퍼티 어트리뷰트는 JS 엔진이 관리하는 내부 상태 값(meta-property)인 내부 슬롯 [[Value]],[[Writable]], [[Enumerable]], [[Configurable]]이다.

  • 따라서 프로퍼티 어트리뷰트에 직접 접근할 수 없지만 Object.getOwnPropertyDescriptor메서드를 사용하여 간접적으로 확인할 수는 있다.

const person = {
  name: 'Lee'
};

// 프로퍼티 어트리뷰트 정보를 제공하는 프로퍼티 디스크립터 객체를 반환한다.
// 첫 번째 매개변수에는 '객체의 참조'를 전달하고, 두 번째 매개변수에는 '프로퍼티 키'를 문자열로 전달한다.
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(person, 'name'));
// {value: "Lee", writable: true, enumerable: true, configurable: true}

  • 이 때, Object.getOwnPropertyDescriptor메서드는 프로퍼티 어트리뷰트 정보를 제공하는 프로퍼티 디스크립터(Property Descrpitor)객체를 반환한다.

  • 만약 존재하지 않는 프로퍼티나 상속받은 프로퍼티에 대한 프로퍼티 디스크립터를 요구하면 undefined가 반환된다.

  • Object.getOwnPropertyDescriptor 메서드는 하나의 프로퍼티에 대해 프로퍼티 디스크립터 객체를 반환하지만 ES8에서 도입된 Object.getOwnPropertyDescriptors 메서드는 모든 프로퍼티의 프로퍼티 어트리뷰트 정보를 제공하는 프로퍼티 디스크립터 객체들을 반환한다.

const person = {
  name: 'Lee'
};

// 프로퍼티 동적 생성
person.age = 20;

// 모든 프로퍼티의 프로퍼티 어트리뷰트 정보를 제공하는 프로퍼티 디스크립터 객체들을 반환한다.
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptors(person));
/*
{
  name: {value: "Lee", writable: true, enumerable: true, configurable: true},
  age: {value: 20, writable: true, enumerable: true, configurable: true}
}
*/

데이터 프로퍼티와 접근자 프로퍼티

  • 프로퍼티는 데이터 프로퍼티와 접근자 프로퍼티로 구분할 수 있다.

데이터 프로퍼티(data property): 키와 값으로 구성된 일반적인 프로퍼티다.

접근자 프로퍼티(accessor property): 자체적으로는 값을 가지지 않고 다른 데이터 프로퍼티의 값을 읽거나 저장할 때 호출되는 접근자 함수(accessor function)로 구성된 프로퍼티다.

데이터 프로퍼티

  • 데이터 프로퍼티는 다음과 같은 프로퍼티 어트리뷰트를 가진다. 이 프로퍼티 어트리뷰트는 JS 엔진이 프로퍼티를 생성할 때 기본값으로 자동 정의된다.

내용이 많기 때문에 p.222를 참조하자.

const person = {
  name: 'Lee'
};

// 프로퍼티 어트리뷰트 정보를 제공하는 프로퍼티 디스크립터 객체를 취득한다.
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(person, 'name'));
// {value: "Lee", writable: true, enumerable: true, configurable: true}

  • 위 코드처럼 프로퍼티가 생성될 때 [[Value]]의 값은 프로퍼티 값으로 초기화되며 [[Writable]], [[Enumerable]], [[Configurable]]의 값은 true로 초기화된다.

  • 이것은 프로퍼티를 동적 추가해도 마찬가지다.

const person = {
  name: 'Lee'
};

// 프로퍼티 동적 생성
person.age = 20;

console.log(Object.getOwnPropertyDescriptors(person));
/*
{
  name: {value: "Lee", writable: true, enumerable: true, configurable: true},
  age: {value: 20, writable: true, enumerable: true, configurable: true}
}
*/

접근자 프로퍼티

  • 접근자 프로퍼티(accessor property)는 자체적으로는 값을 가지지 않고 다른 데이터 프로퍼티의 값을 읽거나 저장할 때 사용하는 접근자 함수(accessor function)로 구성된 프로퍼티다.

내용이 많으므로 p.224를 참조하자.

  • get, set, enumerable, configurable

  • 다른 언어의 get, set과 역할이 유사하다.

  • 접근자 함수는 getter/setter 함수라고도 부른다.

  • 접근자 프로퍼티는 getter와 setter 함수를 모두 정의할 수도 있고 하나만 정의할 수도 있다.

const person = {
  // 데이터 프로퍼티
  firstName: 'Ungmo',
  lastName: 'Lee',

  // fullName은 접근자 함수로 구성된 접근자 프로퍼티다.
  // getter 함수
  get fullName() {
    return `${this.firstName} ${this.lastName}`;
  },
  // setter 함수
  set fullName(name) {
    // 배열 디스트럭처링 할당: "31.1 배열 디스트럭처링 할당" 참고
    [this.firstName, this.lastName] = name.split(' ');
  }
};

// 데이터 프로퍼티를 통한 프로퍼티 값의 참조.
console.log(person.firstName + ' ' + person.lastName); // Ungmo Lee

// 접근자 프로퍼티를 통한 프로퍼티 값의 저장
// 접근자 프로퍼티 fullName에 값을 저장하면 setter 함수가 호출된다.
person.fullName = 'Heegun Lee';
console.log(person); // {firstName: "Heegun", lastName: "Lee"}

// 접근자 프로퍼티를 통한 프로퍼티 값의 참조
// 접근자 프로퍼티 fullName에 접근하면 getter 함수가 호출된다.
console.log(person.fullName); // Heegun Lee

// firstName은 데이터 프로퍼티다.
// 데이터 프로퍼티는 [[Value]], [[Writable]], [[Enumerable]], [[Configurable]] 프로퍼티 어트리뷰트를 갖는다.
let descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(person, 'firstName');
console.log(descriptor);
// {value: "Heegun", writable: true, enumerable: true, configurable: true}

// fullName은 접근자 프로퍼티다.
// 접근자 프로퍼티는 [[Get]], [[Set]], [[Enumerable]], [[Configurable]] 프로퍼티 어트리뷰트를 갖는다.
descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(person, 'fullName');
console.log(descriptor);
// {get: ƒ, set: ƒ, enumerable: true, configurable: true}

  • 접근자 프로퍼티(여기서는 fullName)는 값을 가지지 않기 때문에 우리 눈에 보이지는 않는다.

  • 다만 프로퍼티의 값을 읽거나(getter) 저장(setter)할 때 관여할 뿐이다.

내부 슬롯/메소드 관점에서 설명한 부분 - 접근자 프로퍼티 fullName으로 프로퍼티 값에 접근하면 내부적으로 [[Get]] 내부 메서드가 호출되어 다음과 같이 동작한다. - p.225 참조

  • 접근자 프로퍼티와 데이터 프로퍼티를 구분하는 방법은 다음과 같다.
// 일반 객체의 __proto__는 접근자 프로퍼티다.
Object.getOwnPropertyDescriptor(Object.prototype, '__proto__');
// {get: ƒ, set: ƒ, enumerable: false, configurable: true}

// 함수 객체의 prototype은 데이터 프로퍼티다.
Object.getOwnPropertyDescriptor(function() {}, 'prototype');
// {value: {...}, writable: true, enumerable: false, configurable: false}

프로퍼티 정의

  • 프로퍼티 정의란 새로운 프로퍼티를 추가하면서 프로퍼티 어트리뷰트를 명시적으로 정의하거나, 기존 프로퍼티의 프로퍼티 어트리뷰트를 재정의하는것을 말한다.

  • Object.defineProperty 메서드를 사용하면 프로퍼티 어트리뷰트를 정의할 수 있다. 인수로는 객체의 참조와 데이터 프로퍼티의 키인 문자열, 프로퍼티 디스크립터 객체를 전달한다.

const person = {};

// 데이터 프로퍼티 정의
Object.defineProperty(person, 'firstName', {
  value: 'Ungmo',
  writable: true,
  enumerable: true,
  configurable: true
});

Object.defineProperty(person, 'lastName', {
  value: 'Lee'
});

let descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(person, 'firstName');
console.log('firstName', descriptor);
// firstName {value: "Ungmo", writable: true, enumerable: true, configurable: true}

// 디스크립터 객체의 프로퍼티를 누락시키면 undefined, false가 기본값이다.
descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(person, 'lastName');
console.log('lastName', descriptor);
// lastName {value: "Lee", writable: false, enumerable: false, configurable: false}

// [[Enumerable]]의 값이 false인 경우
// 해당 프로퍼티는 for...in 문이나 Object.keys 등으로 열거할 수 없다.
// lastName 프로퍼티는 [[Enumerable]]의 값이 false이므로 열거되지 않는다.
console.log(Object.keys(person)); // ["firstName"]

// [[Writable]]의 값이 false인 경우 해당 프로퍼티의 [[Value]]의 값을 변경할 수 없다.
// lastName 프로퍼티는 [[Writable]]의 값이 false이므로 값을 변경할 수 없다.
// 이때 값을 변경하면 에러는 발생하지 않고 무시된다.
person.lastName = 'Kim';

// [[Configurable]]의 값이 false인 경우 해당 프로퍼티를 삭제할 수 없다.
// lastName 프로퍼티는 [[Configurable]]의 값이 false이므로 삭제할 수 없다.
// 이때 프로퍼티를 삭제하면 에러는 발생하지 않고 무시된다.
delete person.lastName;

// [[Configurable]]의 값이 false인 경우 해당 프로퍼티를 재정의할 수 없다.
// Object.defineProperty(person, 'lastName', { enumerable: true });
// Uncaught TypeError: Cannot redefine property: lastName

descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(person, 'lastName');
console.log('lastName', descriptor);
// lastName {value: "Lee", writable: false, enumerable: false, configurable: false}

// 접근자 프로퍼티 정의
Object.defineProperty(person, 'fullName', {
  // getter 함수
  get() {
    return `${this.firstName} ${this.lastName}`;
  },
  // setter 함수
  set(name) {
    [this.firstName, this.lastName] = name.split(' ');
  },
  enumerable: true,
  configurable: true
});

descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(person, 'fullName');
console.log('fullName', descriptor);
// fullName {get: ƒ, set: ƒ, enumerable: true, configurable: true}

person.fullName = 'Heegun Lee';
console.log(person); // {firstName: "Heegun", lastName: "Lee"}
  • Object.defineProperty 메서드는 한 번에 하나의 프로퍼티만 정의할 수 있다. Object.defineProperties 메서드를 사용하면 여러 개의 프로퍼티를 한 번에 정의할 수 있다.
const person = {};

Object.defineProperties(person, {
  // 데이터 프로퍼티 정의
  firstName: {
    value: 'Ungmo',
    writable: true,
    enumerable: true,
    configurable: true
  },
  lastName: {
    value: 'Lee',
    writable: true,
    enumerable: true,
    configurable: true
  },
  // 접근자 프로퍼티 정의
  fullName: {
    // getter 함수
    get() {
      return `${this.firstName} ${this.lastName}`;
    },
    // setter 함수
    set(name) {
      [this.firstName, this.lastName] = name.split(' ');
    },
    enumerable: true,
    configurable: true
  }
});

person.fullName = 'Heegun Lee';
console.log(person); // {firstName: "Heegun", lastName: "Lee"}

객체 변경 방지

객체는 변경 가능한 값이므로 재할당 없이 직접 변경할 수 있다.

  • 즉, 프로퍼티를 추가하거나 삭제할 수 있고, 프로퍼티 값을 갱신할 수 있으며, Object.defineProperty 등의 메서드를 사용하여 프로퍼티 어트리뷰트를 재정의할 수도 있다.

  • JS는 객체의 변경을 방지하는 다양한 메서드를 제공한다. 객체 변경 방지 메서드들은 객체의 변경을 금지하는 강도가 다르다.

  1. 객체 확장금지: Object.prevenExtensions
  2. 객체 밀봉: Object.seal
  3. 객체 동결: Object.freeze

자세한 내용은 p.229를 참조한다.

객체 확장 금지

  • 객체 확장 금지란 프로퍼티 추가 금지를 의미한다.

  • 확장 가능한 객체인지 여부는 Object.isExtensible 메서드로 확인할 수 있다.

const person = { name: 'Lee' };

// person 객체는 확장이 금지된 객체가 아니다.
console.log(Object.isExtensible(person)); // true

// person 객체의 확장을 금지하여 프로퍼티 추가를 금지한다.
Object.preventExtensions(person);

// person 객체는 확장이 금지된 객체다.
console.log(Object.isExtensible(person)); // false

// 프로퍼티 추가가 금지된다.
person.age = 20; // 무시. strict mode에서는 에러
console.log(person); // {name: "Lee"}

// 프로퍼티 추가는 금지되지만 삭제는 가능하다.
delete person.name;
console.log(person); // {}

// 프로퍼티 정의에 의한 프로퍼티 추가도 금지된다.
Object.defineProperty(person, 'age', { value: 20 });
// TypeError: Cannot define property age, object is not extensible

객체 밀봉

  • Object.seal 메서드는 객체를 밀봉한다. 객체 밀봉이란 프로퍼티 추가 및 삭제와 프로퍼티 어트리뷰트 재정의 금지를 의미한다. 즉, 밀봉된 객체는 읽기와 쓰기만 가능하다.

  • 밀봉된 객체인지 여부는 Object.isSealed 메서드로 확인할 수 있다.

const person = { name: 'Lee' };

// person 객체는 밀봉(seal)된 객체가 아니다.
console.log(Object.isSealed(person)); // false

// person 객체를 밀봉(seal)하여 프로퍼티 추가, 삭제, 재정의를 금지한다.
Object.seal(person);

// person 객체는 밀봉(seal)된 객체다.
console.log(Object.isSealed(person)); // true

// 밀봉(seal)된 객체는 configurable이 false다.
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptors(person));
/*
{
  name: {value: "Lee", writable: true, enumerable: true, configurable: false},
}
*/

// 프로퍼티 추가가 금지된다.
person.age = 20; // 무시. strict mode에서는 에러
console.log(person); // {name: "Lee"}

// 프로퍼티 삭제가 금지된다.
delete person.name; // 무시. strict mode에서는 에러
console.log(person); // {name: "Lee"}

// 프로퍼티 값 갱신은 가능하다.
person.name = 'Kim';
console.log(person); // {name: "Kim"}

// 프로퍼티 어트리뷰트 재정의가 금지된다.
Object.defineProperty(person, 'name', { configurable: true });
// TypeError: Cannot redefine property: name

객체 동결

  • Object.freeze 메서드는 객체를 동결한다. 객체 동결이란 프로퍼티 추가 및 삭제와 프로퍼티 어트리뷰트 재정의 금지, 프로퍼티 값 갱신 금지를 의미한다. 즉, 동결된 객체는 읽기만 가능하다.
const person = { name: 'Lee' };

// person 객체는 동결(freeze)된 객체가 아니다.
console.log(Object.isFrozen(person)); // false

// person 객체를 동결(freeze)하여 프로퍼티 추가, 삭제, 재정의, 쓰기를 금지한다.
Object.freeze(person);

// person 객체는 동결(freeze)된 객체다.
console.log(Object.isFrozen(person)); // true

// 동결(freeze)된 객체는 writable과 configurable이 false다.
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptors(person));
/*
{
  name: {value: "Lee", writable: false, enumerable: true, configurable: false},
}
*/

// 프로퍼티 추가가 금지된다.
person.age = 20; // 무시. strict mode에서는 에러
console.log(person); // {name: "Lee"}

// 프로퍼티 삭제가 금지된다.
delete person.name; // 무시. strict mode에서는 에러
console.log(person); // {name: "Lee"}

// 프로퍼티 값 갱신이 금지된다.
person.name = 'Kim'; // 무시. strict mode에서는 에러
console.log(person); // {name: "Lee"}

// 프로퍼티 어트리뷰트 재정의가 금지된다.
Object.defineProperty(person, 'name', { configurable: true });
// TypeError: Cannot redefine property: name

불변 객체

지금까지 살펴본 변경 방지 메서드들은 얕은 변경 방지(shallow only)로 직속 프로퍼티만 변경이 방지되고 중첩 객체까지는 영향을 주지 못한다.

  • 따라서Object.freeze 메서드로 객체를 동결하여도 중첩 객체까지 동결할 수는 없다.
const person = {
  name: 'Lee',
  address: { city: 'Seoul' }
};

// 얕은 객체 동결
Object.freeze(person);

// 직속 프로퍼티만 동결한다.
console.log(Object.isFrozen(person)); // true
// 중첩 객체까지 동결하지 못한다.
console.log(Object.isFrozen(person.address)); // false

person.address.city = 'Busan';
console.log(person); // {name: "Lee", address: {city: "Busan"}}
  • 객체의 중첩 객체까지 동결하여 변경이 불가능한 읽기 전용의 불변 객체를 구현하려면 객체를 값으로 갖는 모든 프로퍼티에 대해 재귀적으로 Object.freeze 메서드를 호출해야 한다.
function deepFreeze(target) {
  // 객체가 아니거나 동결된 객체는 무시하고 객체이고 동결되지 않은 객체만 동결한다.
  if (target && typeof target === 'object' && !Object.isFrozen(target)) {
    Object.freeze(target);
    /*
      모든 프로퍼티를 순회하며 재귀적으로 동결한다.
      Object.keys 메서드는 객체 자신의 열거 가능한 프로퍼티 키를 배열로 반환한다.
      ("19.15.2. Object.keys/values/entries 메서드" 참고)
      forEach 메서드는 배열을 순회하며 배열의 각 요소에 대하여 콜백 함수를 실행한다.
      ("27.9.2. Array.prototype.forEach" 참고)
    */
    Object.keys(target).forEach(key => deepFreeze(target[key]));
  }
  return target;
}

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

// 깊은 객체 동결
deepFreeze(person);

console.log(Object.isFrozen(person)); // true
// 중첩 객체까지 동결한다.
console.log(Object.isFrozen(person.address)); // true

person.address.city = 'Busan';
console.log(person); // {name: "Lee", address: {city: "Seoul"}}

평가

  • 아직 불변 객체가 필요한 이유를 모르겠다. 보통의 프로젝트에서 이런 객체 변경 방지 등이 적극적으로 활용되나?

  • Object.freeze는 가끔 봤지만 이번에 이해가 처음 되었다.

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