프로퍼티 어트리뷰트 - 16

늘보·2021년 7월 12일

javascript deep dive

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.

객체 확장금지: Object.prevenExtensions
객체 밀봉: Object.seal
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"}}