클래스

김동현·2021년 9월 12일

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클래스는 프로토타입의 문법적 설탕인가?

ES6에 도입된 클래스는 기존 프로토타입 기반 객체지향 프로그래밍보다 자바나 C#과 같은 클래스 기반 객체지향 프로그래밍에 익숙한 프로그래머가 더욱 빠르게 학습할 수 있도록 클래스 기반 객체지향 프로그래밍 언어와 매우 흡사한 새로운 객체 생성 매커니즘을 제공합니다.

그렇다고 ES6의 클래스가 기존 프로토타입 기반 객체지향 모델을 폐지하고 새롭게 클래스 기반 객체지향 모델을 제공하는 것은 아닙니다. 클래스는 사실 함수이며 기존 프로토타입 기반 패턴을 클래스 기반 패턴처럼 사용할 수 있도록 하는 문법적 설정이라고 볼 수 있습니다.
단, 클래스와 생성자 함수는 모두 프로토타입 기반 인스턴스를 생성하지만 정확히 동일하게 동작하지는 않습니다. 클래스는 생성자 함수보다 엄격하며 생성자 함수에게 제공되지 않는 기능도 제공합니다.

클래스는 new 연산자 없이 호출하면 에러가 발생합니다.
클래스는 상속을 지원하는 extends, super 키워드를 제공합니다.
클래스는 호이스팅이 발생하지 않은 것처럼 동작합니다.
클래스 내에 모든 코드에는 strict mode 지정되어 실행되며 strict mode를 해제할 수 없습니다.
클래스의 constructor, 프로토타입 메서드, 정적 메서드 모두 프로퍼티 어트리뷰트 [[Enumerable]]의 값이 false기 때문에 열거할 수 없습니다.

생성자 함수와 클래스는 프로토타입 기반의 객체지향을 구현했다는 점에서 매우 유사하지만 클래스는 생성자 함수 기반의 객체 생성 방식보다 견고하며 명료합니다. 그리고 extends, super 키워드는 상속 관계 구현을 더욱 간결하고 명료하게 합니다.

따라서 클래스는 프로토타입 기반 객체 생성 패턴의 문법적 설탕이라기 보다는 새로운 객체 생성 매커니즘으로 보는 것이 더 합당합니다.

클래스 정의

클래스는 class 키워드를 사용하여 정의합니다.

// 클래스 선언문
class MyClass {}

클래스는 표현식으로 정의할 수도 있습니다. 이때 클래스는 함수와 마찬가지로 이름을 가질 수 있고 갖지 않을 수 있습니다.

// 익명 클래스 표현식
const MyClass = class {};

// 기명 클래스 표현식
const myClass = calss MyClass{};

클래스를 표현식으로 정의할 수 있다는 것은 클래스가 값으로 사용할 수 있는 일급 객체라는 것을 의미합니다. 좀 더 자세히 말하면 클래스는 함수입니다.

클래스 몸체에는 0개 이상의 메서드만 정의할 수 있습니다. 클래스 몸체에서 정의할 수 있는 메서드는 constructor, 프로토타입 메서드, 정적 메서드 3가지가 있습니다.

class MyClass {
	// 생성자
	constructor(name) {
    	this.name = name;
    }
    
    // 프로토타입 메서드
   	sayHi () {
    	console.log(this.name);
    }
    
    // 정적 메서드
    static sayHello () {
    	console.log('Hello');
    }
}

클래스 호이스팅

클래스는 함수로 평가됩니다.

class MyClass {};
console.log(typeof MyClass); // function

클래스 선언문으로 정의한 클래스는 함수 선언문과 동일하게 소스 코드 평가 과정, 즉 런타임 이전에 먼저 평가되어 함수 객체를 생성합니다. 이때 클래스가 평가되어 생성된 함수 객체는 생성자 함수로 호출할 수 있는 constructor입니다. 생성자 함수로 호출할 수 있는 함수는 함수 정의가 평가되어 함수 객체를 생성하는 시점에 프로토타입도 더불어 생성됩니다. 프로토타입과 생성자 함수는 단독으로 존재할 수 없고 언제나 쌍으로 존재하기 때문입니다.

단, 클래스는 클래스 정의 이전에 참조할 수 없습니다.

클래스 선언문은 마치 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 동작합니다. 하지만 클래스 선언문도 변수 선언, 함수 정의와 마찬가지로 호이스팅이 발생합니다. 단, 클래스는 let, const 키워드로 선언한 변수처럼 호이스팅됩니다. 따라서 클래스 선언문 이전에 일시적 사각지대(TDZ)에 따지기 때문에 호이스팅이 발생하지 않은 것처럼 동작합니다.

인스턴스 생성

클래스는 생성자 함수이며 new 연산자와 함께 호출하여 인스턴스를 생성합니다.

class Person {}

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

클래스는 인스턴스를 생성하는 것이 유일한 존재 이유이므로 반드시 new 연산자와 함께 호출해야 합니다. new 연산자 없이 호출하면 에러가 발생합니다.

메서드

클래스 몸체에는 0개 이상의 메서드만 선언할 수 있습니다. 클래스 몸체에서 정의할 수 있는 메서드는 cosntructor, 프로토타입 메서드, 정적 메서드 3가지가 존재 합니다.

1. constructor

constructor은 인스턴스를 생성하고 초기화하기 위한 특수한 메서드입니다. constructor은 이름을 변경할 수 없습니다.

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

클래스는 평가되어 함수 객체가 됩니다. 클래스도 함수 객체의 고유 프로퍼티를 모두 갖고 있습니다. 함수와 동일하게 프로토타입과 연결되어 있으며 자신의 스코프 체인을 구성합니다.

클래스가 평가되어 생성된 함수 객체나 클래스가 생성한 인스턴스 어디에도 constructor 메서드가 보이지 않습니다. 이는 클래스 몸체에 정의한 constructor가 메서드로 해석되는 것이 아니라 클래스가 평가되어 생성된 "함수 객체 코드의 일부분"이 됩니다. 다시 말해, 클래스 정의가 평가되면 constructor의 기술된 동작을 하는 함수 객체가 생성됩니다.

constructor는 생성자 함수와 유사하지만 몇 가지 차이가 존재합니다.

constructor은 클래스 내에 최대 한 개만 존재할 수 있습니다. 만약 2개 이상의 cosntructor을 선언하면 문법 에러가 발생합니다.
constructor은 생략이 가능합니다. constructor을 생략하면 다음과 같이 빈 constructor가 암묵적으로 정의됩니다.

class Person {
	// constructor를 생략하면 아래와 같이 빈 constructor가 암묵적으로 정의됩니다.
    	constructor() {}
}

프로퍼티가 추가되어 초기화된 인스턴스를 생성하려면 constructor 내부에서 this에 인스턴스 프로퍼티를 추가합니다.
인스턴스를 생성할 때 클래스 외부에서 인스턴스 프로퍼티의 초기값을 전달하려면 다음과 같은 cosntructor에 매개변수를 선언하고 인스턴스를 생성할 때 초기값을 인수로 전달합니다. 이때 초기값은 cosntructor의 매개변수에 전달됩니다.

class Person {
	constructor(name, address) {
    	this.name = name;
        this.address = address;
    }
}
const me = new Person('Kim', 'Daegu');
console.log(me); // Person{ name: 'Kim', address: 'Daegu' }

constructor는 별도의 반환문을 가져서는 안됩니다. new 연산자와 함께 클래스가 호출되면 생성자 함수와 동일하게 암묵적으로 this, 즉 인스턴스를 반환하기 때문입니다. 만약 this가 아닌 다른 객체를 명시적으로 반환하면 this, 즉 인스턴스가 반환되지 않고 return문에 명시한 객체가 반환됩니다.

2. 프로토타입 메서드

클래스 몸체에서 정의한 메서드는 생성자 함수에 의한 객체 생성 방식과는 다르게 클래스의 prototype 프로퍼티에 메서드를 추가하지 않아도 기본적으로 "프로토타입 메서드"가 됩니다.

class Person {
	// 생성자
	constructor(name) {
    	this.name = name;
    }
    
    // 프로토타입 메서드
    sayHi() {
    	console.log(`Hi My name is ${this.name}`);
    }
}

생성자 함수와 마찬가지로 클래스가 생성한 인스턴스는 프로토타입 체인의 일원이 됩니다. 클래스 몸체에 정의한 메서드는 인스턴스 프로토타입에 존재하는 프로토타입 메서드가 됩니다. 인스턴스는 프로토타입 메서드를 상속받아 사용할 수 있습니다.
프로토타입 체인은 기존의 모든 객체 생성 방식뿐만 아니라 클래스에 의해 생성된 인스턴스에도 동일하게 적용됩니다. 생성자 함수의 역할을 클래스가 할 뿐입니다.
결국 클래스는 생성자 함수와 같이 인스턴스를 생성하는 생성자 함수라고 볼 수 있습니다. 다시 말해, 클래스는 생성자 함수와 마찬가지로 프로토타입 기반의 객체 생성 매커니즘입니다.

3. 정적 메서드

클래스에서 메서드에 static 키워드를 붙이면 정적 메서드(클래스 메서드)가 됩니다.

class Person {
	constructor(name) {
    	this.name = name;
    }
    
    // 정적 메서드
    static sayHi() {
    	console.log('Hi');
    }
}

정적 메서드는 클래스에 바인딩된 메서드가 됩니다. 클래스는 함수 객체로 평가되므로 자신의 프로퍼티와 메서드를 소유할 수 있습니다. 클래스는 클래스 정의가 평가되는 시점에 함수 객체가 되므로 인스턴스와 달리 별다른 생성 과정이 필요 없습니다. 따라서 정적 메서드는 클래스 정의 이후에 인스턴스를 생성하지 않아도 호출이 가능합니다.

정적 메서드는 인스턴스로 호출하지 않고 클래스로 호출합니다. 정적 메서드는 인스턴스 메서드로 호출할 수 없습니다. 정적 메서드가 바인딩된 클래스는 인스턴스의 프로토타입 체인상에 존재하지 않기 때문입니다. 다시 말해, 인스턴스의 프로토타입 체인 상에는 클래스가 존재하지 않으므로 인스턴스로 클래스의 메서드를 상속받을 수 없습니다.

정적 메서드와 프로토타입 메서드의 차이점

정적 메서드와 프로토타입 메서드의 차이는 다음과 같습니다.

정적 메서드와 프로토타입 메서드는 자신이 속해 있는 프로토타입 체인이 다릅니다.
정적 메서드는 클래스로 호출하고, 프로토타입 메서드는 인스턴스로 호출합니다.
정적 메서드는 인스턴스 프로퍼티를 참조할 수 없지만 프로토타입 메서드는 인스턴스 프로퍼티를 참조할 수 있습니다.
정적 메서드 내부의 this는 클래스를 가리키고, 프로토타입 메서드 내부의 this는 프로포타입 메서드를 호출한 인스턴스를 가리킨다. 즉, 내부의 this 바인딩이 서로 다르다.

클래스에서 정의한 메서드의 특징

function 키워드를 생략한 "메서드 축약 표현"을 사용합니다.
객체 리터럴과는 다르게 클래스에 메서드를 정의할 때는 콤마를 사용하지 않습니다.
암묵적으로 "strict mode"가 적용된다.
for...in 문이나 Object.keys 메서드 등으로 열거할 수 없다. 즉, 프로퍼티 어트이뷰트 [[Enumerable]]의 값이 false이다.
내부 메서드 [[Contruct]]를 갖지 않는 "non-constructor"이다.

클래스의 인스턴스 생성과정

클래스를 new 연산자와 함께 호출하면 클래스의 내부 메서드 [[Contructr]]가 호출됩니다.

1. 인스턴스 생성과 this 바인딩

new 연산자와 함께 클래스를 호출하면 cosntructor의 내부 코드가 실행되기에 앞서 암묵적으로 빈 객체가 생성됩니다. 이 빈 객체가 바로 클래스가 생성한 인스턴스 입니다. 이때 클래스가 생성한 인스턴스의 프로토타입으로 "클래스의 prototype 프로퍼티"가 가리키는 객체가 설정됩니다. 그리고 암묵적으로 생성된 빈 객체, 즉 인스턴스는 this에 바인딩됩니다. 따라서 constructor 내부의 this는 클래스가 생성한 인스턴스를 가리킵니다.

2. 인스턴스 초기화

constructor의 내부 코드가 실행되어 this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화합니다. 즉, this에 바인딩되어 있는 인스턴스에 프로퍼티를 추가하고 cosntructor가 인수로 전달받은 초기값으로 인스턴스의 프로퍼티 값을 초기화합니다. 만약 cosntructor가 생략되었다면 이 과정도 생략합니다.

3. 인스턴스 반환

클래스의 모든 처리가 끝나면 완성된 인스턴스가 바인딩된 this를 암묵적으로 반환합니다.

프로퍼티

인스턴스 프로퍼티

"인스턴스 프로퍼티"는 constructor 내부에서 정의해야 합니다. constructor 내부 코드가 실행되기 이전에 constructor 내부의 this에는 이미 클래스가 암묵적으로 생성한 빈 인스턴스가 바인딩되어 있습니다.

생성자 함수에서 생성자 함수가 생성할 인스턴스의 프로퍼티를 정의하는 것과 마찬가지로 constructor 내부에서 this에 인스턴스 프로퍼티를 추가합니다. 이로써 클래스가 암묵적으로 생성한 인스턴스에 프로퍼티가 추가되어 인스턴스가 초기화됩니다.

constructor 내부에서 this에 추가한 프로퍼티는 언제나 클래스가 생성한 인스턴스의 프로퍼티가 됩니다. ES6의 클래스는 다른 객체지향 언어와 달리 접근 제한자를 제공하지 않습니다. 따라서 인스턴스 프로퍼티는 언제나 "public"합니다.

접근자 프로퍼티

접근자 프로퍼티는 자체적으로 값을 갖지 않고 다른 데이터 프로퍼티의 값을 읽거나 저장할 때 사용하는 접근자 함수(getter, setter)로 구성된 프로퍼티입니다.

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

접근자 프로퍼티는 자체적으로 값을 갖지 않고 다른 데이터 프로퍼티 값을 읽거나 저장할 때 사용하는 접근자 함수, 즉 getter 함수와 setter 함수로 구성되어 있습니다.

"getter"는 인스턴스 프로퍼티에 접근할 때마다 프로퍼티 값을 조작하거나 별도의 행위가 필요할 때 사용합니다. getter는 메서드 이름 앞에 get 키워드를 사용하여 정의합니다.
"setter"는 인스턴스 프로퍼티에 값을 할당할 때마다 프로퍼티 값을 조작하거나 별도의 행위가 필요할 때 사용합니다. setter는 메서드 이름 앞에 set 키워드를 사용하여 정의합니다.

이때 getter와 setter 이름(프로퍼티 키)은 인스턴스 프로퍼티처럼 사용됩니다. 다시 말해, getter는 호출하는 것이 아니라 프로퍼티처럼 참조하는 형식으로 사용하며, 참조시 내부적으로 getter가 호출됩니다.
setter도 호출하는 것이 아니라 프로퍼티처럼 값을 할당하는 형식으로 사용하며, 할당시 내부적으로 setter가 호출됩니다.

getter는 이름 그대로 무언가를 취득할 때 사용하므로 반드시 무언가를 반환해야 하며 setter는 무언가를 프로퍼티에 할당해야 할 때 사용하므로 반드시 매개변수가 있어야 합니다. setter는 단 하나의 값만 할당받기 때문에 단 하나의 매개변수만 선언할 수 있습니다.

클래스 메서드는 기본적으로 프로토타입 메서드가되므로 클래스의 접근자 프로퍼티 또한 인스턴스 프로퍼티가 아닌 프로토타입 프로퍼티가 됩니다.

클래스 필드 정의 제안

클래스 필드란 클래스 기반 객체지향 언어에서 클래스가 생성할 인스턴스 프로퍼티를 가리키는 용어입니다.

자바스크립트에서도 인스턴스 프로퍼티를 마치 클래스 기반 객체지향 언어의 클래스 필드처럼 정의할 수 있는 새로운 표준 사양인 "Class field declarations"가 제안되어 있습니다.

클래스 몸체에 클래스 필드를 정의할 수 있는 클래스 필드 정의 제안은 아직 정식 표준 사양으로 승급되지 않았지만 최신 브라우저와 최신 Node.js는 표준 사양으로 승급이 확실시 되는 이 제안을 선제적으로 미리 구현해 놓았습니다.

class Person {
	// 클래스 필드 정의
    name = 'Kim';
}

const me = new Person();
console.log(me); // Person { name: 'Kim' }

클래스 몸체에서 클래스 필드를 정의하는 경우 this에 클래스 필드를 바인딩해서는 안됩니다. this는 클래스의 constructor와 프로토타입, 정적 메서드 내에서만 유효합니다.

class Person {
	// this에 클래스 필드를 바인딩해서는 안됩니다.
	this.name = 'Kim'; // Syntax Error: Unexpected token'kim'
}

클래스 필드를 참조하는 경우 반드시 this를 사용해야 합니다.

class Person {
	name = 'kim';
    
    constructor() {
    	console.log(name); // ReferenceError: name is not defined
    }
}
const me = new Person();

클래스 필드에 초기값을 할당하지 않으면 undefined를 갖게됩니다. 인스턴스를 생성할 때 외부의 초기값으로 클래스 필드를 초기화해야할 필요가 있다면 cosntructor 내부에서 클래스 필드를 초기화 해야 합니다.

class Person {
	name;
    
    constructor(name) {
        // 클래스 필드 초기화
        this.name = name;
    }
}

const me = new Person('Kim');
console.log(me.name); // Kim

함수는 일급객체이므로 함수를 클래스 필드에 할당할 수 있습니다. 따라서 클래스 필드를 통해 메서드를 정의할 수 있습니다. 이 경우 함수는 프로토타입 메서드가 아닌 인스턴스 메서드가 됩니다. 따라서 클래스 필드에 함수를 할당하는 것은 권장하지 않습니다.

private 필드 정의 제안

클래스는 다른 클래스 기반 객체지향 언어에서 제공하는 접근 제한자를 제공하지 않습니다. 따라서 클래스가 생성한 인스턴스의 프로퍼티는 항상 public 합니다. 즉, 인스턴스 프로퍼티는 인스턴스를 통해 클래스 외부에서 언제나 참조할 수 있습니다.

하지만 현재 "private 필드"를 정의할 수 있는 새로운 표준 사양이 제안되어 있습니다. 이는 최신 브라우저와 Node.js에 선제적으로 구현되어 있습니다.

private 필드의 선두에는 #을 붙여줍니다. private 필드를 참조할 때도 #을 붙어주어야 합니다.

class Person {
	// private 필드  정의
	#name = '';
    
    constructor(name) {
    	// privaet 필드 초기화
    	this.#name = name;
    }
}
const me = new Person('Kim');
// private 필드 #name은 클래스 외부에서 참조할 수 없습니다.
console.log(me.#name); // SyntaxError: Private field '#name' must be declared in an enclosing class

public 필드는 어디서든 참조할 수 있지만, private 필드는 클래스 내부에서만 참조할 수 있습니다.

이처럼 클래스 외부에서 private 필드에 직접 접근할 수 있는 방법은 없습니다. 단, 접근자 프로퍼티를 통해 간접적으로 접근하는 방법은 유효합니다.

class Person {
	#name = ''; // Private 필드는 클래스 내부에서만 접근 가능
    
    constructor(name) {
    	this.#name= name;
    }
    
    get name() { // 접근자 프로퍼티로 private 필드 접근 가능
    	return this.#name;
    }
}

const me = new Person('Kim');
console.log(me.name); // Kim

private 필드는 반드시 클래스 몸체에 정의해야 합니다. constructor 내부에 private 필드를 정의하면 에러가 발생합니다.

static 필드 정의 제안

static public 필드, static private 필드, static private 메서드를 정의할 수 있는 새로운 표준 사양인 "Static class features"가 제안되어 있습니다.

class MyMath {
	// static public 필드
	static PI = 22 / 7;
    
    	// static private 필드
    	static #num = 10;
        
    	// 기존 정적 메서드
    	static increament() {
    		return ++MyMath.#num;
    }
}

console.log(MyMath.PI); // 3.141592,,,
console.log(MyMath.increament()); // 11

상속에 의한 클래스 확장

클래스 상속과 생성자 함수 상속

상속에 의한 클래스 확장은 지금까지 살펴본 프로토타입 기반 상속과는 다른 개념입니다. 프로토타입 기반 상속은 프로토타입 체인을 통해 다른 객체의 자산을 상속받는 개념이지만 "상속에 의한 클래스 확장"은 기존 클래스를 상속받아 새로운 클래스를 확장하여 정의하는 것입니다.

클래스와 생성자 함수는 인스턴스를 생성할 수 있다는 함수라는 점에서 매우 유사합니다. 하지만 클래스는 상속을 통해 기존 클래스를 확장할 수 있는 문법이 기본적으로 제공되지만 생성자 함수는 그렇지 않습니다. 상속에 의한 클래스 확장은 코드 재사용 관점에서 매우 유용합니다.

클래스는 상속을 통해 다른 클래스를 확장할 수 있는 문법인 extends 키워드가 기본적으로 제공됩니다. extends 키워드를 사용한 클래스 확장은 간편하고 직관적입니다. 하지만 생성자 함수는 클래스와 같이 상속을 통해 다른 생성자 함수를 확장시킬 수 있는 문법이 제공되지 않습니다.

extends 키워드

상속을 통해 클래스를 확장하려면 extends 키워드를 사용하여 상속받은 클래스를 정의합니다.

// 수퍼클래스
class Base {}

// 서브클래스
class Derived extends Base {}

상속을 통해 확장된 클래스를 서브 클래스라고 부르고, 서브 클래스에게 상속된 클래스를 수퍼 클래스라고 부릅니다.
extends 키워드의 역할은 수퍼클래스와 서브클래스 간의 상속 관계를 설정하는 것입니다. 클래스도 프로토타입을 통해 상속 관계를 구현합니다.

수퍼클래스와 서브클래스는 "인스턴스의 프로토타입 체인"뿐만 아니라 "클래스 간의 프로토타입 체인도 생성"합니다. 이를 통해 프로토타입 메서드, 정적 메서드 모두 상속이 가능합니다.

동적 상속

extends 키워드는 클래스뿐만 아니라 생성자 함수를 상속받아 클래스를 확장할 수도 있습니다. 단, extends 키워드 앞에는 반드시 클래스가 와야 합니다.

// 생성자 함수
function Base(a) {
	this.a = a;
}

// 생성자 함수를 상속받는 서브클래스
class Derived extends Base {}

const derived = new Dervied(1);
console.log(derived); // Derived {a: 1}

extends 키워드 다음에는 클래스뿐만 아니라 "[[Construct]] 내부 메서드를 갖는 함수 객체로 평가될 수 있는 모든 표현식"을 사용할 수 있습니다. 이를 통해 동적으로 상속받을 대상을 결정할 수 있습니다.

서브클래스의 constructor

클래스에서 constructor를 생략하면 클래스에 비어있는 constructor가 암묵적으로 정의됩니다.

서브클래스에서 constructor를 생략하면 클래스에 다음과 같은 constructor가 암묵적으로 정의됩니다. args는 new 연산자와 함께 클래스를 호출할 때 전달한 인수 리스트입니다.

constructor(...args) { supers(...args); }

super()는 수퍼클래스의 constructor를 호출하여 인스턴스를 생성합니다.

만약 수퍼클래스와 서브클래스 모두 constructor를 생략하면,

class Base {}

class Derived extends Base {}

클래스에는 다음과 같이 암묵적으로 constructor가 정의됩니다.

class Base { // 수퍼 클래스
	constructor() {}
}

class Derived extends Base { // 서브 클래스
	constructor(...args) {
    		super(...args);
    }
}

super 키워드

super 키워드는 함수처럼 호출할 수도 있고 this와 같이 "식별자처럼 참조"할 수 있는 특수한 키워드입니다. super는 다음과 같이 동작합니다.

super를 호출하면 "수퍼클래스의 constructor를 호출"합니다.
super를 참조하면 "수퍼클래스의 메서드를 호출"할 수 있습니다.

super 호출

super를 호출하면 "수퍼클래스의 constructor를 호출"합니다.
수퍼클래스의 constructor 내부에서 추가한 프로퍼티를 그대로 갖는 인스턴스를 생성한다면 서브 클래스의 constructor를 생략할 수 있습니다. 이때 new 연산자와 함께 서브 클래스를 호출하면서 전달한 인수는 모두 super호출을 통해 수퍼 클래스의 constructor에 전달됩니다.

class Base {
	constructor(a, b) {
    	this.a = a;
        this.b = b;
    }
}

class Derived extends Base {
	// constructor(...args) { super(...args) };
}

const derived = new Derived(1, 2);
console.log(derived); // Derived {a: 1, b: 2}

수퍼클래스에서 추가한 프로퍼타와 서브클래스에서 추가한 프로퍼티를 갖는 인스턴스를 생성한다면 서브클래스의 constructor를 생략해서는 안됩니다. 이때 new 연산자와 함께 서브클래스를 호출하면서 전달한 인수 중에서 수퍼클래스의 constructor에 전달할 필요가 있는 인수는 서브클래스의 constructor에서 호출하는 super를 통해 전달할 수 있습니다.

class Base {
	constructor(a, b) {
    	this.a = a;
        this.b = b;
    }
}

class Derived extends Base {
	constructor(a, b, c) {
    	super(a, b);
        this.c = c;
    }
}

const derived = new Derived(1, 2, 3);
console.log(derived); // Dervied {a: 1, b: 2, c: 3}

이처럼 인스턴스 초기화를 위해 전달한 인수는 수퍼클래스와 서브클래스에 배분되고 상속 관계의 두 클래스는 서로 협력하여 인스턴스를 생성합니다.

super를 호출할 때는 다음과 같은 주의사항이 존재합니다.

서브클래스에서 constructor를 생략하지 않는 경우, 반드시 super를 호출해야합니다.
서브클래스의 constructor에서 super를 호출하기 이전에는 this를 참조할 수 없습니다.
super는 반드시 서브클래스의 constructor에서만 호출해야 합니다. 서브클래스가 아닌 클래스의 constructor나 함수에서 super를 호출하면 에러가 발생합니다.

super 참조

메서드 내에서 super를 참조하면 "수퍼클래스의 메서드를 호출"할 수 있습니다.

서브클래스의 프로토타입 메서드 내에서 super.sayHi는 수퍼클래스의 프로토타입 메서드 sayHi를 가리킵니다.

class Base {
	constructor(name) {
    	this.name = name;
    }
    
    sayHi() {
    	return `Hi ${this.name}`;
    }
}
class Dervied extends Base {
	sayHi() {
    	return `${super.sayHi()}. how are you doing?`;
    }
}
const dervied = new Derived('Kim');
console.log(dervied.sayHi()); // Hi Kim. how are you doing?

super 참조를 통해 수퍼클래스의 메서드를 참조하려면 super가 수퍼클래스의 메서드가 바인딩된 객체, 즉 "수퍼클래스의 prototype 프로퍼티에 바인딩된 프로토타입"을 참조할 수 있어야 합니다.

이처럼 super 참조가 동작하기 위해서는 super를 참조하고 있는 메서드가 바인딩되어 있는 객체의 프로토타입을 찾을 수 있어야 합니다. 이를 위해 메서드는 내부 슬롯 [[HomeObject]]를 가지며, "자신을 바인딩하고 있는 객체"를 가리킵니다.

즉, 내부 슬롯 [[HomeObject]]는 "자신이 바인딩된 객체"를 가리키고, super은 "[[HomeOjbect]]가 가리키는 객체의 프로토타입"을 가리킵니다.

super 참조를 의사코드로 표현하면 다음과 같습니다.

/*
[[HomeObject]]는 메서드 자신을 바인딩하고 있는 객체를 가리킨다.
[[HomeObject]]를 통해 메서드 자신을 바인딩하고 있는 객체의 프로토타입을 찾을 수 있습니다.
*/
super = Object.getPrototypeOf([[HomeObject]]);

주의할 것은 "ES6의 메서드 축약표현"으로 정의된 함수만이 [[HomeObject]]를 갖고 있습니다. [[HomeObject]]를 가지는 함수만이 super 참조를 할 수 있습니다. 따라서 [[HomeObject]]를 가지는 ES6의 메서드 축약 표현으로 정의된 함수만이 super 참조를 할 수 있습니다.

단, super 참조는 수퍼클래스의 메서드를 참조하기 위해 사용하므로 서브클래스의 메서드에서만 사용해야 합니다.
super는 클래스뿐만 아니라 객체 리터럴에서도 super참조를 사용할 수 있습니다. 단, ES6의 메서드 축약표현으로 정의된 메서드만 가능합니다.

서브클래스의 정적 메서드 내에서 super.sayHi는 수퍼클래스의 정적 메서드 sayHi를 가리킵니다.

class Base {
	static sayHi() {
    	return 'Hi';
    }
}
class Derived extends Base {
	static sayHi() {
    	return `${super.sayHi()} how are you doing?`;
    }
}

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

상속 클래스의 인스턴스 생성 과정

1. 서브클래스의 super 호출

자바스크립트 엔진은 클래스를 평가할 때 수퍼클래스와 서브클래스를 구분하기 위해 "base" 또는 "derived"를 값으로 갖는 내부 슬롯 [[ConstructorKind]]를 갖습니다.

다른 클래스를 상속받지 않는 클래스 또는 생성자 함수는 내부 슬롯 [[ConstructorKind]]의 값이 "base"로 설정되지만 다른 클래스를 상속받는 서브클래스는 내부 슬롯 [[ConstructorKind]]의 값이 "derived"로 설정됩니다. 이를 통해 수퍼클래스와 서브클래스는 new 연산자와 함께 호출했을 때의 동작이 구분됩니다.

서브클래스는 자신이 직접 인스턴스를 생성하지 않고 "수퍼클래스에게 인스턴스 생성을 위임"합니다. 이것이 바로 서브클래스의 constructor 내부에서 반드시 super를 호출해야 하는 이유입니다.

서브클래스가 new 연산자와 함께 호출되면 서브클래스의 constructor 내부의 super 키워드가 함수처럼 호출됩니다. super가 호출되면 수퍼클래스의 constructor가 호출됩니다. 좀 더 정확히 말하자면 수퍼클래스가 평가되어 생성된 함수 객체의 코드가 실행되기 시작합니다.
실제로 인스턴스를 생성하는 주체는 수퍼클래스이므로 수퍼클래스의 constructor를 호출하는 super가 호출되지 않으면 인스턴스를 생성할 수 없습니다.

2. 수퍼클래스의 인스턴스 생성과 this 바인딩

수퍼클래스의 constructor 내부의 코드가 실행되기 이전에 암묵적으로 빈 객체를 생성합니다. 이 빈 객체가 바로 클래스가 생성한 인스턴스입니다. 그리고 암묵적으로 생성된 빈 객체, 즉, 인스턴스는 this에 바인딩되빈다. 따라서 수퍼클래스의 constructor 내부의 this는 생성된 인스턴스를 가리킵니다.

이때 인스턴스는 수퍼클래스가 생성한 것이지만 new 연산자와 함께 호출된 클래스가 서브클래스라는 것이 중요합니다. 즉, new 연산자와 함께 호출된 함수를 가리키는 new.target은 서브클래스를 가리킵니다. 따라서 인스턴스는 new.target이 가리키는 "서브클래스가 생성한 것으로 처리"됩니다.
따라서 생성된 인스턴스의 프로토타입은 수퍼클래스의 prototype 프로퍼티가 가리키는 객체가 아니라, new.target, 즉 "서브클래스의 prototype 프로퍼티"가 가리키는 객체입니다.

3. 수퍼클래스의 인스턴스 초기화

수퍼클래스의 constructor가 실행되어 this에 바인딩된 인스턴스를 초기화합니다. 즉, this에 바인딩 되어 있는 인스턴스에 프로퍼티를 추가하고 constructor가 인수로 전달받은 초기값으로 인스턴스의 프로퍼티를 초기화합니다.

4. 서브클래스 constructor로의 복귀와 this 바인딩

super의 호출이 종료되고 제어 흐름이 서브클래스의 constructor로 돌아온다. 이때 super가 반환하는 인스턴스가 this에 바인딩됩니다. 서브클래스는 별도의 인스턴스를 생성하지 않고 super가 반환하는 인스턴스를 this에 바인딩하여 그대로 사용합니다.

이처럼 super가 호출되지 않으면 인스턴스가 생성되지 않으며, this 바인딩도 할 수 없습니다. 서브클래스의 constructor에서 super를 호출하기 전에는 this를 참조할 수 없는 이유가 이 떄문입니다. 따라서 서브클래스 constructor 내부의 인스턴스를 초기화는 반드시 "super 호출 이후"에 처리되어야 합니다.

5. 서브클래스의 인스턴스 초기화

super 호출 이후, 서브클래스의 constructor에 기술된 인스턴스 초기화를 실행합니다. 즉, this에 바인딩되어 있는 인스턴스에 프로퍼티를 추가하고 constructor가 인수로 전달받은 초기값으로 인스턴스 프로퍼티를 초기화합니다.

6. 인스턴스 반환

클래스의 모든 처리가 종료되면 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환됩니다.

김동현

Frontend Dev

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