[모던 자바스크립트] 17장 생성자 함수에 의한 객체 생성

Kozel·2022년 9월 4일
JavaScript모던 자바스크립트 Deep Dive
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17.1 Object 생성자 함수

new 연산자와 함께 Object 생성자 함수를 호출하면 빈 객체를 생성하여 반환한다. 그 후에 프로퍼티 또는 메서드를 추가하여 객체를 완성할 수 있다.

// 빈 객체의 생성
const person = new Object();
// 프로퍼티 추가
person.name = 'Kozel';
person.sayHi = function () {
  console.log('Hi! My name is' + this.name);
};

생성자 함수(constructor)란 new 연산자와 함께 호출하여 객체를 생성하는 함수를 말한다. 생성자 함수에 의해 생성된 객체를 인스턴스(instance)라 한다.


자바스크립트는 Object 생성자 함수 이외에도 다음과 같은 빌트인(built-in) 생성자 함수를 제공한다.

  • String, Number, Boolean, Function, Array, Date, RegExp, Promise 등
    //String 생성자 함수에 의한 String 객체 생성
const strObj = new String('Kozel');
console.log(typeof strObj); // object
console.log(strObj);		  // String {"Lee"}

객체를 생성하는 방법은 객체 리터럴을 사용하는 것이 더 간편하다.


17.2 생성자 함수

17.2.1 객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식의 문제점

객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식은 직관적으로 간편하다. 하지만 객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식은 하나의 객체만 생성하므로 동일한 프로퍼티를 갖는 객체를 여러 개 생성하는 경우 비효율적이다.

const circle1 = {
  radius: 5,
  getDiameter() {
    return 2 * this.radius;
  }
};
const circle2 = {
  radius: 10,
  getDiameter() {
    return 2 * this.radius;
  }
};
// 이런 형식의 객체가 수십개가 필요하다면?

17.2.2 생성자 함수에 의한 객체 생성 방식의 장점

생성자 함수에 의한 객체 생성 방식은 마치 객체(인스턴스)를 생성하기 위한 템플릿(클래스) 처럼 생성자 함수를 사용하여 프로퍼티 구조가 동일한 객체 여러 개를 간편하게 생성할 수 있다.

// 생성자 함수
function Circle(radius){
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function(){
    return 2 * this.radius;
  };
}
// 인스터스 생성
const circle1 = new Circle(5);
console.log(circle1.getDiameter()); // 10
// 여러개를 쉽게 생성 가능하다.

  • js에서 this는 무엇일까?
    this는 객체 자신의 프로퍼티나 메서드를 참조하기 위한 자기 참조 변수(self-referencing variable)다. this가 가리키는 값은 함수 호출 방식에 따라 동적으로 결정된다.

    함수 호출 방식this가 가리키는 값(this 바인딩)
    일반 함수로서 호출전역 객체
    메서드로서 호출메서드를 호출한 객체(마침표 앞의 객체)
    생성자 함수로서 호출생성자 함수가 (미래에) 생성할 인스턴스

클래스 기반 객체지향 언어와는 다르게 형식이 정해져 있지 않아 일반 함수와 동일한 방법으로 생성자 함수를 정의하고 new 연산자와 함께 호출하면 해당 함수는 생성자 함수로 동작한다.


17.2.3 생성자 함수의 인스턴스 생성 과정

생성자 함수의 역할은 프로퍼티 구조가 동일한 인스턴스를 생성하기 위한 템플릿(클래스)으로서 동작하여 인스턴스를 생성하는 것과 생성된 인스턴스를 초기화(인스턴스 프로퍼티 추가 및 초기값 할당)하는 것이다.

즉 자바스크립트 엔진은 암묵적으로 인스턴스를 생성하고 반환한다. 인스턴스 생성은 필수, 생성된 인스턴스를 초기화하는 것은 옵션이다.

1. 인스턴스 생성과 this 바인딩

암묵적으로 빈 객체가 생성된다. 아직 완성되진 않았지만 이 인스턴스가 this에 바인딩 된다. 생성자 함수 내부의 this가 생성자 함수가 생성할 인스턴스를 가리키는 이유다. 이 처리는 런타임 이전에 실행된다.

  • 바인딩(binding)
    식별자와 값을 연결하는 과정을 의미한다.
    this 바인딩은 this(키워드로 분류되지만 식별자 역할)와 this가 가리킬 객체를 바인딩 하는 것이다.

2. 인스턴스 초기화

this에 바인딩되어 있는 인스턴스에 프로퍼티나 메서드를 추가하고 생성자 함수가 인수로 전달받은 초기값을 인스턴스 프로퍼티에 할당하여 초기화하거나 고정값을 할당한다. 이 처리는 개발자가 기술한다.

3. 인스턴스 반환

생성자 함수 내부의 모든 처리가 끝나면 완성된 인스턴스가 바인딩된 this를 암묵적으로 반환한다.
+) 만약 this가 아닌 다른 객체를 명시적으로 반환하면 return 문에 명시한 객체가 반환된다.

// 명시적으로 객체를 반환할 경우
function Circle1(radius) {
  // 1. 암묵적으로 빈 객체가 생성되고 this에 바인딩된다.
  // 2. this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function () {
    return 2 * this.radius;
  };
  // 3. 암묵적으로 this를 반환한다.
  // 명시적으로 객체를 반환하면 암묵적인 this 반환이 무시된다.
  return {};
}

const circle1 = new Circle1(1);
console.log(circle1); // {}

//명시적으로 원시 값을 반환할 경우
function Circle2(radius) {
  // 앞과 동일하여 생략
  
  // 3. 암묵적으로 this를 반환한다.
  // 명시적으로 원시 값을 반환하면 원시 값 반환은 무시되고 this가 반환된다.
  return 100;
}

const circle2 = new Circle2(1);
console.log(circle2); // Circle {radius: 1, getDiameter: f}

이처럼 생성자 함수 내부에서 명시적으로 this가 아닌 다른 값을 반환하는 것은 생성자 함수의 기본 동작을 훼손하므로 return 문을 반드시 생략해야 한다.


17.2.4 내부 메서드 [[Call]]과 [[Construct]]

함수 선언문 또는 함수 표현식으로 정의한 함수는 일반적인 함수로서 호출할 수 있는 것은 물론 생성자 함수로서 호출할 수 있다. 함수 객체는 내부 슬롯과 내부 메서드를 모두 가지고 있기 때문이다.

function foo() {}
// 함수는 객체이므로 프로퍼티를 소유할 수 있다.
foo.prop = 10;
// 메서드를 소유할 수 있다.
foo.method = function () {
  console.log(this.prop);
};
foo.method(); // 10

함수는 객체이지만 일반 객체와는 다르다. 일반 객체를 호출할 수 없지만 함수는 호출할 수 있다.

따라서 함수 객체는 일반 객체가 가지고 있는 내부 슬롯과 내부 메서드는 물론, 함수 객체만을 위한 [[Environment]], [[FormalParameters]] 등의 내부 슬롯과 [[Call]], [[Construct]] 같은 내부 메서드를 추가로 가지고 있다.

function foo() {}
// 일반적인 함수로서 호출: [[Call]]이 호출된다.
foo();
// 생성자 함수로서 호출: [[Construct]]가 호출된다.
new foo();

내부 메서드 [[Call]]을 갖는 함수 객체는 callable이라 하며, 내부 메서드 [[Construct]]를 갖는 함수 객체를 constructor, [[Construct]]를 갖지 않는 함수 객체를 non-constructor라고 부른다.

  • callable: 호출할 수 있는 객체, 즉 함수.
  • constructor: 생성자 함수로서 호출할 수 있는 함수.
  • non-constructor: 객체를 생성자 함수로서 호출할 수 없는 함수.

모든 함수 객체를 호출할 수 있지만 모든 함수 객체를 생성자 함수로서 호출할 수 있는 것은 아니다.


17.2.5 constructor와 non-constructor의 구분

  • constructor: 함수 선언문, 함수 표현식, 클래스(클래스도 함수다)
  • non-constructor: 메서드(ES6 메서드 축약 표현), 화살표 함수

이때 주의할 것은 ECMAScript 사양에서 메서드로 인정하는 범위가 일반적인 의미의 메서드보다 좁다는 것이다.

// constructor
// 함수 선언문
function foo() {}
// 함수 표현식
const bar = function () {};
// 프로퍼티 x의 값으로 할당된 일반 함수. 메서드 x
const baz = {
  x: function () {}
};

new foo();	// -> foo {}
new bar();	// -> bar {}
new baz.x();	// -> x {}

// non-constructor
// 화살표 함수
const arrow = () => {};
// 메서드 정의: ES6의 메서드 축약 표현만 메서드로 인정한다.
const obj = {
  x() {}
};

new arrow();	// TypeError: arrow is not a constructor
new obj.x();	// TypeError: obj.x is not a constructor

ECMAScript 사양에서 메서드란 ES6의 메서드 축약 표현만을 의미한다. 즉 함수가 어디에 할당되어 있는지에 따라 메서드인지 판단하는 것이 아니라 함수 정의 방식에 따라 constructor와 non-constructor를 구분한다.

주의할 것은 생성자 함수로서 호출될 것을 기대하지 않은 일반함수에 new 연산자를 붙여 호출하면 생성자 함수처럼 동작할 수 있다는 점이다.


17.2.6 new 연산자

일반 함수와 생성자 함수에 특별한 형식적 차이는 없다. new 연산자와 함께 함수를 호출하면 해당 함수는 생성자 함수로 동작한다.

반대로 new 연산자 없이 생성자 함수를 호출하면 일반 함수로 호출된다.

function Circle(radius) {
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function () {
    return 2 * this.radius;
  };
}

// new 연산자 없이 생성자 함수 호출하면 일반 함수로서 호출된다.
const circle = Circle(5);
console.log(circle);	// undefined
// 일반 함수 내부의 this는 전역 객체 window를 가리킨다.
console.log(radius);	// 5
console.log(getDiameter());	// 10

circle.getDiameter();	// TypeError: Cannot read property 'getDiameter' of undefined

위 예제의 Circle 함수는 일반 함수로서 호출되었기 때문에 Circle 함수 내부의 this는 전역 객체 window를 가리킨다.

일반 함수와 생성자 함수를 구별하기 위해 생성자 함수는 일반적으로 첫 문자를 대문자로 기술하는 파스칼 케이스로 명명하여 사용하는 것을 권장한다.


17.2.7 new.target

생성자 함수가 new 연산자 없이 호출되는 것을 방지하기 위해 ES6에서는 new.target을 지원한다. 단 IE에서는 지원하지 않는다.
new.target은 this와 유사하게 constructor인 모든 함수 내부에서 암묵적인 지역 변수와 같이 사용되며 메타 프로퍼티라고 부른다.

new 연산자와 함께 생성자 함수로서 호출되면 함수 내부의 new.target은 함수 자신을 가리킨다. 일반 함수 내부의 new.target은 undefined다.

function Circle(radius) {
  // 이 함수가 new 연산자와 함께 호출되지 않았다면 new.target은 undefined다.
  if(!new.target){
    // new 연산자와 함께 생성자 함수를 재귀 호출하여 생성된 인스턴스를 반환한다.
    return new Circle(radius);
  }
  
  // 생략
}

// new 연산자 없이 생성자 함수를 호출하여도 new.target을 통해 생성자 함수로서 호출된다.
const circle = Circle(5);
  • 스코프 세이프 생성자 패턴(scope-safe constructor)
    IE같이 new.target을 사용할 수 없는 상황이라면 스코프 세이프 생성자 패턴을 사용할 수 있다.
    function Circle(radius) {
// this와 Circle이 프로토타입에 의해 연결되었는지 확인한다.
 if(!(this instanceof Circle)){
   return new Circle(radius);
 }
 //생략//
}
//new 연산자 없이 생성자 함수를 호출하여도 생성자 함수로서 호출된다.
const circle = Circle(5);

new 연산자와 함께 생성자 함수에 의해 생성된 객체(인스턴스)는 프로토타입에 의해 생성자 함수와 연결된다. 이를 이용해 new 연산자와 함께 호출되었는지 확인할 수 있다.


+) 참고로 대부분의 빌트인 생성자 함수는 new 연산자와 함께 호출되었는지를 확인한 후 적절한 값을 반환한다.

예를 들어 Object와 Function 생성자 함수는 new 연산자 없이 호출해도 new 연산자와 함께 호출했을 때와 동일하게 동작한다.
하지만 String, Number, Boolean 생성자 함수는 new 연산자 없이 호출하면 문자열, 숫자, 불리언 값을 반환한다. 이를 통해 데이터 타입 변환을 하기도 한다.

// const obj = new Object();
const obj = Object();
console.log(obj);	// {}

// const f = new Function('x', 'return x ** x');
const f = Function('x', 'return x ** x');
console.log(f);	// f anonymous(x) { return x ** x }

const str = String(123);
console.log(str, typeof str);	// 123 string

const num = Number('123');
console.log(num, typeof num);	// 123 number

const bool = Boolean('true');
console.log(bool, typeof bool);	// true boolean

출처 : 이웅모, 『모던 자바스크립트 deep dive』, 위키북스(2020), p268-282.

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