모던 자바스크립트 17장

삼식이·2023년 1월 30일
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자바스크립트

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본 내용은 모던 자바스크립트 Deep Dive. 이웅모 저. 에 출처하며 자바스크립트에 숨참고 deep dive 합니다.

17. 생성자 함수에 의한 객체 생성

  • 이번 장에서는 다양한 객체 생성 방식 중에서 생성자 함수를 사용하여 객체를 생성하는 방식을 살펴본다.

17.1 Object 생성자 함수

  • new 연산자와 함께 Object 생성자 함수를 호출하면 빈 객체를 생성하여 반환한다. 빈 객체를 생성한 이후 프로퍼티 또는 메서드를 추가하여 객체를 완성할 수 있다.
// 빈 객체의 생성
const person = new Object();
// 프로퍼티 추가
person.name = 'Lee';

  • 생성자 함수란 new 연산자와 함께 호출하여 객체(인스턴스)를 생성하는 함수를 말한다. 생성자 함수에 의해 생성된 객체를 인스턴스라 한다.

    • 자바스크립트는 Object 생성자 함수 이외에도 String, Number, Boolean, Function, Array, Date, RegExp, Promise 등의 빌트인 함수를 제공한다.
// Number 생성자 함수에 의한 Number 객체 생성
const numObj = new Number(123);
console.log(typeof numObj); // object
console.log(numObj);        // Number {123}
  • Object 생성자 함수를 사용해 객체를 생성하는 방식은 특별한 이유가 없다면 그다지 유용해 보이지 않는다.

17.2 생성자 함수

17.2.1 객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식의 문제점

  • 객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식은 직관적이고 간편하지만 단 하나의 객체만 생성한다.

    • 따라서 동일한 프로퍼티를 갖는 객체를 여러 개 생성해야 하는 경우 매번 같은 프로퍼티를 기술해야 하기 때문에 비효율적이다.

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

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

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

  • this는 객체 자신의 프로퍼티나 메서드를 참조하기 위한 자기 참조 변수다. this가 가리키는 값, 즉 this 바인딩은 함수 호출 방식에 따라 동적으로 결정된다.

    • 일반 함수로서 호출 → 전역 객체

    • 메서드로서 호출 → 메서드를 호출한 객체(마침표 앞의 객체)

    • 생성자 함수로서 호출 → 생성자 함수가 (미래에) 생성할 인스턴스

  • 일반 함수와 동일한 방법으로 생성자 함수를 정의하고 new 연산자와 함께 호출하면 해당 함수는 생성자 함수로 동작한다.

    • 만약 new 연산자와 함께 생성자 함수를 호출하지 않으면 생성자 함수가 아니라 일반 함수로 동작한다.
// new 연산자와 함께 호출하지 않으면 생성자 함수로 동작하지 않는다.
// 즉, 일반 함수로서 호출된다.
const circle3 = Circle(15);

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

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

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.

    • 생성자 함수가 인스턴스를 생성하는 것은 필수이고, 생성된 인스턴스를 초기화하는 것은 옵션이다.

    • new 연산자와 함께 생성자 함수를 호출하면 자바스크립트 엔진은 다음과 같은 과정을 거쳐 암묵적으로 인스턴스를 생성하고 인스턴스를 초기화한 후 암묵적으로 인스턴스를 반환한다.

  1. 인스턴스 생성과 this 바인딩
  • 암묵적으로 빈 객체가 생성된다. 이 빈 객체가(아직 완성되지는 않았지만) 생성자 함수가 생성한 인스턴스다. 그리고 암묵적으로 생성된 빈 객체, 즉 인스턴스는 this에 바인딩된다.
    • 이 처리는 함수 몸체의 코드가 한 줄씩 실행되는 런타임 이전에 실행된다.
  1. 인스턴스 초기화
  • 생성자 함수에 기술되어 있는 코드가 한 줄씩 실행되어 this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.
    • 이 처리는 개발자가 기술한다.
  1. 인스턴스 반환
  • 생성자 함수 내부에서 모든 처리가 끝나면 완성된 인스턴스가 바인딩된 this를 암묵적으로 반환한다.
function Circle(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. 완성된 인스턴스에 바인딩된 this가 암묵적으로 반환된다.
}

// 인스턴스 생성. Circle 생성자 함수는 암묵적으로 this를 반환한다.
const circle = new Circle(1);
console.log(circle); // Circle {radius: 1, getDiameter: f}
  • 만약 this가 아닌 다른 객체를 명시적으로 반환하면 this가 반환되지 못하고 return 문에 명시한 객체가 반환된다.
function Circle(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 {};
}

// 인스턴스 생성. Circle 생성자 함수는 명시적으로 반환한 객체를 반환한다.
const circle = new Circle(1);
console.log(circle); // {}
  • 하지만 명시적으로 원시 값을 반환하면 원시 값 반환은 무시되고 암묵적으로 this가 반환된다.
function Circle(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 원시 값을 반환하면 원시 값 반환은 무시되고 암묵적으로 this가 반환된다. 
	return 100;
}

// 인스턴스 생성. Circle 생성자 함수는 명시적으로 반환한 객체를 반환한다.
const circle = new Circle(1);
console.log(circle); // Circle {radius: 1, getDiameter: f}
  • 이처럼 생성자 함수 내부에서 명시적으로 this가 아닌 다른 값을 반환하는 것은 생성자 함수의 기본 동작을 훼손한다. 따라서 생성자 함수 내부에서 return 문을 반드시 생략해야 한다.

17.2.4 내부 메서드 [[Call]] 과 [[Construct]]

  • 함수는 객체이지만 일반 객체와는 다르다. 일반 객체는 호출할 수 없지만 함수는 호출할 수 있다. 따라서 함수 객체는 일반 객체가 가지고 있는 내부 슬롯과 내부 메서드는 물론, 함수로서 동작하기 위해 함수 객체만을 위한 [[Environment]], [[FormalParameters]] 등의 내부 슬롯과 [[Call]], [[Construct]] 같은 내부 메서드를 추가로 가지고 있다.

  • 함수가 일반 함수로서 호출되면 함수 객체의 내부 메서드 [[Call]]이 호출되고 new 연산자와 함께 생성자 함수로서 호출되면 내부 메서드 [[Construct]]가 호출된다.

    • 내부 메서드 [[Call]]을 갖는 함수 객체는 callable, 호출할 수 있는 객체. 함수

    • 내부 메서드 [[Construct]]를 갖는 함수 객체는 constructor, 생성자 함수로서 호출할 수 있는 함수

    • 내부 메서드 [[Construct]]를 갖지 않는 함수 객체는 non-constructor, 생성자 함수로서 호출할 수 없는 함수

  • 함수 객체는 callable이면서 constructor 이거나 callable 이면서 non-constructor다.

    • 즉, 모든 함수 객체는 호출할 수 있지만 모든 함수 객체를 생성자 함수로서 호출할 수 있는 것은 아니다.

17.2.5 constructor와 non-constructor의 구분

  • 자바스크립트 엔진은 함수 정의를 평가하여 함수 객체를 생성할 때 함수 정의 방식에 따라 함수를 constructor와 non-constructor로 구분한다.

    • constructor: 함수 선언문, 함수 표현식, 클래스(클래스도 함수다)

    • non-constructor: 메서드(ES6 메서드 축약 포현), 화살표 함수

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

// 일반 함수 정의: 함수 선언문, 함수 표현식
function foo() {}
const bar = function () {};
// 프로퍼티 x의 값으로 할당된 것은 일반 함수로 정의된 함수다. 이는 메서드로 인정하지 않는다.
const baz = {
	x: function () {}
};

// 일반 함수로 정의된 함수만이 constructor다.
new foo(); // -> foo {}
new bar(); // -> bar {}
new baz.x(); // -> x {}

// 화살표 함수 정의
const arrow = () => {};

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

// 메서드 정의: ES6의 메서드 축약 표현만 메서드로 인정한다.
const obj = {
	x() {}
};

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

  • 함수를 프로퍼티 값으로 사용하면 일반적으로 메서드로 통칭한다. 하지만 ECMAScript 사양에서 메서드란 ES6의 메서드 축약 표현만을 의미한다. 즉 함수 선언문과 함수 표현식으로 정의된 함수만이 constructor이고 ES6의 화살표 함수와 메서드 축약 표현으로 정의된 함수는 non-constructor다.

  • 주의할 것은 생성자 함수로서 호출될 것을 기대하고 정의하지 않은 일반 함수(callable이면서 constructor)에 new연산자를 붙여 호출하면 생성자 함수처럼 동작할 수 있다는 것이다.

17.2.6 new 연산자

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

    • 다시 말해, 함수 객체의 내부 메서드 [[Call]]이 호출되는 것이 아니라 [[Construct]]가 호출된다.

  • 반대로 new 연산자 없이 생성자 함수를 호출하면 일반 함수로 호출된다.

    • 다시 말해, 함수 객체의 내부 메서드 [[Construct]]가 호출되는 것이 아니라 [[Call]]이 호출된다.
// 생성자 함수
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 'getDeiameter' of undefined
  • 일반 함수와 생성자 함수는 특별한 형식적 차이가 없기 때문에 생성자 함수는 일반적으로 첫 문자를 대문자로 기술하는 파스칼 케이스로 명명하여 일반 함수와 구별할 수 있도록 노력한다.

17.2.7 new.target

  • 생성자 함수가 new 연산자 없이 호출되는 것을 방지하기 위해 파스칼 케이스 컨벤션을 사용한다 하더라도 실수는 언제나 발생할 수 있다. 이러한 위험성을 회피하기 위해 ES6에서는 new.target을 지원한다.

    • 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. new 연산자없이 일반 함수로서 호출된 함수 내부의 new.target은 undefined다.

  • 따라서 함수 내부에서 new.target을 사용하여 new 연산자와 생성자 함수로서 호출했는지 확인하여 그렇지 않은 경우 new 연산자와 함께 재귀 호출을 통해 생성자 함수로서 호출할 수 있다.

// 생성자 함수
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);
	}
	this.radius = radius;
	this.getDiameter = function () {
		return 2 * this.radius;
	};
}

// new 연산자 없이 생성자 함수를 호출하여도 new.target을 통해 생성자 함수로서 호출된다.
const circle = Circle(5);
console.log(circle.getDiameter());

  • Object와 Function 생성자 함수는 new 연산자 없이 호출해도 new 연산자와 함께 호출했을 때와 동일하게 동작한다.

  • 하지만 대부분의 빌트인 생성자 함수는 new 연산자와 함께 호출되었는지를 확인한 후 적절한 값을 반환한다.

  • String, Number, Boolean 생성자 함수는 new 연산자와 함께 호출했을 때 String, Number, Boolean 객체를 생성하여 반환하지만 new 연산자 없이 호출하면 문자열, 숫자, 불리언 값을 반환한다.

    • 이를 통해 데이터 타입을 변환하기도 한다.
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