[JavaScript] 생성자 함수에 의한 객체 생성

🤓 모던 자바스크립트 Deep Dive 책을 통해서 자바스크립트를 공부중입니다.

1.1 Object 생성자 함수

new 연산자와 함께 Object 생성자 함수를 호출하면 빈 객체를 생성하여 반환합니다. 빈 객체를 생성한 이후 프로퍼티 또는 메서드를 추가하여 객체를 완성할 수 있습니다.

const person = new Object();

person.name = 'Lee';
person.sayHello = function () {
  console.log('Hi! My name is '+ this.name);
};

console.log(person); // {name: "Lee", sayHello: f}
person.sayHello(); // Hi! My name is Lee

생성자 함수란 new연산자와 함께 호출하여 객체를 생성하는 함수를 말합니다. 생성자 함수에 의해 생성된 객체를 인스턴스라고 합니다.

1.2 생성자 함수

1.2.1 객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식의 문제점

객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식은 직관적이고 간편합니다. 하지만 객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식은 단 하나의 객체만 생성합니다. 따라서 동일한 프로퍼티를 갖는 객체를 여러 개 생성해야 하는 경우 매번 같은 프로퍼티를 기술해야 하기 때문에 비효율적입니다.

const circle1 = {
  radius: 5, 
  getDiameter() {
    return 2 * this.radius;
  }
};

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

const circle2 = {
  radius: 10,
  getDiameter() {
    return 2 * this.radius;
  }
};

console.log(cirecle2.getDiameter()); // 20

객체는 프로퍼티를 통해 객체 고유의 상태를 표현합니다. 그리고 메서드를 통해 상태 데이터인 프로퍼티를 참조하고 조작하는 동작을 표현합니다. 따라서 프로퍼티는 객체마다 프로퍼티 값이 다를 수 있지만 메서드는 내용이 동일한 경우가 많습니다.

객체 리터럴에 의해 객체를 생성하는 경우 프로퍼티 구조가 동일함에도 불구하고 매번 같은 프로퍼티와 메서드를 기술해야 합니다.

1.2.2 생성자 함수에 의한 객체 생성 방식의 장점

생성자 함수에 의한 객체 생성 방식은 마치 인스턴스를 생성하기 위한 템플릿처럼 생성자 함수를 사용하여 프로퍼티 구조가 동일한 객체 여러 개를 간편하게 생성할 수 있습니다.

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

const circle1 = new Circle(5); 
const circle2 = new Circle(10);

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

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

// 함수는 다양한 방식으로 호출 가능
function foo() {
  console.log(this);
}
// 일반적인 함수로서 호출
foo(); // window
const obj = { foo };
// 메서드로서 호출
obj.foo(); // obj
// 생성자 함수로서 호출
const inst = new foo(); // inst

자바스크립트는 일반 함수와 동일한 방법으로 생성자 함수를 정의하고 new 연산자와 함께 호출하면 해당 함수는 생성자 함수로 동작합니다. 만약 new 연산자와 함께 생성자 함수를 호출하지 않으면 생성자 함수가 아니라 일반 함수로 동작합니다.

const circle3 = Circle(15);

// 일반 함수로 호출된 Circle은 반환문이 없으므로 undefined 반환
console.log(circle3); // undefined

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

1.2.3 생성자 함수의 인스턴스 생성 과정

생성자 함수의 역할은 프로퍼티 구조가 동일한 인스턴스를 생성하기 위한 템플릿으로서 동작하여 인스턴스를 생성하는 것과 생성된 인슽턴스를 초기화하는 것입니다.

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

// 인스턴스 생성
const circle1 = new Circle(5);

자바스크립트 엔진은 암묵적인 처리를 통해 인스턴스를 생성하고 반환합니다. new 연산자와 함께 생성자 함수를 호출하면 자바스크립트 엔진은 다음과 같은 과정을 거쳐 암묵적으로 인스턴스를 생성하고 인스턴스를 초기화한 후 암묵적으로 인스턴스를 반환합니다.

1. 인스턴스 생성과 this 바인딩
암묵적으로 빈 객체가 생성됩니다. 이 빈 객체가 바로 생성자 함수가 생성한 인스턴스입니다. 그리고 암묵적으로 생성된 빈 객체는 this에 바인딩 됩니다. 이 처리는 런타임 이전에 실행됩니다.

바인딩
바인딩이란 식별자와 값을 연결하는 과정을 의미한다. 변수 선언은 변수 이름과 확보된 메모리 공간의 주소를 바인딩하는 것이고, this 바인딩은 this와 this가 가리킬 객체를 바인딩하는 것이다.

2. 인스턴스 초기화
생성자 함수에 기술되어 있는 코드가 한 줄씩 실행되어 this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화합니다.

3. 인스턴스 반환
생성자 함수 내부의 모든 처리가 끝나면 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환됩니다.
만약 this가 아닌 다른 객체를 명시적으로 반환하면 this가 반환되지 못하고 return 문에 명시한 객체가 반환됩니다. 하지만 명시적으로 원시 값을 반환하면 원시 값 반환은 무시되고 암묵적으로 this가 반환됩니다. 따라서 생성자 함수 내부에서 return문을 반드시 생략해야 합니다.

1.2.4 내부 매서드 [[Call]]과 [[Construct]]

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

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

내부 메서드 [[Call]]을 갖는 함수 객체를 callable이라 하며, 내부 메서드 [[Construct]]를 갖는 함수 객체를 constructor, [[Construct]]를 갖지 않는 함수 객체를 non-constructor라고 부릅니다. callable은 호출할 수 있는 객체, 함수를 말하며, constructor는 생성자 함수로서 호출할 수 있는 함수, non-constructor는 객체를 생성자 함수로서 호출할 수 없는 함수를 의미합니다.

함수 객체는 callable이면서 constructor이거나 callable이면서 non-constructor입니다. 모든 함수 객체는 호출할 수 있지만 모든 함수 객체를 생성자 함수로서 호출할 수 있는 것은 아니기 때문입니다.

1.2.5 constructor와 non-constructor의 구분

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

함수를 프로퍼티 값으로 사용하면 일반적으로 메서드로 통칭하지만, ECMAScript 사양에서의 메서드는 ES6의 메서드 축약 표현만을 의미합니다. 따라서 함수 정의 방식에 따라 constructor와 non-constructor를 구분합니다.

1.2.6 new 연산자

new 연산자와 함께 함수를 호출하면 함수 객체의 내부 메서드 [[Call]]이 아닌, [[Constructor]]가 호출됩니다. new 연산자 없이 생성자 함수를 호출하면 일반 함수로 호출되어, [[Constructor]]가 아닌, [[Call]]이 호출됩니다.
일반 함수와 생성자 함수에 특별한 형식적 차이는 없습니다. 따라서 생성자 함수는 일반적으로 첫 문자를 대문자로 기술하는 파스칼 케이스로 명명하여 일반 함수와 구별합니다.

1.2.7 new.target

new.target은 this와 유사하게 constructor인 모든 함수 내부에서 암묵적인 지역 변수와 같이 사용되며 메타 프로퍼티라고 부릅니다.

함수 내부에서 new.target을 사용하면 new 연산자와 함께 생성자 함수로서 호출되었는지 확인할 수 있습니다. new연산자와 함께 생성자 함수로서 호출되면 함수 내부의 new.target은 함수 자신을 가리키며, new 연산자 없이 일반 함수로서 호출된 함수 내부의 new.target은 undefined 입니다.

function Circle(radius) {
  if (!new.target) {
    return new Circle(radius);
  }
  
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function() {
    return 2 * this.radius;
  }
}

// new 연산자 없이 생성자 함수를 호출해도 new.target을 통해 생성자 함수로 호출됨
const circle = Circle(5);
console.log(circle.getDiameter());