🤓 모던 자바스크립트 Deep Dive 책을 통해서 자바스크립트를 공부중입니다.
1. 원시 값과 객체의 비교
자바스크립트가 제공하는 7가지 데이터 타입(숫자, 문자열, 불리언, null, undefined, 심벌, 객체 타입)은 크게 원시 타입과 객체 타입으로 구분할 수 있습니다.
원시 값은 변경 불가능한 값입니다. 반면에 객체는 변경 가능한 값입니다.
원시 값을 변수에 할당하면 변수(확보된 메모리 공간)에는 실제 값이 저장됩니다. 반면에 객체를 변수에 할당하면 변수(확보된 메모리 공간)에는 참조 값이 저장됩니다.
원시 값을 갖는 변수를 다른 변수에 할당하면 원본의 원시 값이 복사되어 전달되는데 이를 값에 의한 전달이라고 합니다. 반면에 객체를 가리키는 변수를 다른 변수에 할당하면 원본의 참조 값이 복사되어 전달되는데 이를 참조에 의한 전달이라고 합니다.
1.1 원시 값
1.1.1 변경 불가능한 값
원시 값은 변경 불가능한 값으로 한 번 생성된 원시 값은 변경할 수 없습니다.
변수는 하나의 값을 저장하기 위해 확보한 메모리 공간 자체 또는 그 메모리 공간을 식별하기 위해 붙인 이름이고, 값은 변수에 저장된 데이터로서 표현식이 평가되어 생성된 결과를 말합니다.
원시 값은 변경 불가능하다는 말은 원시 값 자체를 변경할 수 없다는 것이지 변수 값을 변경할 수 없다는 것이 아닙니다. 변수는 언제든지 재할당을 통해 변수 값을 변경할 수 있습니다.
// const 키워드를 사용해 선언한 변수는 재할당 금지
const o = {};
// const 키워드를 사용해 선언한 변수에 할당한 원시 값은 변경 불가능
// const 키워드를 사용해 선언한 변수에 할당한 객체는 변경 가능
o.a = 1;
console.log(o); // {a: 1}원시 값을 할당한 변수에 새로운 원시 값을 재할당하면, 메모리 공간에 저장되어 있는 재할당 이전의 원시 값을 변경하는 것이 아니라, 새로운 메모리 공간을 확보하고 재할당한 원시 값을 저장한 후 변수는 새롭게 재할당한 원시 값을 가리킵니다. 이 때 변수가 참조하던 메모리 공간의 주소가 바뀌게 됩니다.
원시 값은 변경 불가능한 값이기 때문에 직접 값을 변경할 수 없습니다. 따라서 변수 값을 변경하기 위해 원시 값을 재할당하면 새로운 메모리 공간을 확보하고 재할당한 값을 저장한 후, 변수가 참조하던 메모리 공간의 주소를 변경합니다. 값의 이러한 특성을 불변성이라고 합니다. 불변성을 갖는 원시 값을 할당한 변수는 재할당 이외에 변수 값을 변경할 수 있는 방법이 없습니다.
1.1.2 문자열과 불변성
원시 값을 저장하려면 먼저 확보해야하는 메모리 공간의 크기를 결정해야 합니다. 이를 위해 원시 타입별로 공간의 크기는 미리 정해져 있습니다. 단 ECMAScript 사양에 문자열 타입과 숫자 타입 이외의 원시 타입은 크기를 명확히 규정하고 있지 않아서 브라우저에 따라 원시 타입의 크기는 다를 수 있습니다.
문자열은 0개 이상의 문자로 이루어진 집합을 말하며, 1개의 문자는 2바이트의 메모리 공간에 저장됩니다. 따라서 문자열은 몇 개의 문자로 이루어졌는지에 따라 필요한 메모리 공간의 크기가 결정됩니다. 숫자 값은 1도, 1000000도 동일한 8바이트가 필요하지만, 문자열의 경우 1개의 문자로 이루어진 문자열은 2바이트, 10개의 문자로 이루어진 문자열은 20바이트가 필요합니다.
var str1 = ''; // 0개의 문자로 이루어진 문자열(빈 문자열)
var str2 = 'Hello'; //5개의 문자로 이루어진 문자열var str = 'Hello';
str = 'world';첫 번째 문이 실행되면 문자열 'Hello'가 생성되고 식별자 str은 문자열 'Hello'가 저장된 메모리 공간의 첫 번째 메모리 셀 주소를 가리킵니다. 그리고 두 번째 문이 실행되면 이전에 생성된 문자열 'Hello'를 수정하는 것이 아니라 새로운 문자열 'world'를 메모리에 생성하고 식별자 str은 이 것을 가리킵니다. 이 때 문자열 'Hello'와 'world'는 모두 메모리에 존재합니다. 식별자 str은 문자열 'Hello'를 가리키고 있다가 문자열 'world'를 가리키도록 변경되었을 뿐입니다.
유사 배열 객체
마치 배열처럼 인덱스로 프로퍼티 값에 접근할 수 있고 length프로퍼티를 갖는 객체를 말한다. 문자열은 마치 배열처럼 인덱스를 통해 각 문자에 접근할 수 있으며 length프로퍼티를 갖기 떄문에 유사 배열 객체이고, for문으로 순회할 수도 있다.
var str = 'string';
// 문자열은 유사 배열 이므로 배열과 유사하게 인덱스를 사용해 각 문자에 접근 가능
console.log(str[0]); // s
// 원시 값인 문자열이 객체처럼 동작
console.log(str.length); // 6
console.log(str.toUpperCase()); // STRINGvar str = 'string';
// 문자열은 원시 값이므로 변경 불가, 에러가 발생하지 않음
str[0] = 'S';
console.log(str); // stringstr[0] = 'S'처럼 이미 생성된 문자열의 일부 문자를 변경해도 반영되지 않습니다. 문자열은 변경 불가능한 값이기 때문입니다. 이처럼 한 번 생성된 문자열은 읽기 전용 값으로서 변경할 수 없습니다. 원시 값은 어떤 일이 있어도 불변하고, 예기치 못한 변경으로부터 자유롭습니다. 이는 데이터의 신뢰성을 보장합니다.
그러나 변수에 새로운 문자열을 재할당하는 것은 가능합니다. 이는 기존 문자열을 변경하는 것이 아니라 새로운 문자열을 새롭게 할당하는 것이기 때문입니다.
1.1.3 값에 의한 전달
var score = 80;
var copy = score;
console.log(score); // 80
console.log(copy); // 80
score = 100;
console.log(score); // 100
console.log(copy); // 80변수에 변수를 할당했을 때 무엇이 어떻게 전달되는 것일까요? copy = score에서 score는 변수 값 80으로 평가되므로 copy변수에도 80이 할당될 것입니다. 이 때 새로운 숫자 값 80이 생성되어 copy변수에 할당됩니다.
이처럼 변수에 원시 값을 갖는 변수를 할당하면 할당 받는 변수(copy)에는 할당되는 변수(score)의 원시 값이 복사되어 전달됩니다. 이를 값에 의한 전달이라고 합니다. 위 예제의 경우 copy변수에 원시 값을 갖는 score변수를 할당하면 할당 받는 변수(copy)에는 할당되는 변수(score)의 원시 값 80이 복사되어 전달됩니다.
var score = 80;
// copy 변수에는 score 변수의 값 80이 복사되어 할당
var copy = score;
console.log(score, copy); // 80 80
console.log(score === copy); // true이 때 score 변수와 copy 변수는 숫자 값 80을 갖는다는 점에서는 동일합니다. 하지만 score 변수와 copy 변수의 값 80은 다른 메모리 공간에 저장된 별개의 값입니다.
var score = 80;
var copy = score;
// score 변수와 copy 변수의 값은 다른 메모리 공간에 저장된 별개의 값
// score 변수의 값을 변경해도 copy 변수의 값에는 영향을 주지 않음
score = 100;
console.log(score, copy); // 100 80
console.log(score === copy); // false하지만 엄격하게 말하자면, 변수에는 값이 전달되는 것이 아니라 메모리 주소가 전달되기 때문에 "값에 의한 전달"이라는 용어는 오해가 있을 수도 있습니다. 이는 변수와 같은 식별자는 값이 아니라 메모리 주소를 기억하고 있기 때문입니다.
식별자는 어떤 값을 구별해서 식별해낼 수 있는 고유한 이름이고, 값은 메모리 공간에 저장되어 있습니다. 식별자는 메모리 공간에 저장되어 있는 어떤 값을 구별해서 식별해낼 수 있어야 하므로 변수와 같은 식별자는 값이 아니라 메모리 주소를 기억하고 있습니다.
식별자로 값을 구별해서 식별한다는 것은 식별자가 기억하고 있는 메모리 주소를 통해 메모리 공간에 저장된 값에 접근할 수 있다는 것을 의미합니다. 즉, 식별자는 메모리 주소에 붙인 이름이라고 할 수 있습니다.
var x = 10;할당 연산자는 숫자 리터럴 10에 의해 생성된 숫자 값 10이 저장된 메모리 공간의 주소를 전달합니다. 이로써 식별자 x는 메모리 공간에 저장된 숫자 값 10을 식별할 수 있습니다.
var copy = score;score는 식별자 표현식으로서 숫자 값 80으로 평가됩니다. 이 때 두 가지 평가 방식이 가능합니다.
- 새로운 80을 생성(복사)해서 메모리 주소를 전달하는 방식으로 이 방식은 할당 시점에 두 변수가 기억하는 메모리 주소가 다르다.
- score의 변수 값 80의 메모리 주소를 그대로 전달하는 방식으로 이 방식은 할당 시점에 두 변수가 기억하는 메모리 주소가 같다.
이처럼 값에 의한 전달도 사실은 값을 전달하는 것이 아니라 메모리 주소를 전달합니다. 단, 전달된 메모리 주소를 통해 메모리 공간에 접근하면 값을 참조할 수 있습니다.
1.2 객체
객체는 프로퍼티의 개수가 정해져 있지 않으며, 동적으로 추가하고 삭제할 수 있습니다. 또한 프로퍼티의 값에도 제약이 없습니다. 따라서 객체는 원시 값과 같이 확보해야 할 메모리 공간의 크기를 사전에 정해둘 수 없습니다.
객체는 복합적인 자료구조이므로 객체를 관리하는 방식이 원시 값과 비교해서 복잡하고 구현 방식도 브라우저에 따라 다를 수 있습니다. 원시 값은 상대적으로 적은 메모리를 소비하지만, 객체는 경우에 따라서 크기가 매우 클 수도 있습니다. 객체를 생성하고 프로퍼티에 접근하는 것도 원시 값과 비교할 때 비용이 많이 드는 일입니다.
따라서 객체는 원시 값과는 다른 방식으로 동작하도록 설계되어 있습니다.
자바스크립트 객체의 관리 방식
자바스크립트 객체는 프로퍼티 키를 인덱스로 사용하는 해시 테이블이라고 생각할 수 있다. 대부분의 자바스크립트 엔진은 해시 테이블과 유사하지만, 높은 성능을 위해 일반적인 해시 테이블보다 나은 방법으로 객체를 구현한다.
자바스크립트는 클래스 없이 객체를 생성할 수 있으며 객체가 생성된 이후라도 동적으로 프로퍼티와 메서드를 추가할 수 있다. 이는 사용하기 매우 편리하지만 성능 면에서는 이론적으로 클래스 기반 객체지향 프로그래밍 언어의 객체보다 생성과 프로퍼티 접근에 비용이 더 많이 드는 비효율적인 방식이다.
따라서 V8 자바스크립트 엔진에서는 프로퍼티에 접근하기 위해 동적 탐색 대신 히든 클래스라는 방식을 사용해 C++ 객체의 프로퍼티에 접근하는 정도의 성능을 보장한다. 히든 클래스는 자바와 같이 고정된 객체 레이아웃(클래스)과 유사하게 동작한다.
1.2.1 변경 가능한 값
객체 타입의 값, 객체는 변경 가능한 값입니다.
var person = {
name: 'Lee'
};원시 값을 할당한 변수가 기억하는 메모리 주소를 통해 메모리 공간에 접근하면 원시 값에 접근할 수 있습니다. 즉, 원시 값을 할당한 변수는 원시 값 자체를 값으로 갖습니다. 하지만 객체를 할당한 변수가 기억하는 메모리 주소를 통해 메모리 공간에 접근하면 참조 값에 접근할 수 있습니다. 참조 값은 새성된 객체가 저장된 메모리 공간의 주소 그 자체입니다.
// 할당이 이루어지는 시점에 객체 리터럴이 해석되고, 그 결과 객체가 생성
var person = {
name: 'Lee'
};
// person 변수에 저장되어 있는 참조 값으로 실제 객체에 접근
console.log(person); // {name: "Lee"}일반적으로 원시 값을 할당한 변수의 경우 "변수는 OO값을 갖는다" 또는 "변수의 값은 OO이다"라고 표현합니다. 하지만 객체를 할당한 변수의 경우 "변수는 객체를 참조하고 있다" 또는 "변수는 객체를 가리키고 있다"라고 표현합니다. 위 예제에서 person 변수는 객체 {name: "Lee"}를 가리키고(참조하고) 있습니다.
원시 값은 변경 불가능한 값이므로 원시 값을 갖는 변수의 값을 변경하려면 재할당 외에는 방법이 없습니다. 하지만 객체는 변경이 가능한 값입니다. 따라서 재할당 없이 프로퍼티를 동적으로 추가할 수도 있고 프로퍼티 값을 갱신할 수도 있으며 프로퍼티 자체를 삭제할 수도 있습니다.
var person = {
name: "Lee"
};
// 프로퍼티 값 갱신
person.name = "Kim";
// 프로퍼티 동적 생성
person.address = "Seoul";
console.log(person); // {name: "Kim", address: "Seoul"}얕은 복사와 깊은 복사
객체를 프로퍼티 값을 갖는 객체의 경우 얕은 복사는 한 단계까지만 복사하는 것을 말하고 깊은 복사는 객체에 중첩되어 있는 객체까지 모두 복사하는 것을 말한다.const o = { x: { y: 1 } }; // 얕은 복사 const c1 = { ...o }; console.log(c1 === o); // false console.log(c1.x === o); // true // lodash의 cloneDeep을 사용한 깊은 복사 const _ = require('lodash'); // 깊은 복사 const c2 = _.cloneDeep(o); console.log(c2 === o); // false console.log(c2.x === o.x); //false얕은 복사와 깊은 복사로 생성된 객체는 원본과는 다른 객체이다. 즉, 원본과 복사본은 참조 값이 다른 별개의 객체이다. 하지만 얕은 복사는 객체에 중첩되어 있는 객체의 경우 참조 값을 복사하고 깊은 복사는 객체에 중첩되어 있는 객체까지 모두 복사해서 원시 값처럼 완전한 복사본을 만든다는 차이가 있다.
1.2.2 참조에 의한 전달
var person = {
name: 'Lee'
};
// 참조 값을 복사(얕은 복사)
var copy = person;객체를 가리키는 변수(원본, person)를 다른 변수(사본, copy)에 할당하면 원본의 참조 값이 복사되어 전달됩니다. 이를 참조에 의한 전달이라고 합니다.
원본 person을 사본 copy에 할당하면 원본 person의 참조 값을 복사해서 copy에 저장합니다. 이 때 원본 person과 사본 copy는 저장된 메모리 주소는 다르지만 동일한 참조 값을 갖습니다. 이는 두 개의 식별자가 하나의 객체를 공유한다는 것을 의미합니다. 따라서 원본 또는 사본 중 어느 한쪽에서 객체를 변경(변수에 새로운 객체를 재할당하는 것이 아니라 객체의 프로퍼티 값을 변경하거나 프로퍼티를 추가, 삭제)하면 서로 영향을 주고받습니다.
var person = {
name: 'Lee'
};
var copy = person;
console.log(copy === person); // true
copy.name = 'Kim';
person.address = 'Seoul';
console.log(person); // {name: "Kim", address: "Seoul"}
console.log(copy); // {name: "Kim", address: "Seoul"}값에 의한 전달과 참조에 의한 전달은 식별자가 기억하는 메모리 공간에 저장되어 있는 값을 복사해서 전달한다는 면에서 동일합니다. 다만 식별자가 기억하는 메모리 공간, 즉 변수에 저장되어 있는 값이 원시 값이냐 참조 값이냐의 차이만 있을 뿐입니다.
