17장 생성자 함수에 의한 객체생성

Object 생성자 함수

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

new연산자와 함께 Object 생성자 함수를 생성해 빈 객체를 생성하고, 프로퍼티 또는 메서드를 추가해 객체를 완성할 수 있다.

객체를 생성하는 방식은 객체 리터럴을 사용하는 것이 더 간편하다.

const person = new Object();

person.name = 'kim';
person.sayHi = function () {
  console.log('Hi! my name is '+ this.name);
};

console.log(person);  //{name: 'kim', sayHi: ƒ}
person.sayHi();  //Hi! my name is kim

자바스크립트는 Object 생성자 함수 외에도 String, Number, Boolean, Function, Array, Date, RegExp, Promise 등의 빌트인 생성자 함수를 제공한다.

생성자 함수

객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식 문제점

객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식은 직관적이고 간편하지만 단 하나의 객체만 생성한다. 따라서 동일한 프로퍼티를 갖는 객체를 여러개 생성해야할 때 같은 프로퍼티를 기술해야 해서 비효율적이라는 문제점이 있다.

const circle1 = {
  diameter: 10,
  getRadius() {
    return this.diameter / 2;
  }
};

const circle2 = {
  diameter: 20,
  getRadius() {
    return this.diameter / 2;
  }
};

console.log(circle1.getRadius());  //5
console.log(circle2.getRadius());  //10

객체 리터럴에 의해 객체를 생성하면 프로퍼티 구조가 동일하더라도 매번 같은 프로퍼티와 메서드를 기술해야 한다. 한두개의 객체만 생성한다면 괜찮다고 생각할 수 있지만 수십개의 객체를 생성해야 한다면 문제가 생긴다.

생성자 함수에 의한 객체 생성 방식의 장점

생성자 함수에 의한 객체 생성 방식은 마치 객체를 생성하기 위한 템플릿처럼 생성자 함수를 통해 프로퍼티 구조가 동일한 객체를 여러개 생성할 수 있다.

쉽게 말하면 하나의 붕어빵 틀로 여러개의 붕어빵을 만들어 낼 수 있는 것과 같다. 생성자 함수가 붕어빵 틀, 생성자 함수에 의해 만들어진 객체가 붕어빵인 셈이다.

function Circle(diameter) {
  this.diameter = diameter;
  this.getRadius = function () {
    return this.diameter / 2;
  };
}

const circle1 = new Circle(10);
const circle2 = new Circle(20);

console.log(circle1.getRadius());  //5
console.log(circle2.getRadius());  //10

이때 자바와 같은 클래스 기반 객체지향 언어의 생성자와는 달리 생성자 함수의 형식이 정해져 있는 것이 아니라 일반 함수와 동일한 방법으로 생성자 함수를 정의하고 new 연산자와 함께 호출하면 생성자 함수로 동작하게 된다. 반대로 new 연산자가 없으면 생성자 함수가 아닌 일반 함수로 동작한다.

생성자 함수의 인스턴스 생성 과정

생성자 함수의 역할은 인스턴스를 생성하는 것과 생성된 인스턴스를 초기화하는 것이다. 이때 생성자 함수가 인스턴스를 생성하는 것은 필수이지만 생성된 인스턴스를 초기화하는 것은 옵션이다.

//생성자 함수
function Circle(diameter) {
  //인스턴스 초기화
  this.diameter = diameter;
  this.getRadius = function () {
    return this.diameter / 2;
  };
}

const circle1 = new Circle(10);  //지름이 10인 Circle 객체 생성

위 생성자 함수를 보면 인스턴스를 생성하고 반환하는 코드는 없지만 new 연산자와 함께 생성자 함수를 호출하면 자바스크립트 엔진의 암묵적인 처리를 통해 인스턴스를 생성하고 반환한다.

1. 인스턴스 생성과 this 바인딩

먼저 바인딩이란 식별자와 값을 연결하는 과정을 의미한다.

생성자 함수를 사용하면 암묵적으로 빈 객체가 생성된다. 이 빈 객체는 생서자 함수가 생성한 인스턴스로 this에 바인딩되기때문에 생성자 함수 내부의 this가 생성자 함수가 생성할 인스턴스를 가리킬 수 있게 된다. 이 과정은 런타임 이전에 실행된다.

function Circle(diameter) {
  //1. 암묵적으로 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩
  console.log(this);  //Circle{}
  
  this.diameter = diameter;
  this.getRadius = function () {
    return this.diameter / 2;
  };
}

2. 인스턴스 초기화

this에 바인딩 되어있는 인스턴스는 생성자 함수에 기술되어있는 코드가 한줄씩 실행되면서 초기화 된다. 즉 프로퍼티나 메서드를 추가하고 생성자 함수가 인수로 전달받은 초기값을 인스턴스 프로퍼티에 할당해 초기화하거나 고정값을 할당한다.

function Circle(diameter) {
  //1. 암묵적으로 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩
  console.log(this);  //Circle{}
  //2. this에 바인딩된 인스턴스 초기화
  this.diameter = diameter;
  this.getRadius = function () {
    return this.diameter / 2;
  };
}

3. 인스턴스 반환

생성자 함수 내부의 모든 처리가 끝나면 완성된 인스턴스가 바인딩된 this에 암묵적으로 반환된다.

function Circle(diameter) {
  //1. 암묵적으로 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩
  console.log(this);  //Circle{}
  //2. this에 바인딩된 인스턴스 초기화
  this.diameter = diameter;
  this.getRadius = function () {
    return this.diameter / 2;
  };
  //3. 바인딩된 this에 반환
}

const circle1 = new Circle(10); 
console.log(circle1);  //Circle {diameter: 10, getRadius: ƒ}

이때 this가 아닌 다른 객체를 return문을 통해 명시적으로 반환하면 생성자 함수의 기본 동작을 훼손한다. 이때 원시값을 반환하면 원시값은 무시되고 암묵적으로 this가 반환되며 객체가 반환하면 명시된 객체를 반환한다. 따라서 생성자 함수 내부에서 return 문은 반드시 생략해야한다.

내부 메서드 [[Call]]과 [[Construct]]

함수는 객체이므로 일반 객체와 동일하게 동작이 가능한데, 함수 객체는 일반 객체가 가지고 있는 내부 슬롯과 내부 메서드를 모두 가지고 있기 때문이다. 하지만 일반 객체는 호출이 불가능하지만 함수는 호출할 수 있다. 따라서 일반 객체가 가지고 있는 내부 슬롯과 내부 메서드 뿐만 아니라 함수로서 동작하기 위해 함수 객체만을 위한 [[Environment]], [[FormalParameters]] 등의 내부 슬롯과 [[Call]], [[Construct]] 같은 내부 메서드를 추가로 가진다.

내부 메서드 [[Call]]을 갖는 함수 객체를 callable이라 하며 호출할 수 있는 객체를 의미한다. [[Construct]]를 갖는 함수 객체를 constructor라고 하며 생성자 함수로서 호출할수 있는 함수, [[Construct]]를 갖지 않는 함수 객체를 non-constructor라고 하며 생성자 함수로서 호출할 수 없는 함수를 의미한다.

함수 객체는 반드시 callable이면서 constructor이거나, callable이며서 non-constructor이다. 즉 모든 함수 객체는 호출할 수 있지만 모든 함수 객체를 생성자 함수로서 호출 할 수 있는 것은 아니다.

constructor와 non-constructor 구분

constructor와 non-constructor는 함수 객체를 생성할 때 함수 정의 방식에 따라 구분된다.

• constructor: 함수 선언문, 함수 표현식, 클래스
• non-constructor: 메서드, 화살표 함수

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

non-constructor인 함수 객체를 생성자 함수로 호출하면 에러가 발생한다.
또한 생성자 함수와 일반 함수의 형이 같기 때문에 생성자 함수로 호출될 것을 기대하지 않고 정의한 일반 함수에 new 연산자를 붙여 호출하면 생성자 함수처럼 동작할 수 있다는 것을 주의해야한다.

new 연산자

일반 함수와 생성자 함수에 특별한 형식차이는 없으며 new 연산자와 함께 함수를 호출하면 생성자 함수로 동작하게 된다. 즉 new 연산자와 함께 함수를 호출하면 함수 객체 내부 메서드 [[Call]]이 호출되는 것이 아니라 [[Constructor]]가 호출된다.

반대로 new 연산자 없이 생성자 함수를 호출하면 일반함수로 호출되며 함수 객체의 내부 메서드는 [[Constructor]]이 아니라 [[Call]]이 호출된다.

일반 함수와 생성자 함수에는 특별한 형식적 차이는 없기 때문에 생성자 함수는 일반적으로 첫 문자를 대문자로 기술하는 파스칼 케이스로 명명해 구별한다.

new.target

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

new 연산자와 함께 생성자 함수로서 호출되면 함수 내부의 new.target은 함수 자신을 가리키게 되며 new 연산자 없이 일반 함수로서 호출된 함수 내부의 new.target은 undefined가 된다.

이러한 특징을 가진 new.target연산자를 사용해서 생성자 함수로 사용하고자 하는 함수를 new 연산자와 함께 호출된 적이 없다면 생성자 함수를 재귀 호출해 생성자 함수를 반환하는 방법을 사용할 수 있다.

function Circle(diameter) {
  //생성자 함수로 호출되지 않았다면 생성자 함수로 재귀호출
  if(!new.target){
    return new Circle(diameter);
  }
  
  this.diameter = diameter;
  this.getRadius = function () {
    return this.diameter / 2;
  };
}
//new.target을 통해 생성자 함수로 호출
const circle1 = Circle(10);
console.log(circle1.getRadius());  //5

📔출처
위키북스 - 모던 자바스크립트 Deep Dive
https://wikibook.co.kr/mjs/