25장 클래스

클래스

ES6에서 도입된 클래스는 함수이며 기존 프로토타입 기반 패턴을 클래스 기반 패턴처럼 사용할 수 있도록하는 새로운 객체 생성 메커니즘이라고 할 수 있다.

클래스와 생성자 함수 모두 프로토타입 기반의 인스턴스를 생성하지만 정확하게 동일한 방식으로 작동하진 않는다.

클래스와 생성자 함수 차이

• 클래스는 new 연산자 없이 호출하면 에러가 발생한다.
• 클래스는 상속을 지원하는 extends와 super 키워드를 제공한다.
• 클래스는 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 발생한다.(let, const와 같은 호이스팅이 발생_
• 클래스 내의 모든 코드에 암묵적으로 strict mode가 지정되어 실행되며 해제할 수 없다.
• 클래스의 constructor, 프로토타입 메서드, 정적 메서드는 모두 프로퍼티 어트리뷰터 [[Enumerable]]의 값이 false값 이다.

생성자 함수와 클래스는 프로토타입 기반의 객체지향을 구현했다는 점에서 매우 유하사지만 클래스는 생성자 함수 기반의 객체 생성 방식보다 견고하고 명료하다. 또한 extends와 super 키워드는 상속 관계 구현을 더욱 간결하고 명료하게 한다.

클래스 정의

클래스 이름은 생성자 함수와 마찬가지로 파스칼 케이스를 일반적으로 사용한다. 클래스를 정의할때는 선언문 형식을 사용할 수도 있고 표현식 형식을 사용할 수도 있는데 보통 선언문 형식을 사용한다.

클래스를 표현식으로 사용할 수 있다는 것은 클래스가 값으로 사용할 수 있는 일급 객체라는 것을 의미한다. 즉 클래스는 함수이며 값처럼 사용할 수 있는 일급 객체다.

클래스는 일급 객체로서 다음과 같은 특징을 갖는다.

• 무명 리터럴로 생성할 수 있다.(런타임 생성 가능)
• 변수나 자료구조에 저장할 수 있다.
• 함수의 매개변수에 전달할 수 있다.
• 함수의 반환값으로 사용할 수 있다.

클래스 몸체에 정의할수 있는 메서드는 constructor(생성자), 프로토타입 메서드, 정적 메서드의 세가지가 있다.

//클래스 선언문
class Person {
  constructor(name, age){
    this.name = name;
    this.age = age;
  }
  
  //생성자 함수의 프로토타입 메서드와 동일
  sayHi() {
    console.log(`Hi, My name is ${this.name}`);
  }
  
  //정적 메서드
  static staticMethod() {
    console.log(`정적 메서드`);
  }
}

//익명 클래스 표현식
const Person = class{};

//기명 클래스 표현식
const Person = class MyClass{};

클래스 호이스팅

클래스는 함수로 평가된다. 클래스 선언문으로 정의한 클래스는 함수 선언문과 같이 소스코드의 평과 과정인 런타임 이전에 먼저 평가되어 함수 객체를 생성한다. 이때 클래스가 평가되어 생성된 함수 객체는 생성자 함수로서 호출할수 있는 함수인 constructor다.

constructor는 함수의 정의가 평가되어 함수 객체를 생성하는 시점에 프로토타입도 더불어 생성된다. 프로토타입과 생성자 함수는 단독으로 존재할 수 없고 언제나 쌍으로 존재하기 때문이다.

클래스는 let, const 키워드로 선언한 변수처럼 호이스팅 된다. 따라서 클래스 선언문 이전에 일시적 사각지대에 빠지기 대문에 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 발생한다.

클래스 인스턴스

클래스는 생성자 함수이며 new 연산자와 함께 호출되어 인스턴스를 생성한다. 클래스는 인스턴스를 생성하는 것이 유일한 존재 이유이므로 반드시 new 연산자와 함께 호출해야한다.

//인스턴스 생성
const me = new Person('kim', 24);
//인스턴스 프로퍼티 참조
console.log(me.name);
//프로토타입 메서드 호출
me.sayHi();
//정적 메서드 호출
Person.staticMethod();

클래스 표현식으로 정의된 클래스인 경우 클래스를 가리키는 식별자가 아닌 기명클래스 표현식의 클래스 이름을 사용해 인스턴스를 생성하면 에러가 발생한다.

기명함수 표현식과 마찬가지로 클래스 표현식에서 사용한 클래스 이름은 외부 코드에서 접근이 불가능하기 때문이다.

const Person = class MyClass {};
const me = new Person();

console.log(Person);  //ferenceError: MyClass is not defined

const you = new MyClass();  //ferenceError: MyClass is not defined

메서드

constructor

constructor는 인스턴스를 생성하고 초기화하기 위한 특수한 메서드다.

constructor는 메서드로 해석되는 것이 아닌 클래스가 평가되어 생성한 함수 객체 코드의 일부가 된다. 다시 말해 클래스 정의가 평가되면 constructor에 기술된 동작을 하는 함수 객체가 생성된다.

constructor는 클래스 내에 최대 한개만 존재할 수 있으며 생략 가능하다. constructor가 생략되면 빈 객체를 생성한다.

//빈 객체 생성
class Employee{
  constructor() {}
}

const me = new Employee();
console.log(me);  //Employee {}

class Person {
  constructor(name, age){
    //인수로 인스턴스 초기화
    this.name = name;
    this.age = age;
  }
}

const you = new Person('kim', 24);
console.log(you);  //Person { name: 'kim', age: 24 }

constructor 내에서는 인스턴스의 생성과 동시에 인스턴스 프로퍼티 추가를 통해 인스턴스 초기화를 실행하기 때문에 인스턴스를 초기화하기 위해서는 constructor를 생략해서는 안된다.

또한 construcotr는 반환문을 갖지 않아야 한다. new 연산자와 함께 클래스가 호출되면 생성자 함수와 동일하게 암묵적으로 this, 즉 인스턴스를 반환하는데 this가 아닌 다른 객체를 명시적으로 반환하면 인스턴스가 반환되지 못하고 return 문에 명시된 객체가 반환되기 때문이다.(이때 원시값 반환은 무시하고 this가 반환됨)

이처럼 constructor 내부에 명시적으로 this가 아닌 다른 값을 반환하면 클래스의 기본 동작을 훼손하기 때문에 constructor 내부에는 return문을 반드시 생략해야한다.

프로토타입 메서드

클래스 몸체에 정의한 메서드는 생성자 함수에 의한 객체 생성 방식과는 달리 prototpye 프로퍼티에 메서드를 추가하지 않아도 기본적으로 프로토타입 메서드가 된다.

class Person {
  constructor(name, age){
    this.name = name;
    this.age = age;
  }
  
  //프로토타입 메서드
  sayHi() {
    console.log(`Hi, My name is ${this.name}`);
  }
  
}

정적 메서드

정적 메서드는 인스턴스를 생성하지 않아도 호출할 수 있는 메서드를 말한다. 클래스의 경우 메서드 앞에 static 키워드를 붙이면 정적 메서드가 된다.

class Person {
  constructor(name, age){
    this.name = name;
    this.age = age;
  }
  
  //정적 메서드
  static staticMethod() {
    console.log(`정적 메서드`);
  }
}

클래스는 클래스 정의가 평가되는 시점에 함수 객체가 되므로 인스턴스와 달리 별다른 생성과정이 필요 없다. 따라서 정적 메서드는 클래스 정의 이후 인스턴스를 생성하지 않아도 호출할 수 있다.

이때 인스턴스의 프로토타입 체인 상에는 클래스가 존재하지 않기 때문에 인스턴스로 정적 메서드를 호출할 수는 없다.

정적 메서드와 프로토타입 메서드 차이

• 정적 메서드와 프로토타입 메서드는 자신이 속해있는 프로토타입 체인이 다르다.
• 정적 메서드는 클래스로 호출하고 프로토타입 메서드는 인스턴스로 호출한다.
• 정적 메서드는 인스턴스 프로퍼티를 참조할 수 없지만 프로토타입 메서드는 인스턴스 프로퍼티를 참조할 수 있다.

this의 경우 메서드를 소유한 객체가 아닌 메서드를 호출한 객체에 바인딩 된다. 프로토타입 메서드는 인스턴스로 호출해야 하므로 프로로타입 메서드 내부의 this는 프로토타입 메서드를 호출한 인스턴스를 가리킨다. 정적 메서드는 클래스로 호출해야 하므로 정적 메서드 내부의 this는 인스턴스가 아닌 클래스를 가리키게 된다.

this를 사용하지 않는 메서드는 정적 메서드로 정의하는 것이 좋다.

클래스에서 정의한 메서드 특징

• function 키워드를 생략한 메서드 축약 표현 사용
• 객체 리터럴과 달리 클래스 메서드 정의할때 콤마 사용 안함
• 암묵적으로 static mode 실행
• for ...in 문이나 Object.keys 메서드 등으로 열거 불가능
• 내부 메서드 [[Constructor]]를 갖지 않아 new 연산자로 호출 불가능

프로퍼티

인스턴스 프로퍼티

인스턴스 프로퍼티는 constructor 내부에 정의한다. ES6의 클래스는 다른 객체지향 언어처럼 private, public, protected 키워드같은 접근 제한자를 지원하지 않기 때문에 인스턴스 프로퍼티는 언제나 public 하다.

class Person {
  constructor(name, age){
    //인스턴스 프로퍼티
    this.name = name;
    this.age = age;
  }
}

접근자 프로퍼티

접근자 프로퍼티는 자체적으로는 값을 갖지 않고 다른 데이터 프로퍼티의 값을 읽거나 저장할 때 사용하는 접군자 함수인 getter와 setter 함수로 구성되며 클래스에서 사용할 때는 프로토타입 메서드 이름 앞에 get, set 키워드를 붙여서 사용하면 된다.

class Person {
  constructor(name, age){
    //인스턴스 프로퍼티
    this.name = name;
    this.age = age;
  }
  
  //getter 함수
  get personInfo() {
    return `${this.name} ${this.age}`;
  }
  
  set personInfo(name) {
    [this.name, this.age] = name.split(' ');
}

setter는 단 하나의 값만 할당받기 때문에 단 하나의 매개변수만 선언할 수 있다.

클래스 필드

클래스 필드는 클래스 기반 객체지향 언어에서 클래스가 생성할 인스턴스의 프로퍼티를 가리키는 용어다. 자바 스크립트의 클래스 몸체에는 메서드만 선언할 수 있지만 최신 브라우저 또는 노드 환경에서 클래스 몸체에 클래스 필드를 정의할 수 있다.

class Person {
  //클래스 필드(기본적으로 public)
  name = 'kim';
}

const me = new Person();
console.log(me);  //Person { name: 'kim' }

클래스 몸체에서 클래스 필드를 정의하는 경우 this에 클래스 필드를 바인딩하면 안된다. this는 클래스의 constructor와 메서드 내에서만 유효하기 때문이다. 또한 클래스 필드를 참조하는 경우 this를 반드시 사용해야 한다.

함수는 일급객체이기 때문에 함수를 클래스 필드에 할당할 수 도 있다. 따라서 클래스 필드를 통해 메서드를 정의할 수 있다. 이때 클래스 필드의 함수는 프로토타입 메서드가 아닌 인스턴스 메서드가 되기 때문에 권장하진 않는다.

인스턴스를 생성할 때 외부 초기값으로 클래스 필드를 초기화할 필요가 있다면 constructor에서 인스턴스 프로퍼티를 정의하는 기존 방식을 사용하고, 인스턴스를 생성할 때 외부 초기값으로 클래스 필드를 초기화할 필요가 없다면 기존의 방식과 클래스 필드 방식을 모두 사용할 수 있다.

private 필드

private 필드를 정의하기 위해서는 필드의 맨 앞에 #을 붙여준다. 또한 필드를 참조할때도 #을 붙여주어야한다.

private 필드는 public 필드와 달리 클래스 내부에서만 참조할 수 있으며 외부에서 직접 접근할 수 있는 방법은 없다. 외부에서 private 필드에 접근하고 싶다면 접근자 프로퍼티를 통해 간접적으로 접근하는 방식을 사용해야 한다.

또한 private 필드는 반드시 클래스 몸체에 정의해야한다.

class Person {
  //private 필드
  #name = '';
  
  constructor(name) {
    this.#name = name;
  }

  get name(){
    return this.#name.trim();
  }
}

const me = new Person('kim');
console.log(me.name);  //kim

static 필드

static 키워드를 사용하여 static public 필드, static private 필드, static private 메서드를 정의할 수 있다.

class MyCalc {
  //static public 필드
  static MAX = 10;
  //static private 필드
  static #num = 5;
  //static 메서드
  static plus() {
    return ++MyCalc.#num;
  }
}

console.log(MyCalc.MAX);  //10
console.log(MyCalc.plus();  //6

상속에 의한 클래스 확장

프로토타입 기잔의 상속은 프로토타입 체인을 통해 다른 객체의 자산을 상속받는 개념이지만 상속에 의한 클래스 확장은 기존 클래스를 상속받아 새로운 클래스를 확장하여 정의하는 것이다.

extends 키워드

상속을 통해 클래스를 확장하려면 extends 키워드를 사용해 상속받을 클래스를 정의한다.

이때 상속을 통해 확장된 클래스를 서브 클래스(파생 클래스 또는 자식 클래스), 서브 클래스에게 상속된 클래스를 슈퍼 클래스(베이스 클래스 또는 부모 클래스)라고 한다.

//슈퍼 클래스
class Person {}
//서브 클래스
class Student extends Person {}

extends 키워드는 클래스 뿐만 아니라 [[Construct]] 내부 메서드를 갖는 함수 객체로 평가될 수 있는 모든 표현식을 상속받아 클래스를 확장할수도 있는데 이때 extends 키워드 앞에는 반드시 클래스가 와야 한다.

super 키워드

super 호출

super를 호출하면 슈퍼 클래스의 constructor를 호출한다.

//슈퍼 클래스
class Person {
  constructor(name, age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
  }
}
//서브 클래스
class Student extends Person {
  //constructor를 정의하지 않으면 암묵적으로 다음과 같이 정의 됨
  constructor(name, age) {
    super(name, age);
  }
}

//슈퍼 클래스의 constructor에 전달할 인수보다 서브 클래스의 constructor에 전달되는 인수가 더 많을 때
class Person {
  constructor(name, age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
  }
}
//서브 클래스
class Student extends Person {
  //constructor를 정의하지 않으면 암묵적으로 다음과 같이 정의 됨
  constructor(name, age, dept) {
    super(name, age);
    this.dept = dept;
  }
}

super를 호출할때 주의사항

• 서브 클래스에서 constructor를 생략하지 않은 경우 서브 클래스의 constructor에서는 반드시 super를 호출해야한다.
• 서브 클래스dml constructor에서 super를 호출하기 전까지는 this를 참조할 수 없다.
• super는 반드시 서브클래스의 constructor에서만 호출한다.\

서브 클래스는 자신이 직접 인스턴스를 생성하지 않고 슈퍼 클래스에게 인스턴스 생성을 위임하기 대문에 서브 클래스에서 반드시 super를 호출해야한다.

super 참조

메서드 내에서 super를 참조하면 슈퍼 클래스의 메서드를 호출할 수 있다.

//슈퍼 클래스
class Person {
  constructor(name, age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
  }
  
  sayHi() {
    return `Hi, My name is ${this.name}`;
  }
}

//서브 클래스
class Student extends Person {
  sayHi() {
    return `${super.sayHi()}. How are you?`;
  }
}

const me= new Student('kim', 24, 'Softwear');
console.log(me.sayHi());  //Hi, My name is kim. How are you?

이때 서브 클래스의 프로토타입 메서드 안에서는 슈퍼 클래스의 프로토타입 메서드를 가리키고, 정적 메서드 안에서는 정적 메서드를 가리킨다.

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