[Javascript] 14. 생성자 함수에 의한 객체 생성

SebellKO·2022년 1월 24일
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내가 이해한대로 정리한 내용이니 정확하지 않을 수 있다. 😉

생성자 함수에 의한 객체 생성

14.1 Object 생성자 함수

new 연산자와 함께 Object 생성자 함수를 호출하면 빈 객체를 생성하여 반환한다.

const person = new Object();

// 프로퍼티 추가
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 함수에 의해 생성된 객체를 인스턴스라 한다.

const strObj = new String('Lee');
console.log(typeof strObj); // object
console.log(strObj); // String {"Lee"}

const numObj = new Number(123);
console.log(typeof numObj); // object
console.log(numObj); // Number {123}

const boolObj = new Boolean(true);
console.log(typeof boolObj); // object
console.log(boolObj); // Booleean {true}

const func new Function('x', 'return x * x');
console.log(typeof func); // function
console.dir(func); // f anonymous(x)

const arr = new Array(1, 2, 3);
console.log(typeof arr); // object
console.log(arr); // [1, 2, 3]

const regExp = new RegExp(/ab+c/i);
console.log(typeof regExp); // object
console.log(regExp); // /ab+c/i

const date = new Date();
console.log(typeof date); // object
console.log(date); // Mon May 04 2020 08:366:33: GMT+0900 (대한민국 표준시)

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


14.2 생성자 함수

14.2-1 객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식의 문제점

객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식은 단 하나의 객체만 생성하며 동일한 프로퍼티를 갖는 객체를 여러개 생성해야 하는 경우 비효율적이다.

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(circle2.getDiameter()); // 20

객체의 프로퍼티는 객체 고유의 상태를 표현하고 메서드는 프로퍼티를 참조하여 조작하는 동작을 표현한다.

그렇기 때문에 프로퍼티는 객체마다 프로퍼티 값이 다를 수 있지만 메서드는 동일한 경우가 일반적이다.

위 코드의 getDiameter() 메서드처럼 매 객체마다 같은 프로퍼티와 메서드를 반복하여 기술해야 한다는 문제가 있다.

14.2-2 생성자 함수에 의한 객체 생성 방식의 장점

// 생성자 함수
function Circle(radius) {
  // 생성자 함수 내부의 this는 생성자 함수가 생성할 인스턴스를 가르킨다.
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function() {
    return 2 * this.radius;
  };
}
// 인스턴스 생성
const circle1 new = Circle(5);
const circle1 new = Circle(10);

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

this
객체 자신의 프로퍼티나 메서드를 참조하기 위한 자기 참조 변수이다. this 가 가르키는 값, 즉 this 바인딩은 함수 호출 방식에 따라 동적으로 결정된다.

생성자 함수는 이름 그래도 객체를 생성하는 함수이며 형식이 정해져 있는 것이 아니라 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.

인스턴스는 기명 함수 선언문을 통해서만 생성해야 할까 ❓ 🤔

const circle = function(radius) {
	this.radius = radius;
    this.getDiameter = function() {
    return 2 * this.radius;
    };
};

const circle1 = new circle(5);
```>
console.log(circle1.getDiameter()); // 10

직접 선언해본 결과 함수 표현식을 통해서도 같은 결과가 반환됐다 ❗

14.2-3 생성자 함수의 인스턴스 생성 과정

생성자 함수의 역할은 프로퍼티 구조가 동일한 인스턴스를 생성하기 위한 템플릿으로서 동작하여 인스턴스를 생성하는 것과 생성된 인스턴스를 초기화9인스턴스 프로퍼티 추가 및 초기값 할당) 하는 것이다.

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

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

위 코드의 생성자 함수 내부의 코드를 보면 this에 프로퍼티를 추가하고 필요에 따라 전달된 인수를 프로퍼티의 초기값으로서 할당하여 인스턴스를 초기화한다.

자바스크립트 엔진은 암묵적인 처리를 통해 인스턴스를 생성하고 반환한다.

인스턴스 생성과 this 바인딩

암묵적으로 생성자 함수가 생성한 인스턴스인 빈 객체가 생성된다.

인스턴스는 this 에 바인딩된다. 생성자 함수 내부의 this 가 생성자 함수가 생성할 인스턴스를 가르키는 이유가 이것이다.

이 과정들은 런타임 이전에 실행된다.

바인딩
바인딩이란 식별자와 값을 연결하는 과정을 의미한다.
예를 들어, 변수 선언은 변수 이름과 확보된 메모리 공간의 주소를 바인딩하는 것이다. this 바인딩은 thisthis 가 가르킬 객체를 바인딩하는 것이다.

function Circle(radius) {
  // 암묵적으로 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다.
  console.log(this); // Circle {}
  
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function() {
    return 2 * this.radius;
  };
}

인스턴스 초기화

생성자 함수에 기술되어 있는 코드가 한 줄씩 실행되어 this 에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.

즉, 인스턴스에 생성자 함수가 인수로 전달받은 초기값을 인스턴스 프로퍼티에 할당한다.

function Circle(radius) {
  // 1. 암묵적으로 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다.
  console.log(this); // Circle {}
  
  // 2. this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function() {
    return 2 * this.radius;
  };
}

✅ 인스턴스 반환

생성자 함수 내부의 몸든 처리가 끝나면 완성된 인스턴스가 바인딩된 this 가 암묵적으로 반환된다.

function Circle(radius) {
  // 1. 암묵적으로 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다.
  console.log(this); // Circle {}
  
  // 2. this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function() {
    return 2 * this.radius;
  };
  
  // 3. 완성된 인스턴스가 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 this 가 아닌 다른 객체를 명시적으로 반환하면 this 가 반환되지 못하고 return 문에 명시한 객체가 반환된다.

function Circle(radius) {
  
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function() {
    return 2 * this.radius;
  };
  // 명시적으로 객체를 반환하면 암묵적인 this 반환이 무시된다.
  return {};
  // 그러나 명시적으로 원시 값을 반환하면 원시 값 반환은 무시되고 암묵적으로 this가 반환된다.
  return 100;
}

const circle = new Circle(1);
console.log(circle); // {}

위 예시처럼 생성자 함수 내부에 return 문 사용은 생략하자.

14.2-4 내부 메서드 [[Call]] 과 [[Construct]]

함수는 객체이므로 일반 객체와 동일하게 동작할 수 있다. 그렇기 때문에 일반 객체가 가지고 있는 내부 슬롯과 내부 메서드를 모두 가지고 있다.

// 함수는 객체이다.
function foo() {}

// 함수는 객체이므로 프로퍼티와 메서드를 가질 수 있다.
foo.prop = 10;

foo.method = function () {
  console.log(this.prop);
};

foo.method(); // 10

일반 객체는 호출할 수 없지만 함수는 호출할 수 있기에 함수 객체는 일반 객체가 가지고 있는 내부 슬롯과 내부 메서드, 함수 객체만을 위한 [[Environment]], [[Formal Parameters]] 등의 내부 슬롯과 [[Call]], [[Construct]] 같은 내부 메서드를 가지고 있다.

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

function foo() {};

// 일반적인 함수로 호출 : [[Call]]이 호출.
foo();

// 생성자 함수로 호출 : [[Construct]]가 호출.
new foo();

[[Call]] 을 갖는 함수 객체를 callable이라 하며, 내부 메서드 [[Construct]] 를 갖는 함수 객체를 constructor, 갖지 않는 함수 객체를 non-constructor 라고 부른다.

모든 함수 객체는 callable 이면서 constructor 이거나 non-constructor이다.

14.2-5 constructor 와 non-constructor의 구분

자바스크립트 엔진은 함수 정의 방식에 따라 함수를 constructornon-constructor 로 구분한다.

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

예제를 살펴보자.

// 일반 함수 정의 : 함수 선언문, 함수 표현식
function foo() {}
const bar = function () {};
// 프로퍼티 x의 값으로 할당된 거은 일반 함수로 정의된 함수이다. 이것은 메서드로 인정 X
const baz = {
  x: function() {}
};

// 일반 함수로 정의된 함수만이 constructor이다.
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 통칭하지만
ECMAScript 사양에서 메서드는 ES6의 메서드 축약 표현만을 의미한다.

따라서 함수 선언문과 함수 표현식으로 정의된 함수만이 constructor이고 ES6의 화살표 함수와 메서드 축약 표현으로 정의된 함수는 non-constructor 이다.

14.2-6 new 연산자

new 연산자와 함께 함수를 호출하면 해당 함수는 생성자 함수로 동작한다. 따라서 new 연산자와 함께 호출하는 함수는 non-constructor 가 아닌 construcor 이어야 한다.

// 생성자 함수로 정의하지 않은 일반 함수
function add(x, y) {
  return x + y;
}

// 생성자 함수로 정의하지 않은 일반 함수를 new 연산자와 함께 호출
let inst = new add();

// 함수가 객체를 반환하지 않았으므로 반환문이 무시된다.
console.log(inst); // {}

// 객체를 반환하는 일반 함수
function createUser(name, role) {
  return {name, role};
}

// 일반 함수를 new 연산자와 함께 호출
inst = new createUser('Lee', 'admin');
// 함수가 생성한 객체를 반환한다.
console.log(inst); // {name: "Lee", role: "admin"}

new 연산자 없이 생성자 함수를 호출하면 일반 함수로 호출된다.

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

// new 연산자 없이 생성자 함수 호출하면 일반 함수로 호출된다.
const circle = Circle(5);
console.log(circle); // undefined

// 일반 함수 내부의 this는 전역 객체 window를 가르킨다.
console.log(radius); // 5
console.log(getDiameter()); // 10

circle.getDiameter();
// TypeError: cannot read property 'getDiameter' of undefined

위 코드의 Circle 함수는 일반 함수로 호출되었기 때문에 Circle 함수 내부의 this 는 전역 객체 window 를 가르키기 때문에 radius 프로퍼티와 getDiameter 메서드는 전역 객체의 프로퍼티와 메서드가 된다.

생성자 함수는 첫 문자를 대문자로 기술하는 파스칼 케이스로 명명하여 일반 함수와 구별하도록 하자

14.2-7 new.target

생성자 함수가 new 연산자 없이 호출되는 것을 방지하기 위해 ES6에서는 new.target 을 지원한다.

new.targetthis 와 유사하게 constructor 인 모든 함수 내부에서 암묵적인 지역 변수와 같이 사용되며 메타 프로퍼티라고 부른다.

new 연산자와 함께 생성자 함수로서 호출되면 함수 내부의 new.target 은 함수 자신을 가르킨다. new 연산자 없이 일반 함수로서 호출된 함수 내부의 new.targetundefined 이다.

// 생성자 함수
function Circle(radius) {
  // 이 함수가 new 연산자와 함께 호출되지 않았다면 new.target은 undefined 이다.
  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 호출해도 new.target을 통해 생성자 함수로서 호출된다.
const circle = Circle(5);
console.log(circle.getDiameter());

new 연산자와 함께 생성자 함수에 의해 생성된 객체(인스턴스)는 프로토타입에 의해 생성자 함수와 연결된다. 이를 이용해 new 연산자와 함게 호출되었는지 확인할 수 있다.

스코프 세이트 생성자 패턴
net.target 을 사용할 수 없는 상황이라면 스코프 세이프 생성자 패턴을 사용할 수 있다.

// 생성자 함수
function Circle(radius) {
  // 생성자 함수가 new 연산자와 함께 호출되면 함수의 선두에서 빈 객체를 생성하고 this에 바인딩한다. 이때 this와 Circle은 프로토타입에 의해 연결된다.
 
  // 이 함수가 new 연산자와 함께 호출되지 않았다면 이 시점의 this는 전역 객체 window를 가르킨다. 즉, this와 Circle은 프로토타입에 의해 연결되지 않는다.
  if (!(this instanceof Circle)) {
    // 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 호출해도 new.target을 통해 생성자 함수로서 호출된다.
const circle = Circle(5);
console.log(circle.getDiameter());

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