모던 자바스크립트 Deep Dive 스터디

21. 빌트인 객체

21.1 자바스크립트 객체의 분류

자바스크립트 객체는 다음과 같이 크게 3개의 객체로 분류할 수 있다.

• 표준 빌트인 객체
  • ECMAScript 사양에 정의된 객체를 말하며 애플리케이션 전역의 공통 기능을 제공한다. 자바스크립트 실행 환경에 관계없이 언제나 사용할 수 있다. 전역 객체의 프로퍼티로서 제공된다.
• 호스트 객체
  • ECMAScript 사양에 정의되어 있지 않지만 자바스크립트 실행 환경에서 추가로 제공하는 객체를 말한다.
  • 브라우저 환경에서는 DOM, BOM, Canvas, XMLHttpRequest, fetch 등과 같은 클라이언트 사이드 웹 API를 호스트 객체로 제공한다.
• 사용자 정의 객체
  • 사용자가 직접 정의한 객체

21.2 표준 빌트인 객체

Object String Number Boolean Symbol Date Math RegExp Array Map/Set WeakMap/WeakSet Function Promise Reflect Proxy JSON Error 등 자바스크립트는 40여 개의 표준 빌트인 객체를 제공한다.

이 중에서 Math Reflect JSON을 제외한 표준 빌트인 객체는 모두 인스턴스를 생성할 수 있는 생성자 함수 객체다.
생성자 함수 객체인 표준 빌트인 객체는 프로토타입 메서드와 정적 메서드를 제공하고, 생성자 함수 객체가 아닌 Math Reflect JSON는 정적 메서드만을 제공한다.

생성자 함수인 표준 빌트인 객체가 생성한 인스턴스의 프로토타입은 표준 빌트인 객체의 prototype 프로퍼티에 바인딩된 객체다.

const numObj = new Number(1.5);

//프로토타입 메서드?
//모든 인스턴스가 상속을 통해 사용할 수 있다.
console.log(numObj.toFixed()); // 2

//정적 메서드?
//인스턴스를 생성하지 않아도 생성자 함수를 통해 사용할 수 있다.
console.log(Number.isInteger(0.5)); // false

21.3 원시값과 래퍼 객체

문자열이나 숫자, 불리언 등의 원시값이 있는데도 String Number Boolean 등의 표준 빌트인 생성자 함수가 존재하는 이유는 무엇일까?

원시값은 객체가 아니므로 프로퍼티나 메서드를 가질 수 없는데도 객체처럼 동작한다.

const str = "hello";

console.log(str.length); // 5

이는 원시값인 문자열, 숫자, 불리언 값의 경우 객체처럼 마침표 표기법(또는 대괄호 표기법)으로 접근하면 자바스크립트 엔진이 일시적으로 원시값을 연관된 객체로 변환해 주기 때문이다.

즉, 원시값을 객체처럼 사용하면 자바스크립트 엔진은 암묵적으로 연관된 객체를 생성하여 생성된 객체로 프로퍼티에 접근하거나 메서드를 호출하고 다시 원시값으로 되돌린다.

이처럼 문자열, 숫자, 불리언 값에 대해 객체처럼 접근하면 생성되는 임시 객체를 래퍼 객체라 부른다.

예를 들어, 문자열에 대해 마침표 표기법으로 접근하면 그 순간 래퍼 객체인 String 생성자 함수의 인스턴스가 생성되고, 기존 문자열은 [[StringData]] 내부 슬롯에 할당된다.
그리고 래퍼 객체의 처리가 종료되면 [[StringData]] 내부 슬롯에 할당되었던 기존 원시값으로 식별자가 원시값을 갖도록 되돌리고 래퍼 객체는 가비지 컬렉션의 대상이 된다.

const str = "hello";

str.name = "Sangjo"
//래퍼 객체가 암묵적으로 생성되고, [[StringData]] 슬롯에 hello가 할당된다.
//name 프로퍼티가 동적 생성되며, 값으로 Sangjo가 할당된다
//그리고 str은 다시 [[StringData]] 슬롯의 문자열로 돌아간다.

console.log(str.name); // undefined
//위에서 생성되었던 래퍼 객체는 이미 가비지 컬렉션의 대상이 되어 사라졌다.
//이번에 생성된 래퍼 객체는 이전의 래퍼 객체와 다르다. 따라서 name 프로퍼티가 존재하지 않는다.

이처럼, 문자열, 숫자, 불리언 값은 굳이 표준 빌트인 생성자 함수를 사용하여 생성할 필요가 없다.
(참고, 심벌은 일반적인 원시값과 달리 리터럴 표기법으로 생성할 수 없다.)
문자열, 숫자, 불리언, 심벌 이외의 원시값인 null과 undefined는 래퍼 객체를 생성하지 않는다.
따라서 null과 undefined를 객체처럼 사용하면 에러가 발생한다.

21.4 전역 객체

💡 코드가 실행되기 이전 단계에 자바스크립트 엔진에 의해 어떤 객체보다도 먼저 생성되는 특수한 객체이며, 어떤 객체에도 속하지 않은 최상위 객체다.

전역 객체는 자바스크립트 환경에 따라 지칭하는 이름이 제각각이다.
브라우저 환경에서는 window, Node.js 환경에서는 global이 전역 객체를 가리킨다.

• globalThis
  • ES11에서 도입된 식별자로, 전역 객체를 가리키던 다양한 식별자를 통일한 식별자다.

전역 객체는 표준 빌트인 객체와 환경에 따른 호스트 객체, 그리고 var 키워드로 선언한 전역 변수와 전역 함수를 프로퍼티로 갖는다.

즉, 전역 객체는 계층적 구조상 어떤 객체에도 속하지 않은 모든 빌트인 객체의 최상위 객체다.
그렇지만 프로토타입 상속 관계상에서 최상위 객체라는 의미는 아니다.
전역 객체 자신은 어떤 객체의 프로퍼티도 아니다.

전역 객체의 특징

• 개발자가 의도적으로 생성할 수 없다.(전역 객체를 생성할 수 있는 생성자 함수가 없다.)
• 전역 객체의 프로퍼티를 참조할 때 window 또는 global을 생략할 수 있다.
• 전역 객체는 모든 표준 빌트인 객체를 프로퍼티로 가지고 있다.
• 자바스크립트 실행 환경에 따라 추가적인 프로퍼티와 메서드를 갖는다.(호스트 객체)
• var 키워드로 선언한 전역 변수와 암묵적 전역, 그리고 전역 함수는 전역 객체의 프로퍼티다.
• 브라우저 환경의 모든 자바스크립트 코드는 전역 객체 window를 공유한다.

21.4.1 빌트인 전역 프로퍼티

빌트인 전역 프로퍼티는 전역 객체의 프로퍼티를 의미한다.
주로 애플리케이션 전역에서 사용하는 값을 제공한다.

Infinity

Infinity 프로퍼티는 무한대를 나타내는 숫자값 Infinity를 갖는다.

console.log(3/0); // Infinity
console.log(-3/0); // -Infinity
console.log(typeof Infinity); // number

NaN

NaN 프로퍼티는 숫자가 아님을 나타내는 숫자값 NaN을 갖는다.

console.log(Number("str")); // NaN
console.log(1 * "str"); // NaN
console.log(typeof NaN); // number

undefined

undefined 프로퍼티는 원시 타입 undefined를 값으로 갖는다.

var foo;
console.log(foo); // undefined
console.log(typeof undefined); // undefined

21.4.2 빌트인 전역 함수

빌트인 전역 함수는 애플리케이션 전역에서 호출할 수 있는 빌트인 함수로서 전역 객체의 메서드다.

eval

eval 함수는 자바스크립트 코드를 나타내는 문자열을 인수로 전달받는다.
전달받은 문자열 코드가 표현식이라면 eval 함수는 문자열 코드를 런타임에 평가하여 값을 생성한다.
전달받은 인수가 표현식이 아닌 문이라면 eval 함수는 문자열 코드를 런타임에 실행한다.

const x = 1;

function foo() {
  eval("var x = 2;");
  console.log(x) // 2
}

foo()
console.log(x) // 1

(위 예제는 eval이 없어도 동일하게 출력됨)

eval이 런타임에 var x = 2;를 실행하기 전에, 이미 foo 함수의 스코프는 존재한다.
하지만 eval 함수는 기존의 스코프를 런타임에 동적으로 수정한다.

단, strict mode에서 eval 함수는 기존의 스코프를 수정하지 않고 eval 함수 자신의 자체적인 스코프를 생성한다.

const x = 1;

function foo() {
  'use strict';
  
  eval("var x = 2; console.log(x);"); // 2
  console.log(x) // 1
}

foo()
console.log(x) // 1

또한, eval 함수가 인수로 전달받은 문자열 코드가 let const 키워드를 사용한 변수 선언문이라면 암묵적으로 strict mode가 적용된다.

const x = 1;

function foo() {
  eval("var x = 2; console.log(x);"); // 2
  
  //const 키워드가 사용되어 strict mode가 적용됨. eval 함수 자신만의 스코프 생성.
  eval("const x = 3; console.log(x);"); // 3
  console.log(x) // 2
}

foo()
console.log(x) // 1

eval 함수를 통해 사용자로부터 입력받은 콘텐츠를 수행하는 것은 보안에 매우 취약하다.
또한 eval 함수를 통해 실행되는 코드는 자바스크립트 엔진에 의해 최적화가 수행되지 않으므로 일반적인 코드 실행에 비해 처리 속도가 느리다.

따라서 eval 함수의 사용은 금지해야 한다.

isFinite

전달받은 인수가 유한수이면 true를, 무한수이면 false를 반환한다.
전달받은 인수의 타입이 숫자가 아니면, 숫자로 타입을 변환한 후 검사를 수행한다.
이때 인수가 NaN으로 평가되는 값이라면 false를 반환한다.

isFinite(null)은 true다.
null을 숫자로 변환하면 0이기 때문이다.

isNaN

전달받은 인수가 NaN인지 검사하여 결과를 불리언 타입으로 반환한다.
전달받은 인수의 타입이 숫자가 아닌 경우 숫자로 타입을 변환한 후 검사를 수행한다.

isNaN("")은 false다.
""을 숫자로 변환하면 0이기 때문이다.

parseFloat

전달받은 문자열 인수를 부동 소수점 숫자, 즉 실수로 해석하여 반환한다.

parseInt

전달받은 문자열 인수를 정수로 해석하여 반환한다.
전달받은 인수가 문자열이 아니면 문자열로 변환한 다음 정수로 해석하여 반환한다.

두 번째 인수로 진법을 나타내는 기수를 전달할 수 있다.
첫 번째 문자가 해당 지수의 숫자로 변환될 수 없다면 NaN을 반환한다.
첫 번째 문자는 변환될 수 있으나, 그 이후에 변환될 수 없는 문자를 만날 경우 해당 문자와 그 이후의 문자들은 무시된다.
문자열에 공백이 있다면 첫 번째 문자열만 해석된다. 단, 앞뒤의 공백은 무시된다.

// 첫 번째 문자가 10진수로 해석할 수 없음.
parseInt("A0"); // NaN

// 2는 2진수로 해석할 수 없음.
parseInt("1020000100", 2); // 2

// 공백이 있다면 첫 번째 문자열만 해석된다.
parseInt("10 20 30"); // 10

// 앞뒤 공백은 무시된다.
parseInt(" 10 "); // 10

encodeURI / decodeURI

encodeURI 함수는 완전한 URI를 문자열로 전달받아 이스케이프 처리를 위해 인코딩한다.
decodeURI 함수는 인코딩된 URI를 문자열로 전달받아 이스케이프 처리 이전으로 디코딩한다.

이스케이프 처리는 네트워크를 통해 정보를 공유할 때 어떤 시스템에서도 읽을 수 있는 아스키 문자 셋으로 변환하는 것이다.
encodeURI는 쿼리 스트링 구분자로 사용되는 = ? &는 인코딩하지 않는다.

encodeURIComponent / decodeURIComponent

encodeURIComponent 함수는 URI 구성 요소를 인수로 전달받아 인코딩한다.
decodeURIComponent 함수는 인코딩된 URI를 구성 요소를 문자열로 전달받아 이스케이프 처리 이전으로 디코딩한다.

encodeURIComponent는 쿼리 스트링 구분자로 사용되는 = ? &까지 인코딩한다.

21.4.3 암묵적 전역

var x = 10;

function foo() {
  // 선언하지 않은 식별자에 값을 할당
  y = 20; // window.y = 20;
}
foo();

console.log(x + y); // 30

foo 함수 내의 y는 선언하지 않은 식별자이기 때문에 참조 에러가 발생할 것이라고 생각할 수 있다.
하지만 마치 선언된 전역 변수처럼 동작하는데, 이는 선언하지 않은 식별자에 값을 할당하면 전역 객체의 프로퍼티가 되기 때문이다.

foo 함수가 호출되면 자바스크립트 엔진은 y 변수에 값을 할당하기 위해 스코프 체인을 통해 선언된 변수인지 확인한다.
이때 어느 스코프에서도 y 변수의 선언을 찾을 수 없으므로 참조 에러가 발생한다.
하지만 자바스크립트 엔진은 y = 20 을 window.y = 20 으로 해석하여 전역 객체에 프로퍼티를 동적 생성한다.
결국 y는 전역 객체의 프로퍼티가 되어 전역 변수처럼 동작한다.
이러한 현상을 암묵적 전역이라 한다.

y는 변수 선언 없이 단지 전역 객체의 프로퍼티로 추가되었을 뿐이다.
따라서 y 는 변수가 아니고 변수 호이스팅이 발생하지 않는다.

console.log(x); // undefined
console.log(y); // ReferenceError

var x = 10;

function foo() {
  // 선언하지 않은 식별자에 값을 할당
  y = 20; // window.y = 20;
}
foo();

console.log(x + y); // 30

또한 변수가 아닌 프로퍼티인 y는 delete 연산자로 삭제할 수 있다.