[Deep Dive] 19장 - 프로토타입

이 카테고리는 모던 자바스크립트 Deep Dive 책을 공부하며 정리한 글을 포스팅하는 공간입니다.

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자바스크립트는 클래스 기반 객체지향 프로그래밍 언어보다 효율적이며 더 강력한 객체지향 프로그래밍 능력을 지니고 있는 프로토타입 기반의 객체지향 프로그래밍 언어다.

 

 

19.1 객체지향 프로그래밍

객체지향 프로그래밍은 여러 개의 독립적 단위, 즉 객체의 집합으로 프로그램을 표현하려는 프로그래밍 패러다임을 말한다.

 

추상화 : 다양한 속성 중에서 프로그램에 필요한 속성만 간추려 내어 표현하는 것

객체 : 속성을 통해 여러 개의 값을 하나의 단위로 구성한 복합적인 자료구조

 

객체지향 프로그래밍은 객체의 상태를 나타내는 데이터와 상태 데이터를 조작할 수 있는 동작을 하나의 논리적인 단위로 묶어 생각한다. 객체는 상태 데이터와 동작을 하나의 논리적인 단위로 묶은 복합적인 자료구조라고 할 수 있다.

각 객체는 자신의 고유한 기능을 수행하면서 다른 객체와 관계성을 가질 수 있다.

 

 

 

19.2 상속과 프로토타입

상속 : 어떤 객체의 프로퍼티 또는 메서드를 다른 객체가 상속받아 그대로 사용할 수 있는 것

 

자바스크립트는 프로토타입을 기반으로 상속을 구현하여 불필요한 중복을 제거한다. (기존의 코드 재사용)

// 생성자 함수
function Circle(radius) {
  this.radius = radius;
  this.getArea = function () {
    // Math.PI는 원주율을 나타내는 상수이다.
    return Math.PI * this.radius ** 2;
  };
}

// 반지름이 1인 인스턴스 생성
const circle1 = new Circle(1);
// 반지름이 2인 인스턴스 생성
const circle2 = new Circle(2);

// Circle 생성자 함수는 인스턴스를 생성할 때마다 동일한 동작을 하는 getArea 메서드를 중복 생성하고 모든 인스턴스가 중복 소유한다.
// getArea 메서드는 하나만 생성하여 모든 인스턴스가 공유해서 사용하는 것이 바람직하다.
console.log(circle.getArea === circle2.getArea); // false

console.log(circle1.getArea()); // 3.141592653589793
console.log(circle2.getArea()); // 12.12.566370614359172

생성자 함수는 동일한 프로퍼티 구조를 갖는 객체를 여러 개 생성할 때 유용하다. 하지만 생성자 함수는 문제가 있다. Circle 생성자 함수가 생성하는 모든 인스턴스는 radius 프로퍼티와 getArea 메서드를 갖는다.

 

radius 프로퍼티 값은 일반적으로 인스턴스마다 다르다.

 

하지만 getArea 메서드는 모든 인스턴스가 동일한 내용의 메서드를 사용하므로 단 하나만 생성하여 모든 인스턴스가 공유해서 사용하는 것이 바람직하다. 그런데 Circle 생성자 함수는 인스턴스를 생성할 때마다 getArea 메서드를 중복 생성하고 모든 인스턴스가 중복 소유한다.

 

 

동일한 생성자 함수에 의해 생성된 모든 인스턴스가 동일한 메서드를 중복 소유하는 것은 메모리를 불필요하게 낭비한다.

상속을 통해 불필요한 중복을 제거할 수 있다.

 

// 생성자 함수
function Circle(radius) {
  this.radius = radius;
}

// Circle 생성자 함수가 생성한 모든 인스턴스가 getArea 메서드를 공유해서 사용할 수 있도록 프로토타입에 추가한다.
Circle.prototype.getArea = function(){
  return Math.PI * this.radius ** 2;
};

// 인스턴스 생성
const circle1 = new Circle(1);
const circle2 = new Circle(2);

// Circle 생성자 함수가 생성한 모든 인스턴스는 부모 객체의 역할을 하는 프로토타입 Circle.prototype으로부터 getArea를 상속받는다.
// 즉, Circle 생성자 함수가 생성하는 모든 인스턴스는 하나의 getArea 메서드를 공유한다.
console.log(circle1.getArea === circle2.getArea); // true

console.log(circle1.getArea()); // 3.141592653589793
console.log(circle2.getArea()); // 12.566370614359172

 

Circle 생성자 함수가 생성한 모든 인스턴스는 자신의 프로토타입, 즉 부모 객체 역할을 하는 Circle.prototype의 모든 프로퍼티와 메서드를 상속받는다. 이처럼 자신의 상태를 나타내는 프로퍼티만 개별적으로 소유하고 내용이 동일한 메서드는 상속을 통해 공유하여 사용할 수 있다.

 

상속은 코드의 재사용이라는 관점에서 매우 유용하다. 생성자 함수가 생성할 모든 인스턴스가 공통적으로 사용할 프로퍼티나 메서드를 프로토타입에 미리 구현해 두면 생성자 함수가 생성할 모든 인스턴스는 별도의 구현 없이 상위 객체인 프로토타입의 자산을 공유하여 사용할 수 있다.

 

 

 

19.3 프로토타입 객체

프로토타입 객체는 객체지향 프로그래밍의 근간을 이루는 객체 간 상속을 구현하기 위해 사용된다.

프로토타입은 어떤 객체의 부모 객체 역할을 하는 객체로서, 다른 객체에 공유 프로퍼티를 제공한다. 프로토타입을 상속받은 자식 객체는 부모 객체의 프로퍼티를 자신의 프로퍼티처럼 자유롭게 사용할 수 있다.

 

모든 객체는 [[Prototype]]이라는 내부 슬롯을 가지며, 이 내부 슬롯의 값은 프로토타입의 참조다.

객체가 생성될 때 객체 생성 방식에 따라 프로토타입이 결정되고 [[Prototype]]에 저장된다.

 

모든 객체는 하나의 프로토타입을 가지며, 프로토타입은 생성자 함수와 연결되어 있다. 즉, 객체와 프로토타입과 생성자 함수는 다음과 같이 연결되어 있다.

 

__proto__접근자 프로퍼티를 통해 자신의 프로토타입, 즉 자신의 [[Prototype]] 내부 슬롯이 가리키는 프로토타입에 간접적으로 접근할 수 있다.

 

프로토타입은 자신의 constructor 프로퍼티를 통해 생성자 함수에 접근할 수 있고, 생성자 함수는 자신의 prototype 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근할 수 있다.

 

 

 

19.3.1 __proto__ 접근자 프로퍼티

모든 객체는 __proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 자신의 프로토타입에 간접적으로 접근할 수 있다.

빨간색 박스가 person 객체의 프로토타입인 Object.prototype이다. 이는 __proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입을 가리키는 [[Prototype]] 내부 슬롯에 접근할 수 있다.

 

 

🔷 __proto__는 접근자 프로퍼티다.

 

내부 슬롯은 프로퍼티가 아니다. 따라서 [[Prototype]] 내부 슬롯에 직접 접근할 수 없으며 __proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 간접적으로 프로토타입에 접근할 수 있다.

 

Object.prototype의 접근자 프로퍼티인 __proto__는 getter/setter 함수라고 부르는 접근자 함수를 통해 프로토타입을 취득하거나 할당한다. __proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근하면 내부적으로 __proto__ 접근자 프로퍼티의 getter 함수가 호출된다. __proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 새로운 프로토타입을 할당하면 __proto__ 접근자 프로퍼티의 setter 함수가 호출된다.

 

const obj = {};
const parent = {x:1};

// getter 함수인 get __proto__가 호출되어 obj 객체의 프로토타입 취득
obj.__proto__;

// setter 함수인 set __proto__가 호출되어 obj 객체의 프로토타입을 교체
obj.__proto__ = parent;

console.log(obj.x); // 1

 

 

🔷 __proto__는 상속을 통해 사용된다.

 

__proto__ 접근자 프로퍼티는 객체가 직접 소유하는 프로퍼티가 아니라 Object.prototype의 프로퍼티다.

모든 객체는 상속을 통해 Object.prototype.__proto__ 접근자 프로퍼티를 사용할 수 있다.

const person = { name : 'Lee' };

// person 객체는 __proto__ 프로퍼티를 소유하지 않는다.
console.log(person.hasOwnProperty('__proto__')); // false

// __proto__ 프로퍼티는 모든 객체의 프로토타입 객체인 Object.prototype의 접근자 프로퍼티다.
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(Object.prototype, '__proto__'));
// {get: f, set: f, enumerable: false, configurable: true}

// 모든 객체는 Object.prototype의 접근자 프로퍼티 __proto__를 상속받아 사용할 수 있다.
console.log({}.__proto__ === Object.prototype); // true

 

 

🔷 __proto__ 를 통해 프로토타입에 접근하는 이유

 

상호 참조에 의해 프로토타입 체인이 생성되는 것을 방지하기 위해서다.

const parent = {};
const child = {};

// child의 프로토타입을 parent로 설정
child.__proto__ = parent;

// parent의 프로토타입을 child로 설정
parent.__proto__ = child; // TypeError: Cyclic __proto__ value

 

위 예제에서 parent 객체를 child 객체의 프로토타입으로 설정한 후, child 객체를 parent 객체의 프로토타입으로 설정했다. 이러한 코드가 에러 없이 정상적으로 처리되면 서로가 자신의 프로토타입이 되는 비정상적인 프로토타입 체인이 만들어지기 때문에 __proto__ 는 에러를 발생시킨다.

 

프로토타입 체인은 단방향 링크드 리스트로 구현되어야 한다. 순환 참조하는 프로토타입 체인이 만들어지면 프로토타입 체인에서 프로퍼티를 검색할 때 무한 루프에 빠진다. 따라서 무조건적으로 프로토타입을 교체할 수 없도록 __proto__ 를 통해 프로토타입에 접근하고 교체하도록 구현되어 있다.

 

 

🔷 __proto__ 를 코드 내에서 직접 사용하는 것은 권장하지 않는다.

 

모든 객체가 __proto__ 를 사용할 수 있는 것은 아니기 때문에 권장하지 않는다. __proto__ 대신 프로토타입의 참조를 취득하고 싶은 경우에는 Object.getPrototypeOf 메서드를 사용하고, 프로토타입을 교체하고 싶은 경우에는 Object.setPrototypeOf 메서드를 사용할 것을 권장한다.

const obj = {};
const parent = { x: 1 };

// obj 객체의 프로토타입을 취득
Object.getPrototypeOf(obj); // obj.__proto__;
// obj 객체의 프로토타입을 교체
Object.setPrototypeOf(obj, parent); // obj.__proto__ = parent;

console.log(obj.x); // 1

 

• Object.getPrototypeOf === get Object.prototype.__proto__
• Object.setPrototypeOf === set Object.prototype.__proto__

 

 

 

19.3.2 함수 객체의 prototype 프로퍼티

함수 객체만이 소유하는 prototype 프로퍼티는 생성자 함수가 생성할 인스턴스의 프로토타입을 가리킨다.

// 함수 객체는 prototype 프로퍼티를 소유한다.
(function () {}).hasOwnProperty('prototype'); // true

// 일반 객체는 prototype 프로퍼티를 소유하지 않는다.
({}).hasOwnProperty('prototype'); // false

 

생성자 함수로서 호출할 수 없는 함수, 즉 non-constructor인 화살표 함수와 ES6 축약 표현으로 정의한 메서드는 prototype 프로퍼티를 소유하지 않으며 프로토타입도 생성하지 않는다.

// 화살표 함수는 non-constructor다.
const Person = name => {
  this.name = name;
};

// non-constructor는 prototype 프로퍼티를 소유하지 않는다.
console.log(Person.hasOwnProperty('prototype')); // false

// non-constructor는 프로토타입을 생성하지 않는다.
console.log(Person.prototype); // undefined

// ES6의 메서드 축약 표현으로 정의한 메서드는 non-constructor다.
const obj = {
  foo(){}
};

// non-constructor는 prototype 프로퍼티를 소유하지 않는다.
console.log(obj.foo.hasOwnProperty('prototype')); // false

// non-constructor는 프로토타입을 생성하지 않는다.
console.log(obj.foo.prototype); // undefined

 

모든 객체가 가지고 있는(Object.prototype으로부터 상속받은) __proto__ 접근자 프로퍼티와 함수 객체만이 가지고 있는 prototype 프로퍼티는 결국 동일한 프로토타입을 가리킨다. 하지만 이들 프로퍼티를 사용하는 주체가 다르다.

 

구분	소유	값	사용 주체	사용 목적
__proto__	모든 객체	프로토타입의 참조	모든 객체	객체가 자신의 프로토타입에 접근 또는 교체하기 위해 사용
prototype	constructor	프로토타입의 참조	생성자 함수	생성자 함수가 자신이 생성할 인스턴스의 프로토타입을 할당하기 위해 사용

 

// 생성자 함수
function Person(name) {
  this.name = name;
}

const me = new Person('Lee');

// 결국 Person.prototype과 me.__proto__는 결국 동일한 프로토타입을 가리킨다.
console.log(Person.prototype === me.__proto__); // true

 

 

 

19.3.3 프로토타입의 constructor 프로퍼티와 생성자 함수

모든 프로토타입은 constructor 프로퍼티를 갖는다. constructor 프로퍼티는 prototype 프로퍼티로 자신을 참조하고 있는 모든 생성자 함수(인스턴스를 생성한 생성자 함수)를 가리킨다. 이 연결은 함수 객체가 생성될 때 이뤄진다.

 

// 생성자 함수
function Person(name) {
  this.name = name;
}

const me = new Person('Lee');

// me 객체의 생성자 함수는 Person이다.
console.log(me.constructor === Person); // true

// me 객체에는 constructor 프로퍼티가 없지만
// me 객체의 프로토타입인 Person.prototype에는 constructor 프로퍼티가 있다.
// 따라서 me 객체는 프로토타입인 Person.prototype의 constructor 프로퍼티를 상속받아 사용할 수 있다.

 

 

 

19.4 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체의 생성자 함수와 프로토타입

// 객체 리터럴
const obj = {};

// 함수 리터럴
const add = function (a,b) { return a + b; };

// 배열 리터럴
const arr = [1,2,3];

// 정규 표현식 리터럴
const regexp = /is/ig;

리터럴 표기법에 의해 생성된 객체도 프로토타입이 존재한다. 하지만 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체의 경우 프로토타입의 constructor 프로퍼티가 가리키는 생성자 함수가 반드시 객체를 생성한 생성자 함수라고 단정할 수는 없다.

 

// obj 객체는 Object 생성자 함수로 생성한 객체가 아니라 객체 리터럴로 생성했다.
const obj = {};

// 하지만 obj 객체의 생성자 함수는 Object 생성자 함수다.
console.log(obj.constructor === Object); // true

 

리터럴 표기법에 의해 생성된 객체도 상속을 위해 프로토타입이 필요하기 때문에, 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체도 가상적인 생성자 함수를 갖는다. 즉, 프로토타입과 생성자 함수는 항상 쌍으로 존재한다.

 

 

 

19.5 프로토타입의 생성 시점

프로토타입은 생성자 함수가 생성되는 시점에 더불어 생성된다. 프로토타입과 생성자 함수는 언제나 쌍으로 존재하기 때문이다.

 

 

19.5.1 사용자 정의 생성자 함수와 프로토타입 생성 시점

생성자 함수로써 호출 가능한 함수 (constructor)는 함수 정의가 평가되어 객체를 생성하는 시점에 프로토타입이 생성된다.

생성된 프로토타입은 오직 constructor 프로퍼티만을 갖는 객체다. 프로토타입도 객체이고 모든 객체는 프로토타입을 가지므로 프로토타입도 자신의 프로토타입을 갖는다. 생성된 프로토타입의 프로토타입은 Object.prototype이다.

 

 

이처럼 빌트인 생성자 함수가 아닌 사용자 정의 생성자 함수는 자신이 평가되어 함수 객체로 생성되는 시점에 프로토타입도 더불어 생성되며, 생성된 프로토타입의 프로토타입은 언제나 Object.prototype이다.

 

 

 

19.5.2 빌트인 생성자 함수와 프로토타입 생성 시점

Object, String, Number, Function, Array, RegExp, Date, Promise 등과 같은 빌트인 생성자 함수도 빌트인 생성자 함수가 생성되는 시점에 프로토타입이 생성된다. 모든 빌트인 생성자 함수는 전역 객체가 생성되는 시점에 생성된다. 생성된 프로토타입은 빌트인 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩된다.

 

🔹 전역 객체
- 코드가 실행되기 이전 단계에 JS 엔진에 의해 생성되는 특수한 객체
- client : window, server : global 객체를 의미
- 전역 객체는 표준 빌트인 객체, 환경에 따른 호스트 객체, var 키워드로 선언한 전역 변수, 전역 함수들을 프로퍼티로 갖는다.
- Math, Reflect, JSON을 제외한 표준 빌트인 객체는 모두 생성자 함수이다.

 

객체가 생성되기 이전에 생성자 함수와 프로토타입은 이미 객체화되어 존재한다. 이후 생성자 함수 또는 리터럴 표기법으로 객체를 생성하면, 프로토타입은 생성된 객체의 [[Prototype]] 내부 슬롯에 할당된다.

 

 

 

19.6 객체 생성 방식과 프로토타입의 결정

객체 생성 방식은 다양한 방법이 있지만, 모두 추상 연산 OrdinaryObjectCreate에 의해 생성된다는 공통점이 있다.

프로토타입은 추상연산 OrdinaryObjectCreate에 전달되는 인수에 의해 결정된다. 이 인수는 객체가 생성되는 시점에 객체 생성 방식에 의해 결정된다.

 

 

 

19.6.1 객체 리터럴에 의해 생성된 객체의 프로토타입

const obj = { x : 1};

위 객체 리터럴이 평가되면 추상 연산 OrdinaryObjectCreate에 의해 Object 생성자 함수와 Object.prototype과 생성된 객체 사이에 연결이 만들어진다.

 

객체 리터럴에 의해 생성된 obj 객체는 Object.prototype을 프로토타입으로 갖게 되며, Object.prototype 객체를 상속받는다.

obj 객체는 constructor 프로퍼티와 hasOwnProperty 메서드 등을 소유하지 않지만 자신의 프로토타입인 Object.prototype의 constructor와 hasOwnProperty를 자유롭게 사용할 수 있다.

const obj = {x:1};

// 객체 리터럴에 의해 생성된 obj 객체는 Object.prototype을 상속받는다.
console.log(obj.constructor === Object); // true
console.log(obj.hasOwnProperty('x')); // true

 

 

 

19.6.2 Object 생성자 함수에 의해 생성된 객체의 프로토타입

Object 생성자 함수에 의해 생성되는 객체의 프로토타입은 Object.prototype이다.

 

const obj = new Object();
obj.x = 1;

위 코드가 실행되면 추상 연산 OrdinaryObjectCreate에 의해 객체 리터럴에 의해 생성된 객체와 동일한 구조를 가지게 된다. (Object 생성자 함수와 Object.prototype과 생성된 객체 사이에 연결이 만들어짐)

 

obj 객체는 Object.prototype을 프로토타입으로 갖게 되며, Object.prototype을 상속받는다.

const obj = new Object();
obj.x = 1;

// Object 생성자 함수에 의해 생성된 obj 객체는 Object.prototype을 상속받는다.
console.log(obj.constructor === Object); // true
console.log(obj.hasOwnProperty('x')); // true

 

✔️ 객체 리터럴과 Object 생성자 함수에 의한 객체 생성 방식의 차이는 프로퍼티를 추가하는 방식에 있다.
객체 리터럴 방식은 객체 리터럴 내부에 프로퍼티를 추가하지만, Object 생성자 함수 방식은 일단 빈 객체를 생성한 이후 프로퍼티를 추가해야 한다.

 

 

 

19.6.3 생성자 함수에 의해 생성된 객체의 프로토타입

new 연산자와 함께 생성자 함수를 호출하여 인스턴스를 생성하면, 다른 객체 생성 방식과 마찬가지로 추상연산 OrdinaryObjectCreate가 호출된다. 이때 추상 연산에 전달되는 프로토타입은 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩되어 있는 객체다. 즉, 생성자 함수에 의해 생성되는 객체의 프로토타입은 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩되어있는 객체다.

 

사용자 정의 생성자 함수 Person과 더불어 생성된 프로토타입 Person.prototype의 프로퍼티는 constructor뿐이다.

프로토타입은 객체이기 때문에 일반 객체와 같이 프로토타입에도 프로퍼티를 추가/삭제할 수 있다. 추가/삭제된 프로퍼티는 프로토타입 체인에 즉각 반영된다.

function Person(name) {
  this.name = name;
}

// 프로토타입 메서드
Person.prototype.sayHello = function () {
  console.log('Hi! My name is ${this.name}`);
};

const me = new Person('Lee');
const you = new Person('Kim');

me.sayHello(); // Hi! My name is Lee
you.sayHello(); // Hi! My name is Kim

Person 생성자 함수를 통해 생성된 모든 객체는 프로토타입에 추가된 sayHello 메서드를 상속받아 자신의 메서드처럼 사용할 수 있다.

 

 

 

 

19.7 프로토타입 체인

function Person(name) {
  this.name = name;
}

// 프로토타입 메서드
Person.prototype.sayHello = function () {
  console.log('Hi! My name is ${this.name}`);
};

const me = new Person('Lee');

// hasOwnProperty는 Object.prototype의 메서드다.
console.log(me.hasOwnProperty('name')); // true

Person 생성자 함수에 의해 생성된 me 객체는 Object.prototype의 메서드인 hasOwnProperty를 호출할 수 있다. 이것은 me 객체가 프로토타입인 Person.prototype 뿐만 아니라 Object.prototype도 상속받았다는 것을 의미한다.

프로토타입의 프로토타입은 언제나 Object.prototype이다.

 

 

자바스크립트는 객체의 프로퍼티에 접근하려고 할 때 해당 객체에 접근하려는 프로퍼티가 없다면 [[Prototype]] 내부 슬롯의 참조를 따라 자신의 부모 역할을 하는 프로토타입의 프로퍼티를 순차적으로 검색한다. 이를 프로토타입 체인이라 한다.

 

프로토타입 체인은 자바스크립트가 객체지향 프로그래밍의 상속을 구현하는 매커니즘이다.

 

프로퍼티나 메서드를 호출하면 자바스크립트 엔진은 다음과 같은 과정을 거쳐서 프로퍼티와 메서드를 검색한다.

1. 먼저 해당 프로퍼티를 호출한 객체에서 프로퍼티를 검색한다. 객체에 해당 프로퍼티가 없다면 프로토타입 체인을 따라 [[Prototype]] 내부 슬롯에 바인딩되어 있는 프로토타입으로 이동하여 해당 프로퍼티를 검색한다.
2. 프로토타입에도 해당 프로퍼티가 없으면 프로토타입 체인을 따라 [[Prototype]] 내부 슬롯에 바인딩되어 있는 프로토타입으로 이동하여 해당 프로퍼티를 검색한다.
3. 프로토타입에 해당 메서드가 존재하면, JS 엔진은 해당 프로토타입에서 프로퍼티를 호출한다. 이때 this에는 프로퍼티를 최초 호출한 객체가 바인딩 된다.

 

프로토타입 체인의 최상위에 위치하는 객체는 언제나 Object.prototype이다. 모든 객체는 Object.prototype을 상속받는다.

Object.prototype을 프로토타입 체인의 종점이라 한다. Object.prototype의 프로토타입, 즉 [[Prototype]] 내부 슬롯의 값은 null이다.

 

프로토타입 체인의 종점인 Object.prototype에서도 프로퍼티를 검색할 수 없는 경우 에러 발생 없이 undefined가 반환된다.

 

• 프로토타입 체인 : 상속과 프로퍼티 검색을 위한 메커니즘
• 스코프 체인 : 식별자 검색을 위한 메커니즘

스코프 체인과 프로토타입 체인은 서로 협력하여 식별자와 프로퍼티를 검색하는 데 사용된다.

 

 

 

19.8 오버라이딩과 프로퍼티 섀도잉

const Person = (function(){
  // 생성자 함수
  function Person(name) {
    this.name = name;
  }
  
  // 프로토타입 메서드
  Person.prototype.sayHello = function () {
    console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
  };
  
  // 생성자 함수를 반환
  return Person;
}());

const me = new Person('Lee');

// 인스턴스 메서드
me.sayHello = function (){
  console.log(`Hey! My name is ${this.name}`);
};

// 인스턴스 메서드가 호출된다. 프로토타입 메서드는 인스턴스 메서드에 의해 가려진다.
me.sayHello(); // Hey! My name is Lee

프로토타입이 소유한 프로퍼티를 프로토타입 프로퍼티, 인스턴스가 소유한 프로퍼티를 인스턴스 프로퍼티라고 부른다.

 

프로토타입 프로퍼티와 같은 이름의 프로퍼티를 인스턴스에 추가하면 프로토타입 프로퍼티를 덮어쓰는 것이 아니라 인스턴스 프로퍼티로 추가한다. 이때 인스턴스 메서드 sayHello는 프로토타입 메서드 sayHello를 오버라이딩했고 프로토타입 메서드 sayHello는 가려진다. 이처럼 상속 관계에 의해 프로퍼티가 가려지는 현상을 프로퍼티 섀도잉이라 한다.

 

오버라이딩 : 상위 클래스가 가지고 있느 메서드를 하위 클래스가 재정의하여 사용

오버로딩 : 함수의 이름은 동일하지만 매개변수의 타입 또는 개수가 다른 메서드를 구현하고 매개변수에 의해 메서드를 구별하여 호출하는 방식. 자바스크립트는 오버로딩을 지원하지 않지만 arguments 객체를 사용하여 구현할 수는 있다.

 

// 프로토타입 체인을 통해 프로토타입 메서드가 삭제되지 않는다.
delete me.sayHello;

// 프로토타입 메서드가 호출된다.
me.sayHello(); // Hi! My name is Lee

이와 같이 하위 객체를 통해 프로토타입의 프로퍼티를 변경 또는 삭제하는 것은 불가능하다. 다시 말해 하위 객체를 통해 프로토타입에 get 액세스는 허용되나 set 액세스는 허용되지 않는다.

 

프로토타입 프로퍼티를 변경 또는 삭제하려면 하위 객체를 통해 프로토타입 체인으로 접근하는 것이 아니라 프로토타입에 직접 접근해야 한다.

// 프로토타입 메서드 변경
Person.prototype.sayHello = function () {
  console.log(`Hey! My name is ${this.name}`);
};
me.sayHello(); // Hey! My name is Lee

// 프로토타입 메서드 삭제
delete Person.prototype.sayHello;
my.sayHello(); // TypeError: me.sayHello is not a function

 

 

 

19.9 프로토타입의 교체

프로토타입은 임의의 다른 객체로 변경할 수 있다. 프로토타입은 생성자 함수 또는 인스턴스에 의해 교체할 수 있다.

 

 

19.9.1 생성자 함수에 의한 프로토타입의 교체

const Person = (function () {
  function Person(name) {
    this.name = name;
  }
  
  // ① 생성자 함수의 prototype 프로퍼티를 통해 프로토타입을 교체
  Person.prototype = {
    sayHello() {
      console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
    }
  };
  
  return Person;
}());

const me = new Person('Lee');

①에서 Person.prototype에 객체 리터럴을 할당했다. 이는 Person 생성자 함수가 생성할 객체의 프로토타입을 객체 리터럴로 교체한 것이다.

 

 

프로토타입으로 교체한 객체 리터럴에는 constructor 프로퍼티가 없다. constructor 프로퍼티는 JS 엔진이 프로토타입을 생성할 때 암묵적으로 추가한 프로퍼티다. 따라서 me 객체의 생성자 함수를 검색하면 Person이 아닌 Object가 나온다.

 

// 프로토타입을 교체하면 constructor 프로퍼티와 생성자 함수 간의 연결이 파괴된다.
console.log(me.constructor === Person); // false
// 프로토타입 체인을 따라 Object.prototype의 constructor 프로퍼티가 검색된다.
console.log(me.constructor === Object); // true

 

프로토타입으로 교체한 객체 리터럴에 constructor 프로퍼티를 추가하여 프로토타입의 constructor 프로퍼티를 되살릴 수 있다.

const Person = (function () {
	function Person(name) {
    	this.name = name;
    }
    
    // 생성자 함수의 prototype 프로퍼티를 통해 프로토타입을 교체
    Person.prototype = {
    	// constructor 프로퍼티와 생성자 함수 간의 연결 설정
    	constructor = Person,
        sayHello(){
        	console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
        }
    };
    
    return Person;
}());

const me = new Person('Lee');

// constructor 프로퍼티가 생성자 함수를 가리킨다.
console.log(me.constructor === Person); // true
console.log(me.constructor === Object); // false

 

 

19.9.2 인스턴스에 의한 프로토타입의 교체

프로토타입은 생성자 함수의 prototype 프로퍼티 뿐만 아니라, 인스턴스의 __proto__ 접근자 프로퍼티를 통해서 접근할 수 있다.

생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 다른 객체를 바인딩하는 것은 미래에 생성할 인스턴스의 프로토타입을 교체하는 것이지만, __proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입을 교체하는 것은 이미 생성된 객체의 프로토타입을 교체하는 것이다.

 

function Person(name) {
	this.name = name;
}

const me = new Person('Lee');

// 프로토타입으로 교체할 객체
const parent = {
	sayHello() {
    	console.log(`Hi. My name is ${this.name}`);
    }
};

// me 객체의 프로토타입을 parent 객체로 교체한다.
Object.setPrototypeOf(me, parent);
// 위 코드는 아래의 코드와 동일하게 동작한다.
// me.__proto__ = parent;

me.sayHello(); // Hi! My name is Lee

 

프로토타입으로 교체한 객체에는 constructor 프로퍼티가 없으므로 constructor 프로퍼티와 생성자 함수간 연결이 파괴된다. 따라서 프로토타입의 constructor 프로퍼티로 me 객체의 생성자 함수를 검색하면 Person이 아닌 Object가 나온다.

// 프로토타입을 교체하면 constructor 프로퍼티와 생성자 함수 간의 연결이 파괴된다.
console.log(me.constructor === Person); // false

// 프로토타입 체인을 따라 Object.prototype의 constructor 프로퍼티가 검색된다.
console.log(me.constructor === Object); // true

 

프로토타입 교체를 통해 객체 간의 상속 관계를 동작으로 변경하는 것은 꽤나 번거롭기 때문에 프로토타입은 직접적으로 교체하지 않는 것이 좋다. 

 

 

 

19.10 instanceof 연산자

instanceof 연산자는 이항 연산자로서 좌변에 객체를 가리키는 식별자, 우변에 생성자 함수를 가리키는 식별자를 피연산자로 받는다. 만약 우변의 피연산자가 함수가 아닌 경우 TypeError가 발생한다.

 

우변의 생성자 함수의 prototype에 바인딩된 객체가 좌변의 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하면 true로 평가되고, 그렇지 않은 경우에는 false로 평가된다.

// 생성자 함수
function Person(name) {
	this.name = name;
}

const me = new Person('Lee');

// Person.prototype이 me 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하므로 true로 평가된다.
console.log(me instanceof Person); // true

// Object.prototype이 me 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하므로 true로 평가된다.\
console.log(me instanceof Object); // true

// 프로토타입으로 교체할 객체
const parent = {};

// 프로토타입의 교체
Object.setPrototypeOf(me, parent);

// Person 생성자 함수와 parent 객체는 연결되어 있지 않다.
console.log(Person.prototype === parent); // false
console.log(parent.constructor === Person); // false

// Person.prototype이 me 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하지 않기 때문에 false로 평가된다.
console.log(me instanceof Person); // false

// Object.prototype이 me 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하므로 true로 평가된다.
console.log(me instanceof Object); // true

instanceof 연산자는 프로토타입의 constructor 프로퍼티가 가리키는 생성자 함수를 찾는 것이 아니라 생성자 함수의 prototype에 바인딩된 객체가 프로토타입 체인 상에 존재하는지 확인한다. 따라서 constructor 프로퍼티와 생성자 함수 간의 연결이 파괴되어도 instanceof는 아무런 영향을 받지 않는다.

 

 

 

19.11 직접 상속

19.11.1 Object.create에 의한 직접 상속

Object.create는 명시적으로 프로토타입을 지정하여 새로운 객체를 생성한다. Object.create도 다른 객체 생성 방식과 마찬가지로 추상 연산 OrdinaryObjectCreate를 호출한다.

 

Object.create 메서드는 첫번째 매개변수에 전달한 객체의 프로토타입 체인에 속하는 객체를 생성한다. 즉, 객체를 생성하면서 직접적으로 상속을 구현하는 것이다.

 

Object.create 메서드의 장점

• new 연산자가 없이도 객체 생성 가능
• 프로토타입을 지정하면서 객체 생성 가능
• 객체 리터럴에 의해 생성된 객체도 상속받을 수 있음

 

그러나 ESLint에서는 Object.prototype의 빌트인 메서드를 객체가 직접 호출하는 것을 권장하지 않는다. 그 이유는 Object.create 메서드를 통해 프로토타입 체인의 종점에 위치하는 객체를 생성할 수 있기 때문이다. 

// 프로토타입이 null인 객체를 생성한다.
const obj = Object.create(null);
obj.a = 1;

// console.log(obj.hasOwnProperty('a'));
// TypeError: obj.hasOwnProperty is not a function

// Object.prototype의 빌트인 메서드는 객체로 직접 호출하지 않는다.
console.log(Object.prototype.hasOwnProperty.call(obj, 'a')); // true

위 예제와 같이 프로토타입이 null인 객체를 생성하였을 때, 해당 객체는 Object.prototype을 상속받지 않기 때문에 빌트인 객체를 직접 호출했을 때 에러가 발생한다.

따라서 가장 마지막 줄 처럼 간접적으로 호출하여야 한다.

 

 

 

19.11.2 객체 리터럴 내부에서 __proto__에 의한 직접 상속

ES6에서는 객체 리터럴 내부에서 __proto__ 접근자 프로퍼티를 사용하여 직접 상속을 구현할 수 있다.

const myProto = { x: 10 };

// 객체 리터럴에 의해 객체를 생성하면서 프로토타입을 지정하여 직접 상속받을 수 있다.
const obj = {
	y : 20,
    // 객체를 직접 상속받는다.
    // obj → myProto → Object.prototype → null
  	__proto__ : myProto
};
/* 위 코드는 아래와 동일하다.
const obj = Object.create(myProto, {
	y: { value: 20, writable: true, enumerable: true, configurable: true }
});
*/

console.log(obj.x, obj.y); // 10 20
console.log(Object.getPrototypeOf(obj)) === myProto); // true

 

 

 

19.12 정적 프로퍼티/메서드

정적 프로퍼티/메서드는 생성자 함수로 인스턴스를 생성하지 않아도 참조/호출할 수 있는 프로퍼티/메서드를 말한다.

// 생성자 함수
function Person(name) {
	this.name = name;
}

// 프로토타입 메서드
Person.prototype.sayHello = function () {
	console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
};

// 정적 프로퍼티
Person.staticMethod = function(){
	console.log('staticMethod');
};

const me = new Person('Lee');

// 생성자 함수에 추가한 정적 프로퍼티/메서드는 생성자 함수로 참조/호출한다.
Person.staticMethod(); // staticMethod

// 정적 프로퍼티/메서드는 생성자 함수가 생성한 인스턴스로 참조/호출할 수 없다.
// 인스턴스로 참조/호출할 수 있는 프로퍼티/메서드는 프로토타입 체인 상에 존재해야 한다.
me.staticMethod(); // TypeError: me.staticMethod is not a function

 

생성자 함수에 추가한 정적 프로퍼티/메서드는 인스턴스가 아닌 생성자 함수로 참조나 호출이 가능하다.

 

 

생성자 함수가 생성한 인스턴스는 자신의 프로토타입 체인에 속한 객체의 프로퍼티/메서드에 접근할 수 있다. 정적 프로퍼티/메서드는 인스턴스의 프로토타입 체인에 속한 객체의 프로퍼티/메서드가 아니므로 인스턴스로 접근할 수 없다.

 

만약 인스턴스/프로토타입 메서드 내에서 this를 사용하지 않는다면 그 메서드는 정적 메서드로 변경할 수 있다. 인스턴스가 호출한 인스턴스/프로토타입 메서드 내에서 this는 인스턴스를 가리킨다. 메서드 내에서 인스턴스를 참조할 필요가 없다면 정적 메서드로 변경해도 동작한다.

 

프로토타입 메서드를 호출하려면 인스턴스를 생성해야 하지만 정적 메서드는 인스턴스를 생성하지 않아도 호출할 수 있다. 프로토타입 메서드는 Object.prototype.fn 형식으로 표기하고 정적 메서드는 Object.fn 형식으로 표기한다.

 

 

 

19.13 프로퍼티 존재 확인

19.13.1 in 연산자

in 연산자는 객체 내에 특정 프로퍼티가 존재하는지 여부를 확인한다.

const person = {
	name : 'Lee',
    address : 'Seoul'
};

// person 객체에 name 프로퍼티가 존재한다.
console.log('name' in person); // true
// person 객체에 address 프로퍼티가 존재한다.
console.log('address' in person); // true
// person 객체에 age 프로퍼티가 존재하지 않는다.
console.log('age' in person); // false

 

in 연산자는 확인 대상 객체(person 객체)의 프로퍼티 뿐만 아니라 확인 대상 객체가 상속받은 모든 프로토타입의 프로퍼티를 확인하므로 주의가 필요하다.

 

 

Reflect.has

 

in 연산자 대신 ES6에서 도입된 Reflect.has 메서드를 사용할 수도 있다. Reflect.has 메서드는 in 연산자와 동일하게 동작한다.

 

 

 

19.13.2 Object.prototype.hasOwnProperty 메서드

Object.prototype.hasOwnProperty 메서드를 활용해도 객체에 특정 프로퍼티가 존재하는지 확인할 수 있다.

console.log(person.hasOwnProperty('name')); // true
console.log(person.hasOwnProperty('age')); // false

 

 

 

19.14 프로퍼티 열거

19.14.1 for ... in 문

객체의 모든 프로퍼티를 순회하며 열거하려면 for ... in 문을 사용한다.

for (변수 선언문 in 객체) {...}

const person = {
	name: 'Lee',
    address: 'Seoul'
};

// for ... in 문의 변수 prop에 person 객체의 프로퍼티 키가 할당된다.
for (const key in person) {
	console.log(key + ': ' + person[key]);
}

// name: Lee
// address: Seoul

for...in문은 in 연산자처럼 순회 대상 객체의 프로퍼티 뿐만아니라 상속받은 프로토타입의 프로퍼티까지 열거한다.

 

하지만 toString과 같은 Object.prototype의 프로퍼티가 열거되지는 않는데, 이는 toString은 열거할 수 없도록 정의되어 있는 프로퍼티이기 때문이다. ([[Enumerable]]의 값이 false이다.)

 

for...in문은 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하는 모든 프로토타입의 프로퍼티 중에서 프로퍼티 어트리뷰트 [[Enumerable]]의 값이 true인 프로퍼티를 순회하며 열거한다.

 

상속받은 프로퍼티는 제외하고 객체 자신의 프로퍼티만 열거하려면 Object.prototype.hasOwnProperty 메서드를 사용하여 객체 자신의 프로퍼티인지 확인해야 한다.

const person = {
	name: 'Lee',
    address: 'Seoul',
    __proto__: {age: 20}
};

for (const key in person) {
	// 객체 자신의 프로퍼티인지 확인한다.
    if (!person.hasOwnProperty(key)) continue;
    console.log(key + ': ' + person[key]);
}

// name: Lee
// address: Seoul

 

for ... in 문은 프로퍼티를 열거할 때 순서를 보장하지 않으므로 주의해야 한다. 하지만 대부분의 모던 브라우저는 순서를 보장하고 숫자(사실은 문자열)인 프로퍼티 키에 대해서는 정렬을 실시한다.

 

 

 

19.14.2 Object.keys/values/entries 메서드

for...in 문은 객체 자신의 고유 프로퍼티 뿐만아니라 상속받은 프로퍼티도 열거한다. 따라서 hasOwnProperty 메서드로 처리가 필요하다.

객체 자신의 고유 프로퍼티만 열거하기 위해서는 for...in 문을 사용하는 것 보다는 Object.keys/values/entries 메서드를 활용하는 것을 권장한다.

 

Object.keys 메서드는 객체 자신의 열거 가능한 프로퍼티 키를 배열로 반환한다.

const person = {
	name: 'Lee',
    address: 'Seoul',
    __proto__ : {age:20}
};

console.log(Object.keys(person)); // ["name", "address"]

 

ES8에서 도입된 Object.values 메서드는 객체 자신의 열거 가능한 프로퍼티 값을 배열로 반환한다.

console.log(Object.values(person)); // ["Lee", "Seoul"]

 

ES8에서 도입된 Object.entries 메서드는 객체 자신의 열거 가능한 프로퍼티 키와 값의 쌍의 배열을 배열에 담아 반환한다.

console.log(Object.entries(person)); // [["name", "Lee"], ["address", "Seoul"]]

Object.entries(person).forEach(([key, value]) => console.log(key, value));
/*
name Lee
address Seoul
*/