[Deep Dive] 21장 - 빌트인 객체

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

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21.1 자바스크립트의 객체 분류

• 표준 빌트인 객체
  • ECMAScript 사양에 정의된 객체를 말하며, 애플리케이션 전역의 공통 기능을 제공
  • 자바스크립트 실행 환경(브라우저 또는 Node.js)과 관계없이 언제나 사용 가능
  • 표준 빌트인 객체는 전역 객체의 프로퍼티로서 제공됨. 별도의 선언 없이 전역 변수처럼 언제나 참조 가능
• 호스트 객체
  • ECMAScript 사양에 정의되어 있지 않지만 자바스크립트 실행 환경(브라우저 또는 Node.js)에서 추가로 제공하는 객체
  • 브라우저 환경 : DOM, BOM, XHLHttpRequest, fetch, requestAnimationFrame, SVG, Web Storage, Web Component, Web Worker와 같은 클라이언트 사이드 Web API를 호스트 객체로 제공
  • Node.js 환경 : Node.js 고유의 API를 호스트 객체로 제공
• 사용자 정의 객체
  • 표준 빌트인 객체와 호스트 객체처럼 기본 제공되는 객체가 아닌 사용자가 직접 정의한 객체

 

 

 

21.2 표준 빌트인 객체

자바스크립트는 40여 개의 표준 빌트인 객체를 제공한다.

Math, Reflect, JSON을 제외한 표준 빌트인 객체는 모두 인스턴스를 생성할 수 있는 생성자 함수 객체이다.

생성자 함수 객체인 표준 빌트인 객체는 프로토타입 메서드와 정적 메서드를 제공하고 생성자 함수 객체가 아닌 표준 빌트인 객체는 정적 메서드만 제공한다.

 

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

// Number 생성자 함수에 의한 Number 객체 생성
const obj = new Number(1.5); // Number {1.5}

// toFixed는 Number.prototype의 프로토타입 메서드다.
// Number.prototype.toFixed는 소수점 자리를 반올림하여 문자열로 반환한다.
console.log(numObj.toFixed()); // 2

// isInteger는 Number의 정적 메서드다.
// Number.isInteger는 인수가 정수(integer)인지 검사하여 그 결과를 Boolean으로 반환한다.
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?

 

const str = 'hello';

// 원시 타입인 문자열이 프로퍼티와 메서드를 갖고 있는 객체처럼 동작한다.
console.log(str.length); // 5
console.log(str.toUpperCase()); // HELLO

 

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

 

원시값을 객체처럼 사용하면 자바스크립트 엔진은 암묵적으로 연관된 객체를 생성하여 생성된 객체로 프로퍼티에 접근하거나 메서드를 호출하고 다시 원시값으로 되돌린다. 이처럼 문자, 숫자, 불리언 값에 대해 객체처럼 접근하면 생성되는 임시 객체를 래퍼 객체라고 한다.

 

예를 들어, 문자열에 대해 마침표 표기법으로 접근하면 그 순간 래퍼 객체인 String 생성자 함수의 인스턴스가 생성되고 문자열은 래퍼 객체의 [[StringData]] 내부 슬롯에 할당된다.

 

const str = 'hi';

// 원시 타입인 문자열이 래퍼 객체인 String 인스턴스로 변환된다.
console.log(str.length); // 2
console.log(str.toUpperCase()); // HI

// 래퍼 객체로 프로퍼티에 접근하거나 메서드를 호출한 후, 다시 원시값으로 되돌린다.
console.log(typeof str); // string

이때 문자열 래퍼 객체인 String 생성자 함수의 인스턴스는 String.prototype의 메서드(ex: toUpperCase)를 상속받아 사용할 수 있다. 그 후 래퍼 객체의 처리가 종료되면 래퍼 객체의 [[StringData]] 내부 슬롯에 할당된 원시값으로 원래의 상태, 즉 식별자가 원시값을 갖도록 되돌리고 래퍼 객체는 가비지 컬렉션의 대상이 된다.

 

// ① 식별자 str은 문자열을 값으로 가지고 있다.
const str = "hello";

// ② 식별자 str은 암묵적으로 생성된 래퍼 객체를 가리킨다.
// 식별자 str의 값 'hello'는 래퍼 객체의 [[StringData]] 내부 슬롯에 할당된다.
// 래퍼 객체에 name 프로퍼티가 동적 추가된다.
str.name = "Lee";

// ③ 식별자 str은 다시 원래의 문자열, 즉 래퍼 객체의 [[StringData]] 내부 슬롯에 할당된 원시값을 갖는다.
// 이때 ②에서 생성된 래퍼 객체는 아무도 참조하지 않는 상태(사용되지 않는 쓰레기 값이 되었음)이므로 가비지 컬렉션의 대상이 된다.

// ④ 식별자 str은 새롭게 암묵적으로 생성된(②에서 생성된 래퍼 객체와는 다른) 래퍼 객체를 가리킨다.
// 새롭게 생성된 래퍼 객체에는 name 프로퍼티가 존재하지 않는다.
console.log(str.name); // undefined

// ⑤ 식별자 str은 다시 원래의 문자열, 즉 래퍼 객체의 [[StringData]] 내부 슬롯에 할당된 원시값을 갖는다.
// 이때 ④에서 생성된 래퍼 객체는 아무도 참조하지 않는 상태이므로 가비지 컬렉션의 대상이 된다.
console.log(typeof str, str);

 

숫자도 마찬가지로 마침표 표기법으로 접근하면 그 순간 래퍼 객체인 생성자 함수의 인스턴스가 생성되고 숫자는 래퍼 객체 Number의 [[NumberData]] 내부 슬롯에 할당된다.

이때 래퍼 객체 Number는 당연히 Number.prototype의 메서드를 상속받아 사용할 수 있다.

그 후, 래퍼 객체의 처리가 종료되면 래퍼 객체의 [[NumberData]] 내부 슬롯에 할당된 원시값을 되돌리고 래퍼 객체는 가비지 컬렉션의 대상이 된다.

 

불리언 값도 문자열이나 숫자와 마찬가지이지만 불리언 값으로 메서드를 호출하는 경우는 없으므로 그닥 유용하진 않다.

심벌도 래퍼 객체를 생성하지만 일반적인 원시값과는 달리 리터럴 표기법으로 생성할 수 없고 Symbol 함수를 통해 생성해야 하므로 다른 원시값과는 차이가 있다.

 

이처럼 문자열, 숫자, 불리언, 심벌은 암묵적으로 생성되는 래퍼 객체에 의해 마치 객체처럼 사용할 수 있으며 String, Number, Boolean, Symbol의 프로토타입 메서드 또는 프로퍼티를 참조할 수 있다.  따라서 생성자 함수를 new 연산자와 함께 호출하여 인스턴스를 생성할 필요가 없다.

 

undefined와 null은 래퍼 객체를 생성하지 않는다. 이들을 객체처럼 사용하면 에러가 발생한다.

 

 

 

21.4 전역 객체

전역 객체는 코드가 실행되기 이전 단계에 자바스크립트 엔진에 의해 어떤 객체보다도 먼저 생성되는 특수한 객체이며, 어떤 객체에도 속하지 않는 최상위 객체다.

 

브라우저 환경에서는 window(또는 self, this, frames)가 전역 객체를 가리키지만 Node.js 환경에서는 global이 전역 객체를 가리킨다.

 

🔹globalThis
브라우저 환경과 Node.js 환경에서 전역 객체를 가리키던 다양한 식별자를 통일한 식별자. 표준 사양이므로 ECMAScript를 준수하는 모든 환경에서 사용 가능

// 브라우저 환경
globalThis === this // true
globalThis === window // true
globalThis === self // true
globalThis === frames // true


// Node.js 환경(12.0.0 이상)
globalThis === this // true
globalThis === global // true​

 

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. 전역 객체 자신은 어떤 객체의 프로퍼티도 아니며 객체의 계층적 구조상 표준 빌트인 객체와 호스트 객체를 프로퍼티로 소유한다.

 

[전역 객체의 특징]

• 전역 객체는 개발자가 의도적으로 생성할 수 없다. 즉, 전역 객체를 생성할 수 있는 생성자 함수가 제공되지 않는다.
• 전역 객체의 프로퍼티를 참조할 때 window(또는 global)를 생략할 수 있다.
• 전역 객체는 모든 표준 빌트인 객체를 프로퍼티로 갖는다.
• 자바스크립트 실행 환경에 따라 추가적으로 프로퍼티와 메서드를 갖는다. (호스트 객체 제공)
• var 키워드로 선언한 전역 변수와 선언하지 않은 변수에 값을 할당한 암묵적 전역, 그리고 전역 함수는 전역 객체의 프로퍼티가 된다.
• let, const 키워드로 선언한 전역 변수는 전역 객체의 프로퍼티가 아니다. 즉, window.foo와 같이 접근할 수 없다. let, const는 블록 내에 위치하게 된다.
• 브라우저 환경의 모든 자바스크립트 코드는 하나의 전역 객체 window를 공유한다. 여러 개의 script 태그를 통해 코드를 분리해도 하나의 전역 객체 window를 공유하는 것은 변함이 없다.

 

 

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.

 

 

🔷 NaN

 

NaN 프로퍼티는 숫자가 아님을 나타나는 숫자값 NaN을 갖는다. NaN 프로퍼티는 Number.NaN 프로퍼티와 같다.

 

 

🔷 undefined

 

undefined 프로퍼티는 원시 타입 undefined를 값으로 갖는다.

 

 

 

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 코드를 런타임에 평가하여 값을 생성하고, 전달받은 인수가 표현식이 아닌 문이라면 eval 함수는 문자열 코드를 런타임에 실행한다. 문자열 코드가 여러 개의 문으로 이루어져 있다면 모든 문을 실행한다.

// 표현식인 문
eval('1 + 2;'); // 3
// 표현식이 아닌 문
eval('var x = 5;'); // undefined

// eval 함수에 의해 런타임에 변수 선언문이 실행되어 x 변수가 선언되었다.
console.log(x); // 5

// 객체 리터럴은 반드시 괄호로 둘러싼다.
const o = eval('({a: 1})');
console.log(o); // {a:1}

// 함수 리터럴은 반드시 괄호로 둘러싼다.
const f = eval('(function(){return 1;})');
console.log(f()); // 1

// 인수로 전달받은 문자열 코드가 여러 개의 문으로 이루어져 있다면 모든 문을 실행한 다음, 마지막 결과값 반환
eval('1 + 2; 3 + 4'); // 7

const x = 1;
function foo () {
  // eval 함수는 런타임에 foo 함수의 스코프를 동적으로 수정한다.
  eval('var x = 2;');
  console.log(x); // 2
}

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

 

eval 함수는 기존의 스코프를 런타임에 동적으로 수정한다. 그리고 eval 함수에 전달된 코드는 이미 그 위치에 존재하던 코드처럼 동작한다. 단, strict mode에서 eval 함수는 기존의 스코프를 수정하지 않고 eval 함수 자신의 자체적인 스코프를 생성한다. 또한 인수로 전달받은 문자열 코드가 let, const 키워드를 사용한 변수 선언문이라면 암묵적으로 strict mode가 적용된다.

 

eval 함수를 통해 사용자로부터 입력받은 콘텐츠를 실행하는 것은 보안에 매우 취약하고 일반적인 코드 실행에 비해 처리 속도가 느리므로 eval 함수의 사용은 금지해야 한다.

 

 

🔷 isFinite

 

전달받은 인수가 정상적인 유한수인지 검사하여 유한수이면 true를 반환하고, 무한수이면 false를 반환한다. 전달받은 인수의 타입이 숫자가 아닌 경우, 숫자로 타입을 변환한 후 검사를 수행한다. 이때 인수가 NaN으로 평가되는 값이라면 false를 반환한다.

 

isFinite(null)은 true를 반환한다. null을 숫자 타입으로 변환하면 0이 된다.

 

 

🔷 isNaN

 

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

 

 

🔷 parseFloat

 

전달받은 문자열 인수를 부동 소수점 숫자, 즉 실수로 해석하여 반환한다. 공백으로 구분된 문자열은 첫 번째 문자열만 반환하고, 첫 번째 문자열을 숫자로 변환할 수 없다면 NaN을 반환한다.

 

 

🔷 parseInt

 

전달받은 문자열 인수를 정수로 해석하여 반환한다. 두 번째 인수로 진법을 나타내는 기수(2 ~36)를 전달할 수 있다. 기수를 지정하면 첫 번째 인수로 전달된 문자열을 해당 기수의 숫자로 해석하여 반환한다. 이때 반환값은 언제나 10진수다. 기수를 생략하면 첫 번째 인수로 전달된 문자열을 10진수로 해석하여 반환한다.

 

만약 기수를 지정하여 10진수 숫자를 해당 기수의 문자열로 변환하여 반환하고 싶을 때는 Number.prototype.toString 메서드를 사용한다.

 

두 번째 인수로 진법을 나타내는 기수를 지정하지 않더라도 첫 번째 인수로 전달된 문자열이 "0x" 또는 "0X"로 시작하는 16진수 리터럴이라면 16진수로 해석하여 10진수 정수로 반환한다. (2진수 리터럴과 8진수 리터럴은 해석 X)

 

첫 번째 인수로 전달한 문자열의 두 번째 문자부터 해당 진수를 나타내는 숫자가 아닌 문자와 마주치면 이 문자와 계속된느 문자들은 전부 무시되며 해석된 정수값만 반환한다.

// 10진수로 해석할 수 없는 'A' 이후의 문자는 모두 무시된다.
parseInt('1A0'); // 1

// 2진수로 해석할 수 없는 '2' 이후의 문자는 모두 무시된다.
parseInt('102', 2); // 2

// 8진수로 해석할 수 없는 '8' 이후의 문자는 모두 무시된다.
parseInt('58'); // 5

// 16진수로 해석할 수 없는 'G' 이후의 문자는 모두 무시된다.
parseInt('FG'); // 15

 

 

🔷 encodeURI / decodeURI

 

encodeURI 함수는 완전한 URI(Uniform Resource Identifier)를 문자열로 전달받아 이스케이프 처리를 위해 인코딩한다.

URI은 인터넷에 있는 자원을 나타내는 유일한 주소를 말한다. URI의 하위개념으로 URL, URN이 있다.

 

🔹인코딩 : URI의 문자들을 이스케이프 처리하는 것
🔹이스케이프 처리 : 네트워크를 통해 정보를 공유할 때 어떤 시스템에서도 읽을 수 있는 아스키 문자 셋으로 변환

 

URL은 아스키 문자 셋으로만 구성되어야 한다. 따라서 URL 내에서 의미를 갖고 있는 문자(%, ? #)나 URL에 올 수 없는 문자(한글, 공백 등) 또는 시스템에 의해 해석될 수 있는 문자(<, >)를 이스케이프 처리하여 야기될 수 있는 문제를 예방해야 한다.

 

// 완전한 URI
const uri = 'https://example.com?name=선주&category=javascript&lang=ko';

// encodeURI 함수는 완전한 URI를 전달받아 이스케이프 처리를 위해 인코딩한다.
const enc = encodeURI(uri);
console.log(enc);
// https://example.com?name=%EC%9D%B4%EC&category=javascript&lang=ko

// decodeURI 함수는 인코딩된 완전한 URI를 전달받아 이스케이프 처리 이전으로 디코딩한다.
const dec = decodeURI(enc);
console.log(dec);
// 'https://example.com?name=선주&category=javascript&lang=ko';

 

 

🔷 encodeURIComponent / decodeURIComponent

 

encodeURIComponent 함수는 URI 구성 요소를 인수로 전달받아 인코딩한다.decodeURIComponent는 매개변수로 전달된 URI 구성 요소를 디코딩한다.

 

encodeURI 함수는 매개변수로 전달된 문자열을 완전한 URI 전체라고 간주해서 쿼리 스트링 구분자로 사용되는 =, ?, &은 인코딩하지 않은 반면, encodURIComponent 함수는 인수로 전달된 문자열을 URI의 구성요소인 쿼리 스트링의 일부로 간주해서 쿼리 스트링 구분자까지 인코딩한다.

 

 

 

21.4.3 암묵적 전역

선언하지 않은 식별자에 값을 할당하면 전역 객체의 프로퍼티가 된다. 이러한 현상을 암묵적 전역(implicit global)이라 한다. 이때의 식별자는 단지 전역 객체의 프로퍼티로 추가되었을 뿐 변수가 아니므로 호이스팅이 발생하지 않는다.

또한 단순 프로퍼티는 delete 연산자로 삭제할 수 있다.전역 변수는 프로퍼티이지만 delete 연산자로 삭제할 수 없다.

// 전역 변수 x는 호이스팅이 발생한다.
console.log(x); // undefined
// 전역 변수가 아니라 단지 전역 객체의 프로퍼티인 y는 호이스팅이 발생하지 않는다.
console.log(y); // ReferenceError: y is not defined

var x = 10; // 전역 변수

function foo () {
  // 선언하지 않은 식별자에 값을 할당
  y = 20; // window.y = 20;
}
foo(); // 30

// 선언하지 않은 식별자 y를 전역에서 참조할 수 있다.
console.log(x + y); // 30

console.log(window.x); // 10
console.log(window.y); // 20

delete x; // 전역 변수는 삭제되지 않는다.
delete y; // 프로퍼티는 삭제된다.

console.log(window.x); // 10
console.log(window.y); // undefined