[모던 자바스크립트 Deep Dive] 19장 프로토타입

19.1 객체지향 프로그래밍

속성을 통해 여러 개의 값을 하나의 단위로 구성한 복합적인 자료구조를 객체라 하며, 객체지향 프로그래밍은 독립적인 객체의 집합으로 프로그램을 표현하려는 프로그래밍 패러다임이다.

객체는 상태 데이터와 동작을 하나의 논리적인 단위로 묶은 복합적 자료구조라고 할 수 있다. 이때 객체의 상태 데이터를 프로퍼티, 동작을 메서드라 부른다.

 

 

19.2 상속과 프로토타입

상속은 객체지향 프로그래밍의 핵심 개념으로, 어떤 객체의 프로퍼티 또는 메서드를 다른 객체가 상속받아 그대로 사용할 수 있는 것을 말한다.

자바스크립트는 프로토타입을 기반으로 상속을 구현한다.

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

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

 

 

19.3 프로토타입 객체

프로토타입 객체(또는 줄여서 프로토타입)란 객체지향 프로그래밍의 근간을 이루는 객체간 상속을 구현하기 위해 사용된다. 프로토타입은 어떤 객체의 상위(부모) 객체의 역할을 하는 객체로서 다른 객체에 공유 프로퍼티(메서드 포함)를 제공한다.

 

모든 객체는 하나의 프로토타입을 갖는다. 그리고 모든 프로토타입은 생성자 함수와 연결되어 있다.

 

19.3.1 _ _proto_ _ 접근자 프로퍼티

모든 객체는 _ _proto_ _ 접근자 프로퍼티를 통해 자신의 프로토타입, 즉 [[Prototype]] 내부 슬롯에 간접적으로 접근할 수 있다.

 

• _ _proto_ _는 접근자 프로퍼티다.
• _ _proto_ _ 접근자 프로퍼티는 상속을 통해 사용된다.
• _ _proto_ _ 접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근하는 이유
• _ _proto_ _ 접근자 프로퍼티를 코드 내에서 직접 사용하는 것은 권장하지 않는다

 

19.3.2 함수 객체의 prototype 프로퍼티

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

모든 객체가 가지고 있는 _ _proto_ _ 접근자 프로퍼티와 함수 객체만이 가지고 있는 prototype 프로퍼티는 결국 동일한 프로토타입을 가리킨다.

 

19.3.3 프로토타입의 constructor 프로퍼티와 생성자 함수

모든 프로토타입은 constructor 프로퍼티를 갖는다. 이 constructor 프로퍼티는 prototype 프로퍼티로 자신을 참조하고 있는 생성자 함수를 가리킨다.

 

 

19.4 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체의 생성자 함수와 프로토 타입

생성자 함수에 의해 생성된 인스턴스는 프로토타입의 constructor 프로퍼티에 의해 생성자 함수와 연결된다. 이때 constructor 프로퍼티가 가리키는 생성자 함수는 인스턴스를 생성한 생성자 함수다.

//obj 객체를 생성한 생성자 함수는 Object다.
const obj = new Object();
console.log(obj.constructor === Object); //true

 

프로토타입과 생성자 함수는 단독으로 존재할 수 없고 언제나 쌍으로 존재한다.

 

 

19.5 프로토타입의 생성 시점

프로토타입은 생성자 함수가 생성되는 시점에 더불어 생성된다.

 

19.5.1 사용자 정의 생성자 함수와 프로토타입 생성 시점

생성자 함수로서 호출할 수 있는 함수, 즉 constructor는 함수 정의가 평가되어 함수 객체를 생성하는 시점에 프로토타입도 더불어 생성된다.

//함수 정의(constructor)가 평가되어 함수 객체를 생성하는 시점에 프로토타입도 더불어 생성된다.
console.log(Person.prototype); // {constructor: f}

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

 

19.5.2 빌트인 생성자 함수와 프로토타입 생성 시점

빌트인 생성자 함수도 일반 함수와 마찬가지로 빌트인 생성자 함수가 생성되는 시점에 프로토타입이 생성된다. 모든 빌트인 생성자 함수는 전역 객체가 생성되는 시점에 생성된다.

 

 

19.6 객체 생성 방식과 프로토타입의 결정

19.6.1 객체 리터럴에 의해 생성된 객체의 프로토타입

객체 리터럴에 의해 생성되는 객체 프로토타입은 Object.prototype이다.

 

19.6.2 Object 생성자 함수에 의해 생성된 객체의 프로토타입

Object 생성자 함수를 호출하면 객체 리터럴과 마찬가지로 추상 연산 OrdinaryObjectCreate가 호출된다. 이때 추상 연산 OrdinaryObjectCreate에 전달되는 프로토타입은 Object.prototype이다.

 

19.6.3 생성자 함수에 의해 생성된 객체의 프로토타입

생성자 함수에 의해 생성되는 객체의 프로토타입은 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩되어 있는 객체다.

 

 

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

자바스크립트는 객체의 프로퍼티(메서드 포함)에 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 메커니즘이다.

 

• 프로토타입 체인은 상속과 프로퍼티 검색을 위한 메커니즘이라고 할 수 있다.
• 스코프 체인은 식별자 검색을 위한 메커니즘이라고 할 수 있다.
• 스코프 체인과 프로토타입 체인은 서로 연관없이 별도로 동작하는 것이 아니라 서로 협력하여 식별자와 프로퍼티를 검색하는 데 사용된다.

 

 

19.8 오버라이딩과 프로퍼티 섀도잉

프로토타입 프로퍼티와 같은 이름의 프로퍼티를 인스턴스에 추가하면 프로토타입 체인을 따라 프로토타입 프로퍼티를 검색하여 프로토타입 프로퍼티를 덮어쓰는 것이 아니라 인스턴스 프로퍼티로 추가한다. 이처럼 상속 관계에 의해 프로퍼티가 가려지는 현상을 프로퍼티 섀도잉이라 한다.

 

 

19.9 프로토타입의 교체

프로토타입은 임의의 다른 객체로 변경할 수 있다.

19.9.1 생성자 함수에 의한 프로토타입의 교체

 프로토타입을 교체하면 constructor 프로퍼티와 생성자 함수 간의 연결이 파괴된다. 

 

 

19.10 instanceof 연산자

 

instanceof 연산자는 이항 연산자로서 좌변에 객체를 가리키는 식별자, 우변에 생성자 함수를 가리키는 식별자를 피연산자로 받는다.

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

 

 

19.11 직접 상속

19.11.1 Object.create에 의한 직접 상속

Object.create 메서드는 명시적으로 프로토타입을 지정하여 새로운 객체를 생성한다. Object.create 메서드도 다른 객체 생성 방식과 마찬가지로 추상 연산 OrdinaryObjectCreate를 호출한다.

 

이 메서드의 장점

• new 연산자가 없어도 객체를 생성할 수 있다.
• 프로토타입을 지정하면서 객체를 생성할 수 있다.
• 객체 리터럴에 의해 생성된 객체도 상속받을 수 있다.

 

19.11.2 객체 리터럴 내부에서 _ _proto_ _에 의한 직접 상속

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

 

 

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.staticProp = `static prop`;

//정적 메서드
Person.staticMethod = function() {
    console.log(`staticMethod`);
};

const me = new Person('Lee');

//생성자 함수에 추가한 정적 프로퍼티/메서드는 생성자 함수로 참조/호출한다.
Person.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

 

 

19.13 프로퍼티 존재 확인

19.13.1 in 연산자

in 연산자는 객체 내에 특정 프로퍼티가 존재하는지 여부를 확인한다.

/**
 * key: 프로퍼티 키를 나타내는 문자열
 * object: 객체로 평가되는 표현식
 */
key in object

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

//person 객체에 name 프로퍼티가 존재한다.
console.log('name' in person);

//person 객체에 address 프로퍼티가 존재한다.
console.log('address' in person);

//person 객체에 age 프로퍼티가 존재하지 않는다.
console.log('age' in person);

 

19.13.2 Object.prototype.hasOwnProperty 메서드

Object.prototype.hasOwnProperty 메서드를 사용해도 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 key에 person 객체의 프로퍼티 키가 할당된다.
for (const key in person) {
	console.log(key + ': ' + person[key]);
}

//name: Lee
//address: Seoul

for ... in 문은 객체의 프로퍼티 개수만큼 순회하며 for ... in 문의 변수 선언문에서 선언한 변수에 프로퍼티 키를 할당한다. 위 예제의 경우 person 객체에는 2개의 프로퍼티가 있으므로 객체를 2번 순회하면서 프로퍼티 키를 key 변수에 할당한 후 코드 블록을 실행한다.

 

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

 

for ... in 문은 프로퍼티 키가 심벌인 프로퍼티는 열거하지 않는다.

 

19.14.2 Object.keys/values/entries 메서드

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

ES8에 도입된 Object.values 메서드는 객체 자신이 열거 가능한 프로퍼티 값을 배열로 반환한다.

ES8에 도입된 Object.entries 메서드는 객체 자신의 열거 가능한 프로퍼티 키와 값의 쌍의 배열을 배열에 담아 반환한다.

 

 

 

출처 : 이웅모. 「모던 자바스크립트 Deep Dive」. 위키북스. 2023