생성자 함수에 의한 객체 생성
모던 자바스크립트 Deep Dive: 자바스크립트의 기본 개념과 동작 원리 - 17장 생성자 함수에 의한 객체 생성
1. Object 생성자 함수
생성자 함수(countructor)란?
new연산자와 함께 호출하여 객체(인스턴스)를 생성하는 함수를 말한다. 생성자 함수에 의해 생성된 객체를 인스턴스(instance)라 한다.
// 빈 객체의 생성
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: ƒ}
person.sayHello(); // Hi! My name is Lee
자바스크립트는 String, Number, Boolean, Function, Array, Date, RegExp, Promise 등의 빌트인 생성자 함수도 제공한다.
// String 생성자 함수에 의한 String 객체 생성
const strObj = new String('Lee');
console.log(typeof strObj); // object
console.log(strObj); // String {"Lee"}
// Number 생성자 함수에 의한 Number 객체 생성
const numObj = new Number(123);
console.log(typeof numObj); // object
console.log(numObj); // Number {123}
// Boolean 생성자 함수에 의한 Boolean 객체 생성
const boolObj= new Boolean(true);
console.log(typeof boolObj); // object
console.log(boolObj); // Boolean {true}
// Function 생성자 함수에 의한 Function 객체(함수) 생성
const func = new Function('x', 'return x * x');
console.log(typeof func); // function
console.dir(func); // ƒ anonymous(x)
// Array 생성자 함수에 의한 Array 객체(배열) 생성
const arr = new Array(1, 2, 3);
console.log(typeof arr); // object
console.log(arr); // [1, 2, 3]
// RegExp 생성자 함수에 의한 RegExp 객체(정규 표현식) 생성
const regExp = new RegExp(/ab+c/i);
console.log(typeof regExp); // object
console.log(regExp); // /ab+c/i
// Date 생성자 함수에 의한 Date 객체 생성
const date = new Date();
console.log(typeof date); // object
console.log(date); // Mon May 04 2020 08:36:33 GMT+0900 (대한민국 표준시)
2. 생성자
객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식의 문제점
객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식은 직관적이고 간편하지만 단 하나의 객체만 생성하며 동일한 프로퍼티를 갖는 객체를 여러 개 생성해야 하는 경우 같은 프로퍼티를 기술해야 하기 때문에 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
원을 표현한 객체인 circle1 객체와 circle2 객체는 프로퍼티 구조가 동일하며 redius 프로퍼티의 값은 객체마다 다를 수 있지만 getDiameter 메서드는 완전히 동일하다.
생성자 함수에 의해 객체 생성 방식의 장점
생성자 함수에 의해 객체 생성 방식은 마치 객체(인스턴스)를 생성하기 위해 템플릿(클래스)처럼 생성자 함수를 사용하여 프로퍼티 구조가 동일한 객체 여러 개를 간편하게 생성할 수 있다.
// 생성자 함수
function Circle(radius) {
// 생성자 함수 내부의 this는 생성자 함수가 생성할 인스턴스를 가리킨다.
this.radius = radius;
this.getDiameter = function () {
return 2 * this.radius;
};
}
// 인스턴스의 생성
const circle1 = new Circle(5); // 반지름이 5인 Circle 객체를 생성
const circle2 = new Circle(10); // 반지름이 10인 Circle 객체를 생성
console.log(circle1.getDiameter()); // 10
console.log(circle2.getDiameter()); // 20
this
this는 객체 자신의 프로퍼티나 메서드를 참조하기 위한 자기 참조 변수다.
// 함수는 다양한 방식으로 호출될 수 있다.
function foo() {
console.log(this);
}
// 일반적인 함수로서 호출
// 전역 객체는 브라우저 환경에서는 window, Node.js 환경에서는 global을 가리킨다.
foo(); // window
// 메서드로서 호출
const obj = { foo }; // ES6 프로퍼티 축약 표현
obj.foo(); // obj
// 생성자 함수로서 호출
const inst = new foo(); // inst
생성자 함수는 이름 그대로 객체(인스턴스)를 생성하는 함수다. 일반 함수에 new 연산자와 호출하면 해당 함수는 생성자 함수로 동작한다.
// new 연산자와 함께 호출하지 않으면 생성자 함수로 동작하지 않는다.
// 즉, 일반 함수로서 호출된다.
const circle3 = Circle(15);
// 일반 함수로서 호출된 Circle은 반환문이 없으므로 암묵적으로 undefined를 반환한다.
console.log(circle3); // undefined
// 일반 함수로서 호출된 Circle내의 this는 전역 객체를 가리킨다.
console.log(radius); // 15
생성자 함수의 인스턴스 생성 과정
생성자 함수가 인스턴스를 생성하는 것은 필수이고, 생성된 인스턴스를 초기화하는 것은 옵션이다.
// 생성자 함수
function Circle(radius) {
// 인스턴스 초기화
this.radius = radius;
this.getDiameter = function () {
return 2 * this.radius;
};
}
// 인스턴스 생성
const circle1 = new Circle(5); // 반지름이 5인 Circle 객체를 생성
1. 인스턴스 생성과 this 바인딩
암묵적으로 빈 객체를 생성된다. 이 빈 객체가 바로 생성자 함수가 생성한 인스턴스며 암묵적으로 생성된 빈 객체다.(인스턴스는 this에 바인딩된다.)
생성자 함수 내부의 this가 생성자 함수가 생성할 인스턴스를 가리키는 이유가 바로 이것이다.(런타임 이전에 실행된다.)
바인딩(name binding)
바인딩이란 식별자와 연결하는 과정을 의미한다.
function Circle(radius) {
// 1. 암묵적으로 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다.
console.log(this); // Circle {}
this.radius = radius;
this.getDiameter = function () {
return 2 * this.radius;
};
}
2. 인스턴스 초기화
this에 바인딩되어 있는 인스턴스에 프로퍼티나 메서드를 추가하고 생성자 함수가 인수로 전달받은 초기값을 인스턴스 프로퍼티에 할당하여 초기화하거나 고정값을 할당한다.
function Circle(radius) {
// 1. 암묵적으로 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다.
// 2. this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.
this.radius = radius;
this.getDiameter = function () {
return 2 * this.radius;
};
}
3. 인스턴스 반환
생성자 함수 내부에서 모든 처리가 끝나면 완성된 인스턴스가 바인딩된 this를 암묵적으로 반환한다.
function Circle(radius) {
// 1. 암묵적으로 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다.
// 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: ƒ}
this가 이닌 다른 객체를 반환하면 return문의 객체가 반환된다.
function Circle(radius) {
// 1. 암묵적으로 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다.
// 2. this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.
this.radius = radius;
this.getDiameter = function () {
return 2 * this.radius;
};
// 3. 암묵적으로 this를 반환한다.
// 명시적으로 객체를 반환하면 암묵적인 this 반환이 무시된다.
return {};
}
// 인스턴스 생성. Circle 생성자 함수는 명시적으로 반환한 객체를 반환한다.
const circle = new Circle(1);
console.log(circle); // {}
명시적으로 원시 값을 반환하면 원시 값 반환은 무시되고 암묵적으로 this가 반환된다.
function Circle(radius) {
// 1. 암묵적으로 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다.
// 2. this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.
this.radius = radius;
this.getDiameter = function () {
return 2 * this.radius;
};
// 3. 암묵적으로 this를 반환한다.
// 명시적으로 원시값을 반환하면 원시값 반환은 무시되고 암묵적으로 this가 반환된다.
return 100;
}
// 인스턴스 생성. Circle 생성자 함수는 명시적으로 반환한 객체를 반환한다.
const circle = new Circle(1);
console.log(circle); // Circle {radius: 1, getDiameter: ƒ}
생성자 함수 내부에서 return 문을 반드시 생략해야 한다.
내부 메서드 [[Call]]과 [[Construct]]
함수 선언문 또는 함수 표현식으로 정의한 함수는 일반적인 함수로서 호출할 수 있는 것은 물론 생성자 함수로서 호출할 수 있다.
함수는 객체이므로 일반 객체와 동일하게 동작할 수 있다. 함수 객체는 일반 객체가 가지고 있는 내부 슬룻과 내부 메서드를 모두 가지고 있다.
// 함수는 객체다.
function foo() {}
// 함수는 객체이므로 프로퍼티를 소유할 수 있다.
foo.prop = 10;
// 함수는 객체이므로 메서드를 소유할 수 있다.
foo.method = function () {
console.log(this.prop);
};
foo.method(); // 10
함수는 객체이지만 일반 객체와는 다르다. 일반 객체는 호출할 수 없지만 함수는 호출할 수 있다. 함수로서 동작하기 위해 함수 객체만을 위한 [[Enviroment]], [[FormalParameters]]등의 내부 슬룻과 [[Call]], [[Construct]] 같은 내부 메서드를 추가로 가지고 있다.
- 일반 함수로서 호출되면 함수 객체의 내부 메서드
[[Call]]이 호출 new연산자와 함께 생성자 함수로서 호출되면 내부 메서드[[Construct]]가 호출
function foo() {}
// 일반적인 함수로서 호출: [[Call]]이 호출된다.
foo();
// 생성자 함수로서 호출: [[Construct]]가 호출된다.
new foo();
- 내부 메서드
[[Call]]을 갖는 함수 객체를 callable (호출할 수 있는 객체=함수) - 내부 메서드
[[Construct]]를 갖는 함수 객체를 constructor (생성자 함수로서 호출할 수 있는 함수) [[Construct]]를 갖지 않는 함수 객체를 non-constructor (객체를 생성자 함수로서 호출할 수 없는 함수)
호출할 수 없는 개체는 함수 객체가 아니므로 함수 객체는 반드시 callable이어야 한다. 모든 함수 객체는 내부 메서드 [[Call]]을 갖고 있으므로 호출할 수 있다. 하지만 모든 함수 객체가 [[Construct]]를 갖는 것은 아니다.
함수 객체는 constructor일 수도 있고 non-constructor일 수도 있다.
- callable이면서 constructor
- callable이면서 non-constructor
constructor와 non-constructor의 구분
함수 객체를 생성할 때 함수 정의 방식에 따라 함수를 constructor와 non-constructor로 구분한다.
- constructor: 함수선언문, 함수 표현식, 클래스(클래스도 함수다.)
- non-constructor: 메서드(ES6 메서드 축약 표현), 화살표 함수
ECMScript 사양에서 메서드로 인정하는 범위가 일반적인 의미의 메서드보다 좁다는 걸 주의하자!
// 일반 함수 정의: 함수 선언문, 함수 표현식
function foo() {}
const bar = function () {};
// 프로퍼티 x의 값으로 할당된 것은 일반 함수로 정의된 함수다. 이는 메서드로 인정하지 않는다.
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 표현만을 메서드로 인정한다.
const obj = {
x() {}
};
new obj.x(); // TypeError: obj.x is not a constructor
함수 선언문과 표현식으로 정의된 함수만이 constructor이고 ES6의 화살표 함수와 메서드 축약표현으로 정의된 함수는 non-constructor다.
non-constructor인 함수 객체는 내부 메서드 [[Construct]]를 갖지 않는다. 그래서 함수 객체를 생성자 함수로서 호출하면 에러가 발생한다.
function foo() {}
// 일반 함수로서 호출
// [[Call]]이 호출된다. 모든 함수 객체는 [[Call]]이 구현되어 있다.
foo();
// 생성자 함수로서 호출
// [[Construct]]가 호출된다. 이때 [[Construct]]를 갖지 않는다면 에러가 발생한다.
new foo();
생성자 함수로서 호출될 것을 기대하고 정의하지 않은 일반 함수에 new 연산자를 붙여 호출하면 생성자 함수처럼 동작할 수 있다는 것을 주의하자!
new 연산자
new연산자와 함께 함수를 호출하면 해당 함수는 생성자 함수로 동작한다. ([[Call]]이 호출되는 것이 아니라 [[Construct]]가 호출) 단 new연산자와 함게 호출할때는 constructor이어야 한다.
// 생성자 함수로서 정의하지 않은 일반 함수
function add(x, y) {
return x + y;
}
// 생성자 함수로서 정의하지 않은 일반 함수를 new 연산자와 함께 호출
let inst = new add();
// 함수가 객체를 반환하지 않았으므로 반환문이 무시된다. 따라서 빈 객체가 생성되어 반환된다.
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"}
반대로 new연산자 없이 생성자 함수를 호출하면 일반 함수로 호출된다. ([[Construct]]가 호출되는 것이 아니라 [[Call]]이 호출)
// 생성자 함수
function Circle(radius) {
this.radius = radius;
this.getDiameter = function () {
return 2 * this.radius;
};
}
// new 연산자 없이 생성자 함수 호출하면 일반 함수로서 호출된다.
const circle = Circle(5);
console.log(circle); // undefined
// 일반 함수 내부의 this는 전역 객체 window를 가리킨다.
console.log(radius); // 5
console.log(getDiameter()); // 10
circle.getDiameter();
// TypeError: Cannot read property 'getDiameter' of undefined
위 예제의 Circle 함수는 일반 함수로서 호출되었기 때문에 Circle 함수 내부의 this는 전역 객체 window를 가리키고 radius 프로퍼티와 getDiameter 메서드는 전역 객체의 프로퍼티와 메서드가 된다.
new.target
new.target은 this와 유사하게 constructor인 모든 함수 내부에서 암묵적인 지역 변수와 같이 사용되며 메타 프로퍼티라고 부른다.
함수 내부에서 new.target을 사용하면 new연산자와 함께 생성자 함수로서 호출되었는지 확인할 수 있다. new 연산자와 함께 생성자 함수로서 호출되면 함수 내부의 new.target은 함수 자신을 가리킨다. new 연산자없이 일반 함수로서 호출된 함수 내부의 new.target은 undefined다.
// 생성자 함수
function Circle(radius) {
// 이 함수가 new 연산자와 함께 호출되지 않았다면 new.target은 undefined다.
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 호출하여도 new.target을 통해 생성자 함수로서 호출된다.
const circle = Circle(5);
console.log(circle.getDiameter()); // 10
스코프 세이프 생성자 패턴(scope-safe constructor)
new.target은 ES6에서 도입되어 IE에서 지원하지 않는다.
new.target을 사용할 수 없는 상황이라면 스코프 세이프 생성자 패턴을 사용할 수 있다.
// Scope-Safe Constructor Pattern
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 가리킨다.
// 즉, this와 Circle은 프로토타입에 의해 연결되지 않는다.
if (!(this instanceof Circle)) {
// new 연산자와 함께 호출하여 생성된 인스턴스를 반환한다.
return new Circle(radius);
}
this.radius = radius;
this.getDiameter = function () {
return 2 * this.radius;
};
}
// new 연산자 없이 생성자 함수를 호출하여도 생성자 함수로서 호출된다.
const circle = Circle(5);
console.log(circle.getDiameter()); // 10
new연산자와 함께 생성자 함수에 의해 생성된 객체(인스턴스)는 프로토타입에 의해 생성자 함수와 연결된다.
대부분의 빌트인 생성자 함수(Object, String, Number, Boolean, Function, Array, Date, RegExp, Promise 등은 new 연산자와 함께 호출되었는지를 확인한 후 적절한 값을 반환한다.
let obj = new Object();
console.log(obj); // {}
obj = Object();
console.log(obj); // {}
let f = new Function('x', 'return x ** x');
console.log(f); // ƒ anonymous(x) { return x ** x }
f = Function('x', 'return x ** x');
console.log(f); // ƒ anonymous(x) { return x ** x }
하지만 String, Number, Boolean 생성자 함수는 new 연산자와 함께 호출했을 때 String, Number, Boolean 객체를 생성하여 반환하지만, new 연산자 없이 호출하면 문자열, 숫자, 불리언 값을 반환한다.
const str = String(123);
console.log(str, typeof str); // 123 string
const num = Number('123');
console.log(num, typeof num); // 123 number
const bool = Boolean('true');
console.log(bool, typeof bool); // true boolean
