클래스 (1)

09 Apr 2024 in Study / Javascript

모던 자바스크립트 Deep Dive: 자바스크립트의 기본 개념과 동작 원리 - 25장 클래스 (1)

• 1. 클래스는 프로토타입의 문법적 설탕인가?
• 2. 클래스 정의
• 3. 클래스 호이스팅
• 4. 인스턴스 생성
• 5. 메서드
  • contructor
  • 프로토타입 메서드
  • 3. 정적 메서드
  • 정적 메서드와 프로토타입 메서드의 차이
  • 클래스에서 정의한 메서드의 특징

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1. 클래스는 프로토타입의 문법적 설탕인가?

프로토타입 기반 객체지향 언어는 클래스가 필요 없는 객체지향 프로그래밍 언어다.

// ES5 생성자 함수
var Person = (function () {
  // 생성자 함수
  function Person(name) {
    this.name = name;
  }

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

  // 생성자 함수 반환
  return Person;
}());

// 인스턴스 생성
var me = new Person('Lee');
me.sayHi(); // Hi! My name is Lee

클래스는 함수이며 기존 프로토타입 기반 패턴을 클래스 기반 패턴처럼 사용할 수 있도록 하는 문법적 설탕이라고 볼 수도 있다.

• 클래스는 생성자 함수보다 엄격하며 생성자 함수에서는 제공하지 않는 기능도 제공한다.

클래스	생성자 함수
new 연산자 없이 호출하면 에러 발생	new연산자 없이 호출하면 일반 함수로서 호출
상속을 지원하는 extends와 super 키워드를 제공	extend와 super 키워드를 지원하지 않음
호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 동작	함수 선언문으로 정의한 생성자 함수는 함수 호이스팅, 함수 표현식으로 정의한 생성자 함수는 변수 호이스팅이 발생한다.
모든 코드는 암묵적으로 strict mode가 지정되어 실행하고 해체 불가	암묵적으로 strict mode가 지정되지 않음
constructor, 프로토타입 메서드, 정적 메서드는 모두 어트리 뷰트 [[Enmerable]]의 값이 false다. (열거되지 않음)	열거 가능

• 클래스를 새로운 객체 생성 매커니즘으로 보는 것 좋다.

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2. 클래스 정의

클래스는 class 키워드를 사용하여 정의한다.

• 파스칼 케이스를 사용하는 것이 일반적이다.

// 클래스 선언문
class Person {}

클래스는 이름은 선택이다.

// 익명 클래스 표현식
const Person = class {};

// 기명 클래스 표현식
const Person = class MyClass {};

클래스를 표현식으로 정의할 수 있다는 것은 클래스가 값으로 사용할 수 있는 일급 객체라는 것을 의미한다.

• 무명의 리터럴로 생성할 수 있다. (런타임에 생성이 가능)
• 변수나 자료구조(객체, 배열등)에 저장할 수 있다.
• 함수의 매개변수에게 전달할 수 있다.
• 함수의 반환값으로 사용할 수 있다.

// 클래스 선언문
class Person {
  // 생성자
  constructor(name) {
    // 인스턴스 생성 및 초기화
    this.name = name; // name 프로퍼티는 public하다.
  }

  // 프로토타입 메서드
  sayHi() {
    console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
  }

  // 정적 메서드
  static sayHello() {
    console.log('Hello!');
  }
}

// 인스턴스 생성
const me = new Person('Lee');

// 인스턴스의 프로퍼티 참조
console.log(me.name); // Lee
// 프로토타입 메서드 호출
me.sayHi(); // Hi! My name is Lee
// 정적 메서드 호출
Person.sayHello(); // Hello!

3. 클래스 호이스팅

클래스는 함수로 평가된다.

// 클래스 선언문
class Person {}

console.log(typeof Person); // function

클래스 선언문으로 정의한 클래스는 함수 선언문과 같이 소스코드 평가 과정, 즉 런타임 이전에 먼저 평가되어 함수 객체를 생성한다.

• 이때 클래스가 평가되어 생성된 함수 객체는 constructor다.

클래스는 클래스 정의 이전에 참조할 수 없다.

console.log(Person);
// ReferenceError: Cannot access 'Person' before initialization

// 클래스 선언문
class Person {}

클래스 선언문은 마치 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 보이나 그렇지 않다.

const Person = '';

{
  // 호이스팅이 발생하지 않는다면 ''이 출력되어야 한다.
  console.log(Person);
  // ReferenceError: Cannot access 'Person' before initialization

  // 클래스 선언문
  class Person {}
}

클래스 선언문도 변수 선언, 함수 정의와 마찬가지로 호이스팅이 발생한다.

• 클래스는 let, const 키워드로 선언한 변수처럼 호이스팅된다.

var, let, const, function, class 키워드를 사용하여 선언한 모든 식별자는 호이스팅된다. 모든 선언문은 런타임 이전에 먼저 실행되기 때문이다.

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4. 인스턴스 생성

클래스는 생성자 함수이며 new 연산자와 함께 호출되어 인스턴스를 생성한다.

class Person {}

// 인스턴스 생성
const me = new Person();
console.log(me); // Person {}

클래스는 인스턴스를 생성하는 것이 유일한 존재이므로 반드시 new 연산자와 함께 호출해야 한다.

class Person {}

// 클래스를 new 연산자 없이 호출하면 타입 에러가 발생한다.
const me = Person();
// TypeError: Class constructor Person cannot be invoked without 'new'

클래스 표현식으로 정의된 클래스의 경우 다음 예제와 같이 클래스를 가리키는 식별자를 사용해 인스턴스를 생성하지 않고 기명 클래스 표현식의 클래스 이름을 사용해 인스턴스를 생성하면 에러가 발생한다.

const Person = class MyClass {};

// 함수 표현식과 마찬가지로 클래스를 가리키는 식별자로 인스턴스를 생성해야 한다.
const me = new Person();

// 클래스 이름 MyClass는 함수와 동일하게 클래스 몸체 내부에서만 유효한 식별자다.
console.log(MyClass); // ReferenceError: MyClass is not defined

const you = new MyClass(); // ReferenceError: MyClass is not defined

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5. 메서드

클래스 몸체에서 정의할 수 있는 메서드는 contructor(생성자), 프로토타입 메서드, 정적 메서드의 세 가지가 있다.

contructor

contructor는 인스턴스를 생성하고 초기화하기 위한 특수한 메서드다. 이름은 변경할 수 없다.

class Person {
  // 생성자
  constructor(name) {
    // 인스턴스 생성 및 초기화
    this.name = name;
  }
}

클래스는 인스턴스를 생성하기 위한 생성자 함수다.

// 클래스는 함수다.
console.log(typeof Person); // function
console.dir(Person);

클래스도 함수 객체 고유의 프로퍼티를 모두 갖고 있다. (자신의 스코프 체인을 구성)

모든 함수 객체가 가지고 있는 prototype 프로퍼티가 가리키는 프로토타입 객체의 constructor 프로퍼티는 클래스 자신을 가리키고 있다.

• new 연산자와 함께 클래스를 호출하면 클래스는 인스턴스를 생성한다.

// 인스턴스 생성
const me = new Person('Lee');
console.log(me);

생성자 함수와 마찬가지로 contructor 내부에서 this에 추가한 프로퍼티는 인스턴스 프로퍼티가 된다.

• contructor 내부의 this는 생성자 함수와 마찬가지로 클래스가 생성한 인스턴스를 가리킨다.

// 클래스
class Person {
  // 생성자
  constructor(name) {
    // 인스턴스 생성 및 초기화
    this.name = name;
  }
}

// 생성자 함수
function Person(name) {
  // 인스턴스 생성 및 초기화
  this.name = name;
}

constructor 메서드로 해석되는 것이 아니라 클래스가 평가되어 생성한 함수 객체 코드의 일부가 된다.

• 클래스 정의가 평가되면 constructor의 기술된 동작을 하는 함수 객체가 생성된다.

클래스의 constructor 메서드와 프로토타입의 constructor 프로퍼티

이름이 같아 혼동하기 쉽지만 관련이 없다. 프로퍼티의 constructor 프로퍼티는 모든 프로토타입이 가지고 있는 프로퍼티이며, 생성자 함수를 가리킨다.

constructor는 클래스 내에 최대 한 개만 존재할 수 있다.

class Person {
  constructor() {}
  constructor() {}
}
// SyntaxError: A class may only have one constructor

constructor는 생략할 수 있다.

class Person {}

constructor를 생략한 클래스는 빈 constructor에 의해 빈 객체를 생성한다.

class Person {
  // constructor를 생략하면 다음과 같이 빈 constructor가 암묵적으로 정의된다.
  constructor() {}
}

// 빈 객체가 생성된다.
const me = new Person();
console.log(me); // Person {}

프로퍼티가 추가되어 초기화된 인스턴스를 생성하려면 constructor 내부에서 this에 인스턴스 프로퍼티를 추가한다.

class Person {
  constructor() {
    // 고정값으로 인스턴스 초기화
    this.name = 'Lee';
    this.address = 'Seoul';
  }
}

// 인스턴스 프로퍼티가 추가된다.
const me = new Person();
console.log(me); // Person {name: "Lee", address: "Seoul"}

인스턴스를 생성할 때 클래스 외부에서 인스턴스 프로퍼티의 초기값을 전달하려면 constructor에 매개변수를 선언하고 인스턴스를 생성할 때 초기값을 전달한다. (초기값은 constructor의 매개변수에서 전달)

class Person {
  constructor(name, address) {
    // 인수로 인스턴스 초기화
    this.name = name;
    this.address = address;
  }
}

// 인수로 초기값을 전달한다. 초기값은 constructor에 전달된다.
const me = new Person('Lee', 'Seoul');
console.log(me); // Person {name: "Lee", address: "Seoul"}

인스턴스를 초기화하려면 constructor를 생략해서는 안된다.

constructor는 반환문을 갖지 않아야 한다.

• 인스턴스를 반환하기 때문이다.

만약 this가 아닌 다른 객체를 명시적으로 반환하면 인스턴스가 반환되지 못하고 return 문에 명시한 객체가 반환된다.

class Person {
  constructor(name) {
    this.name = name;

    // 명시적으로 객체를 반환하면 암묵적인 this 반환이 무시된다.
    return {};
  }
}

// constructor에서 명시적으로 반환한 빈 객체가 반환된다.
const me = new Person('Lee');
console.log(me); // {}

하지만 명시적으로 원시값을 반환하면 원시값 반환은 무시되고 암묵적으로 this가 반환된다.

class Person {
  constructor(name) {
    this.name = name;

    // 명시적으로 원시값을 반환하면 원시값 반환은 무시되고 암묵적으로 this가 반환된다.
    return 100;
  }
}

const me = new Person('Lee');
console.log(me); // Person { name: "Lee" }

constructor 내부에서 this가 아닌 다른 값을 반환하는 것은 클래스의 기본 동작으로 훼손한다. 따라서 constructor 내부에서 return 문을 반드시 생략해야 한다.

프로토타입 메서드

생성자 함수를 사용하여 인스턴스를 생성하는 경우 프로토타입 메서드를 생성하기 위해서는 명시적으로 프로토타입에 메서드를 추가해야 한다.

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

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

const me = new Person('Lee');
me.sayHi(); // Hi! My name is Lee

클래스 몸체에는 정의한 메서드는 생성자 함수에 의한 객체 생성 방식과는 다르게 클래스의 prototype 프로퍼티를 추가하지 않아도 기본적으로 프로토타입 메서드가 된다.

class Person {
  // 생성자
  constructor(name) {
    // 인스턴스 생성 및 초기화
    this.name = name;
  }

  // 프로토타입 메서드
  sayHi() {
    console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
  }
}

const me = new Person('Lee');
me.sayHi(); // Hi! My name is Lee

생성자 함수와 마찬가지로 클래스가 생성한 인스턴스는 프로토타입 체인의 일원이 된다.

// me 객체의 프로토타입은 Person.prototype이다.
Object.getPrototypeOf(me) === Person.prototype; // -> true
me instanceof Person; // -> true

// Person.prototype의 프로토타입은 Object.prototype이다.
Object.getPrototypeOf(Person.prototype) === Object.prototype; // -> true
me instanceof Object; // -> true

// me 객체의 constructor는 Person 클래스다.
me.constructor === Person; // -> true

인스턴스는 프로토타입 메서드를 상속받아 사용할 수 있다.

프로토타입 체인은 기존의 모든 객체 생성 방식뿐만 아니라 클래스에 의해 생성된 인스턴스에도 동일하게 적용된다.

• 클래스는 생성자 함수와 마찬가지로 프로토타입 기반의 객체 생성 매커니즘이다.

3. 정적 메서드

정적 메서드는 인스턴스를 생성하지 않아도 호출할 수 있는 메서드를 말한다.

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

// 정적 메서드
Person.sayHi = function () {
  console.log('Hi!');
};

// 정적 메서드 호출
Person.sayHi(); // Hi!

클래스에서 메서드에 static 키워드를 붙이면 정적 메서드가 된다.

class Person {
  // 생성자
  constructor(name) {
    // 인스턴스 생성 및 초기화
    this.name = name;
  }

  // 정적 메서드
  static sayHi() {
    console.log('Hi!');
  }
}

정적 메서드는 클래스에 바인딩된 메서드가 된다.

클래스는 함수 객체로 평가되므로 자신의 프로퍼티/메서드를 소유할 수 있디.

• 정적 메서드는 클래스 정의 이후 인스턴스를 생성하지 않아도 호출할 수 있다.

// 인스턴스 생성
const me = new Person('Lee');
me.sayHi(); // TypeError: me.sayHi is not a function

정적 메서드는 인스턴스로 호출할 수 없다.

인스턴스의 프로토타입 체인상에는 클래스가 존재하지 않기 때문에 인스턴스로 클래스의 메서드를 상속받을 수 없다.

// 인스턴스 생성
const me = new Person('Lee');
me.sayHi(); // TypeError: me.sayHi is not a function

정적 메서드와 프로토타입 메서드의 차이

1. 자신이 속해 있는 프로토타입 체인이 다르다.
2. 정적 메서드는 클래스로 호출하고 프로토타입 메서드는 인스턴스로 호출한다.
3. 정적 메서드는 인스턴스 프로퍼티를 참조할 수 없지만 프로토타입 메서드는 인스턴스 프로퍼티를 참조할 수 있다.

class Square {
  // 정적 메서드
  static area(width, height) {
    return width * height;
  }
}

console.log(Square.area(10, 10)); // 100

인스턴스 프로퍼티를 참조해야 한다면 정적 메서드 대신 프로토타입 메서드를 사용해야 한다.

class Square {
  constructor(width, height) {
    this.width = width;
    this.height = height;
  }

  // 프로토타입 메서드
  area() {
    return this.width * this.height;
  }
}

const square = new Square(10, 10);
console.log(square.area()); // 100

메서드 내부의 this는 메서드 이름 앞의 마침표(.) 연산자 앞에 기술한 객체에 바인딩한다.

프로토타입 메서드는 내부의 this는 프로토타입 메서드를 호출한 인스턴스를 가리킨다.

정적 메서드는 클래스로 호출해야 하므로 정적 메서드 내부의 this는 인스턴스가 아닌 클래스를 가리킨다.

this를 사용하지 않는 메서드는 정적 멧드로 정의하는 것이 좋다.

표준 빌트인 객체인 Math, Number, JSON, object, Reflect 등은 다양한 정적 메서드를 가지고 있다. 애플리케이션 전역에서 사용할 유틸리티 함수다.

// 표준 빌트인 객체의 정적 메서드
Math.max(1, 2, 3);          // -> 3
Number.isNaN(NaN);          // -> true
JSON.stringify({ a: 1 });   // -> "{"a":1}"
Object.is({}, {});          // -> false
Reflect.has({ a: 1 }, 'a'); // -> true

• 정적 메서드는 애플리케이션 전역에서 사용할 유틸리티 함수를 전역 함수로 정의하지 않고 메서드로 구조화할 때 유용하다.

클래스에서 정의한 메서드의 특징

1. function 키워드를 생략한 메서드 축약 표현을 사용한다.
2. 객체 리터럴과는 다르게 클래스에 메서드를 정의할 때는 콤마가 필요없다.
3. 암묵적으로 strict mode로 실행된다.
4. for ...in문이나 Object.keys 메서드 등으로 열거할 수 없다.
   • 즉, 프로퍼티의 열거 가능 여부를 나타내며, 불리언 값을 갖는 프로퍼티 어트리뷰트 [[Enumerable]]의 값이 false다.
5. 내부 메서드 [[COnstruct]]를 갖지 않는 non-construct다.
   • new연산자와 함께 호출할 수 없다.