객체지향 프로그래밍은 객체의 상태를 나타내는 데이터와 상태 데이터를 조작할 수 있는 동작을 하나의 단위로 묶어 생각한다
따라서 객체는 상태 데이터와 동작을 하나의 논리적인 단위로 묶은 복합적인 자료구조다.
이 떄 상태 데이터는 프로퍼티, 동작은 메서드다.
상속과 프로토타입
상속은 어떤 객체의 프로퍼티 또는 메서드를 다른 객체가 상속받아 그대로 사용할 수 있는 것을 말한다.
자바스크립트는 프로포타입 기반으로 상속을 구현하여 불필요한 중복을 제거한다.
function Circle(radius) {
this.radius = radius;
this.getArea = function () {
return Math.PI * this.radius ** 2;
}
}
const circle = new Circle(2);
const circle = new Circle(5);
위 예제에서 문제가 있다.
Circle 생성자 함수가 생성하는 모든 객체(인스턴스)는 radius 프로퍼티와 getArea 메서드가 있다.
radius 프로퍼티 값은 일반적으로 인스턴스 마다 다르다.
하지만 getArea 메서드는 모든 인스턴스가 동일한 내용의 메서드를 사용하므로 단 하나만 생성해서 공유하는 것이 바람직해보인다. 하지만 Circle 생성자 함수는 생성할 때마다 getArea 메서드를 중복 생성하고 모든 인스턴스가 중복 소유한다.
이러한 중복을 제거하는 방법 중 하나가 상속을 활용하는 것이다.
자바스크립트는 프로토타입 기반으로 상속을 구현한다.
function Circle(radius) {
this.radius = radius;
}
Circle.prototype.getArea = function () {
return Math.PI * this.radius ** 2;
}
const circle = new Circle(2);
const circle = new Circle(5);
Circle 생성자 함수가 생성한 모든 인스턴스는 자신의 프로토타입, 즉 상위 부모 역할을 하는 Circle prototype의 모든 모든 프로퍼티 메서드를 상속받는다.
프로토타입 객체
프로토타입 객체란 객체지향 프로그래밍 근간을 이루는 객체간 상속을 구현하기 위해 사용한다
모든 객체는 [[Prototype]]이라는 내부 슬롯을 가지며, 이 내부슬롯의 값은 프로토타입 참조다. [[Prototype]]에 저장되는 프로토타입은 객체 생성 방식에 의해 결정된다. 객체가 생성될 때 객체 생성 방식에 의해 프로토타입이 결정되고 [[prototype]]에 저장된다
모든 객체는 하나의 프로토타입을 갖는다. 그리고 모든 프로퍼티타입은 생성자 함수와 연결되어 있다.
객체와 프로토타입은 위와 같이 연결이 되어있다.
[[prototype]] 내부에는 접근이 불가능하지만 __proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 자신의 프로토타입, 즉 [[prototype]] 내부 슬롯이 가르키는 프로토타입에 간접적으로 접근할 수 있다.
그리고 프로토타입은 자신의 constructor 프로퍼티를 통해 생성자 함수에 접근이 가능하고 생성자 함수는 자신의 prototype 프로퍼티를 통해 프로포타입에 접근이 가능하다.
__proto__ 접근자 프로퍼티
모든 객체는 __proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 자신의 프로토타입, 즉 [[Prototype]] 내부 슬롯에 간접적으로 접근할 수 있다.
빨간 박스가 person의 Object.prototype이다. 이는 __proto__에 접근이 가능하다. 이처럼 모든 객체는 __proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 프로포타입을 가르키는 [[Prototype]] 내부슬롯에 접근할 수 있다.
__proto__는 접근자 프로퍼티다.
자바스크립트는 원칙적으로 내부슬롯에 접근을 할 수 없다.
그래서 __proto__ 접근자 프로퍼티로 [[Prototype]]에 접근이 가능하다.
__proto__는 접근자 프로퍼티는 상속을 통해 사용된다.
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__'));
// __proto__ 프로퍼티는 모든 객체의 프로토타입 객체인 object.prototype의 접근자 프로퍼티다.
console.log(object.hetOwnPropertyDescriptor(Object.prototype, '__proto'));
Object.prototype -모든 객체는 프로토타입 계층 구조인 프로토타입 체인에 묶여 있다. - 자바스크립트 엔진은 객체의 프로퍼티에 접근할려고 할 떄 해당 객체에 접근하려는 프로퍼티가 없다면 __proto__ 접근자 프로퍼티가 가르키는 참조를 따라 자신의 부모 역할을 하는 프로토타입의 프로퍼티를 순차적으로 검색한다. - 프로토타입 체인의 최상위 객체는 object.prototype이며, 이 객체의 프로퍼티와 메서든 모든 객체에 상속된다.
__proto__는 접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근하는 이유
[[prototype]] 내부 슬롯의 값, 즉 프로토타입에 접근하기 위해 접근자 프로퍼티를 사용하는 이유는 상호 참조에 의해 프로토타입 체인이 생성돠는 것을 방지하기 위해서다.
따라서 생성자 함수로서 호출할 수 없는 함수, non-construtor인 화살표 함수와 ES6 메서드 축약 표현으로 정의한 메서드는 prototype 프로퍼티를 소유하지 않으며 프로토타입도 생성하지 않는다.
const Person = name => {
this.name = name;
}
// non-constructor는 prototype 프로퍼티를 소유하지 않는다.
console.log(Person.hasOwnProperty('prototype')); // false
생성자 함수로 호출하기 위해 정의하지 않은 일반 함수(함수 선언문, 함수 표현식)도 prototype 프로퍼티를 소유하지만 객체를 생성하지 않는 일반 함수의 prototpye 프로퍼티는 아무런 의미가 없다.
모든 객체가 가지고 있는 __proto__ 접근자 프로퍼티와 함수 객체만이 가지고 있는 protoype 프로퍼티는 결국 동일한 프로포타입 을 갖는다
하지만 이들 프로퍼티를 사용하는 주체가 다르다.
function Person(name) {
this.name = name;
}
const me = new Person('Lee');
// 결국 Person.prototype과 me.__proto__는 결국 동일한 프로토타입을 가진다.
console.log(Person.prototype === me.__proto); // true
프로토타입의 Constructor 프로퍼티와 생성자 함수
모든 프로토타입은 constructor 프로퍼티를 갖는다. 이 constructor 프로퍼티는 prototpye 프로퍼티로 자신을 참조하고 있는 생성자 함수르 가르킨다. 이 연결은 생성자 함수가 생성될 때, 즉 함수 객체가 생성될 때 이뤄진다.
function Person(name) {
this.name = name;
}
const me = new Person('Lee');
// 결국 Person.prototype과 me.__proto__는 결국 동일한 프로토타입을 가진다.
console.log(me.constructor === Person); // true
위 예제에서 Person 생성자 함수는 me 객체를 생성했다. 이 떄 me 객체는 프로토타입의 constructor 프로퍼티를 통해 생성자 함수와 연결이 된다. me 객체에는 프로퍼티가 없지만 me 객체의 프로토타입인 Person.prototype은 contructor 프로퍼티가 있다.
이로인헤 me 객체는 프로토타입인 Person.prototype의 constructor 프로퍼티를 상속받아 사용할 수 있다.
리터럴 표기법에 의해 생성된 객체의 생성자 함수와 프로토타입
생성자 함수에 의해 생성된 인스턴스는 프로토타입의 constructor 프로퍼티에 의해 생성자 함수와 연결된다.
const obj = new Object();
consoole.log(obj.constructor === object); // true
하지만 리러털 표기법에 의한 객체 생성 방식과 같이 명시적으로 new 연산자와 함께 생성자 함수를 호출하여 인스턴스틀 생성하지 않는 객체 생성 방식도 있다.
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 단정은 할 수없다.
위 예제에서 obj 객체는 Object 생성자 함수로 생성한 객체아 아니라 객체 리티럴에 의해 생성된 객체다.
하지만 obj 객체는 Object 생성자 함수와 constructor 프로퍼티로 연결되어 있다. 이유가 뭘까??
리터럴 표기법에 의해 생성된 객체도 상속을 위해 프로토타입이 필요하다. 따라서 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체도 가상적인 생성자 함수를 갖는다. 프로토타입은 생성자 함수와 더불어 생성되며 prototype, constructor 프로퍼티에 의해 연결되어 있기 때문이다.
프로토타입과 생성자 함수는 단독으로 존재할 수 없고 언제나 쌍으로 존재한다
프로토타입의 생성시점
결국 모든 객체는 생성자 함수와 연결이 되어있다.
프로토타입은 생성자 함수가 생성되는 시점에 더불에 생성이된다.
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.
// 함수정의가 평가되어 함수 객체를 생성하는 시점에 프로토타입도 더불어 생성된다
console.log(Person.prototype); // {construcor: f}
function Person(name) {
this.name = name;
}
const Person = name => {
this.name = name;
}
//non-constructor
console.log(Person.prototype); // undefined
함수 선언문으로 정의한 경우 런타임 이전에 실행이 되는데 이에 따라 호이스팅이 발생한다.
함수 선언문으로 정의된 Person 생성자 함수는 어떤 코드보다 먼저 평가되어 함수 객체가 된다. 이 떄 프로토타입도 더불어 생성된다.
생성된 프로토타입은 Person 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩 된다.
위 사진을 보면 생성된 프로토타입은 오직 constructor 프로퍼티만 갖는 객체다.
모든 객체는 프로토타입을 가지므로 프로토타입도 자신의 프로토타입을 갖는다. 생성된 프로토타입의 프로토타입은 Object.prototype이다.
사용자 정의 생성자 함수는 자신이 평가되어 함수 객체로 생성되는 시점에 프로토타입도 더불어 생성되고, 이 프로토타입은 언제나 Obejct.prototype이다.
빌트인 생성자 함수와 프로토타입 생성 시점
Object, String, Number, Date, Promise 등과 같이 빌트인 생성자 함수도 일반 함수와 마찬가지로 빌트인 생성자 함수가 생성되는 시점에 프로토타입이 생성된다. 모든 빌트인 생성자 함수는 전역객체가 생성되는 시점에 생성된다.
생성된 프로토타입은 빌트인 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩된다.
🗑️ 전역 객체 - 전역 객체는 코드가 실행되기 이전 단계에 자바스크립트 엔진에 의해 생성되는 특수한 객체다. - 전역 객체는 클라이튼 사이드 환경에서는 window, 서버 사이드 환경에서는 global 객체를 의미한다.
전역 객체는 표준 빌트인 객체들과 환경에 따른 호스트 객체(Web Api) var 키워드로 선언한 전역 변수와 전역 함수를 프로퍼티를 갖는다.
이처럼 객체가 생성되기 이전에 생성자 함수와 프로토타입은 이미 객체화되어 존재한다.
이후 생성자 함수 또는 리터럴 표기법으로 객체를 생성하면 프로토타입은 생성된 객체의 [[Prototype]] 내부 슬롯에 할당된다. 이로써 객체는 프로토타입을 상속받는다.
객체 생성 방식과 프로토타입의 결정
객체를 생성하는 방법은 다양하다
객체 리터럴
Object 생성자 함수
생성자 함수
Object.create 메서드
클래스
이처럼 다양한 방식으로 생성된 모든 객체는 각 방식마다 새부적인 차이가 있지만, OrdinaryObjectCreate에 의해 생성된다는 공통점이 있다.
추상 연산 OrdinaryObjectCreate는 필수적으로 자신이 생성할 객체의 프로토타입을 인수로 전달 받는다. 그리고 자신이 생성할 객체에 추가할 프로퍼티 목록을 옵션으로 전달할 수 있다.
추상연산 OrdinaryObjectCreate는 빈 객체를 생성한 후, 객체에 추가할 프로퍼티 목록이 인수로 전달되면 프로퍼티를 객체에 추가시킴
그리고 인수로 전달받은 프로토타입을 자신이 생성할 객체의 [[Prototype]] 내부 슬롯에 할당한 다음, 생성한 객체를 반환한다.
프로토타입은 추상 연산 OrdinaryObjectCreate에 전달되는 인수에 의헤 결정된다.
객체 리터럴에 의해 생성된 객체의 프로토타입
자바스크립트 엔진은 객체 리터럴을 평가하여 객체를 생성할 때 추상 연산 OrdinaryObjectCreate를 호출한다.
이때 추상연산 OrdinaryObjectCreat에 전달되는 프로토타입은 Object.protoype이다. 즉 객체 리터럴에 의해 생성되는 객체의 프로토타입은 Object.ptototype이다.
const obj = { x: 1 };
위 객체 리터럴이 평가되면 추상연산 OrdinaryObjectCreat에 의해 다음과 같이 Object 생성자 함수와 Object.prototype과 생성된 객체 사이에 연결이 만들어짐
이처럼 객체 리터럴에 의해 생성된 객체 obj 객체는 Object.prototype을 프로토타입으로 갖게되며, Object.prototype을 상속받는다.
obj 객체는 constructor 프로퍼티와 hasOwnProprty 메서드 등을 소유하지 않지만 프로토타입인 Object.prototype의 constructor 프로퍼티와 hasOwnProperty 메서드를 자신이 자산인 것처럼 자유롭게 사용이 가능하다. -> Object.prototype 객체를 상속받았기 떄문이다.
Object 생성자 함수에 의해 생성된 객체의 프로토타입
Object 생성자 함수를 인수 없이 호출하면 빈 객체가 생성된다.
Object 생성자 함수를 호출하면 객체 리터럴과 마찬가지로 추상 연산 OrdinaryObjectCreate가 호출된다. 이때 추상연산 OrdinaryObjectCreate에 전달되는 프로토타입은 Object.prototype이다.
const obj = new Object();
obj.x = 1;
위 코드가 실행되면 추상 연산 OrdinaryObjectCreat에 의해 다음과 같이 Object 생성자 함수와 Object.prototype과 생성된 객체 사이에 연결이 만들어진다.
객체 리터럴과 Object 생성자 함수에 의한 객체 생성 방식의 차이는 프로퍼티를 추가하는 방식에 있다.
객체 리터럴 방식은 객체 리터럴 내부에 프로퍼티를 추가하는 방식에 있다.
객체 리터럴 방식은 객체 리터럴 내부에 프로퍼티를 추가하지만 Object 생성자 함수 방식은 일단 빈 객체를 생성한 후 프로퍼티를 추가해야 한다.
생성자 함수에 의해 생성된 객체의 프로토타입
new 연산자로 생성자 함수 호출 후 인스턴스를 생성하면, 다른 객체 생성 방식과 마찬가지로 추상 연산 OrdinaryObjectCreate가 호출된다.
이 때 추상 연산 OrdinaryObjectCreate에 전달되는 프로토타입은 생성자 함수의 Prototype 프로퍼티에 바인딩 되어 있는 객체다.
function Person (name) {
this.name = name;
}
const me = new Person('Lee');
위 또한 OrdinaryObjectCreate에 의해 다음과 같이 생성자 함수와 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩 되어 있는 객체와 생성된 객체 사이에 연결이 만들어진다.
생성자 함수 Person과 더불어 생성된 프로토타입 Person.prototype의 프로퍼티는 constructor뿐이다.
프로토타입 Person.prototype에 프로퍼티를 추가하여 하위 객체가 상속받도록 구현해보자
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');
console.log(me);
console.log(you);
프로토타입은 객체다. 따라서 프로퍼티를 추가/삭제 할 수 있다.
Person 생성자 함수를 통해 생성된 모든 객체는 프로토타입에 추가된 sayHello 메서드를 상속받아 자신의 메서드 처럼 사용할 수 있다
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
me 객체는 Person.protype 뿐만 아니라 Object.prototype도 상속을 받았다.
자바스크립트는 객체의 프로퍼티에 접근할려고 할 때 해당 객체에 프로퍼티가 없으면 [[Prototype]] 내부 슬롯의 참조를 따라 자신의 부모 역할을 하는 프로토타입의 프로퍼티를 순차적으로 검색한다. 이를 프로토타입 체인 이라고 한다.
프로토타입 체인은 자바스크립트가 객체지향 프로그래밍 상속을 구현하는 메커니즘이다.
//hasOwnProperty는 Object.prototype 메서드다
// me 객체는 프로토타입 체인을 따라 hasOwnProperty 메서드를 검색하여 사용한다.
me.hasOwnProperty('name');
자바스크립트 엔진은 다음과 같은 과정을 거친다.
먼저 hasOwnproperty 메서드를 호출한 me 객체에서 hasOwnProperty 메서드를 검색한다. me 객체에는 hasOwnProperty 메서드가 없으므로 프로토타입 체인을 따라, 내부 슬롯에 바인딩되어 있는 프로토타입으로 이동하여 hasOwnProperty 메서드를 검색한다.
Person.prototype에도 hasOwnProperty 메서드가 없으므로 프로토타입 체인을 따라 내부 슬롯에 바인딩 되어 있는 프로토타입으로 이동하여 hasOwnProperty 메서드를 검색한다.
Object.prototype에는 hasOwnProperty 메서드가 존재하다. 자바스크립트 엔진은 Object.prototype.hasOwnProperty 메서드를 호출한다. 이떄 Object.prototype.hasOwnProperty 메서드의 this에는 me 객체가 바인딩 된다.
Object.prototype을 프로토타입 체인의 종점이라고 한다.
만약 Object.prototype에도 프로퍼티를 검색 못한다면 undefined가 반환된다.
