[JavaScript] 19장 프로토 타입 (1)

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- 자바스크립트는 클래스 기반 객체지향 프로그래밍 언어보다 효율적, 더 강력한 객체지향 프로그래밍 능력을 지니고 있는 프로토타입 기반의 객체지향 프로그래밍 언어.

  19.1 객체지향 프로그래밍  

- 전통적인 명령형 프로그래밍의 절차 지향적 관점에서 벗어나 객체의 집합으로 표현하려는 프로그래밍 패러다임.

• 속성 : 실세계의 실체(사물이나 개념)를 인식하는 철학적 사고를 프로그래밍에 접목하려는 시도에서 시작. 특징이나 성질 나타냄.

• 추상화 : 다양한 속성 중에서 프로그램에 필요한 속성만 간추려 내어 표현하는 것.

• 객체 : 속성을 통해 여러 개의 값을 하나의 단위로 구성한 복합적인 자료구조

// 예제 19-02
const circle = {radius: 5, // 반지름

    // 원의 지름: 2r 
    getDiameter() { 
        return 2 * this.radius; 
    },

    // 원의 둘레 : 2nr 
    getPerimeter() {
        return 2 * Math.PI * this.radius; 
    },

    // 원의 넓이: nrr 
    getArea() {
        return Math.PI * this.radius ** 2; 
    }
};
console.log(circle); 
// {radius: 5, getDiameter: f, getPerimeter: f, getArea: f}

console.log(circle.getDiameter()); // 10 
console.log(circle.getPerimeter()); // 31.41592653589793 
console.log(circle.getArea());; // 78.53981633974483

- 반지름은 원의 상태를 나타내는 데이터이며 원의 지름, 둘레, 넓이를 구하는 것은 동작.

 

- 상태를 나타내는 데이터와 상태 데이터를 조작할 수 있는 동작을 하나의 논리적인 단위로 묶어 생각.

- 객체의 상태 데이터를 프로퍼티 property, 동작을 메서드 method.

  19.2 상속과 프로토타입  

• 상속: 어떤 객체의 프로퍼티 또는 메서드를 다른 객체가 상속받아 그대로 사용할 수 있는 것.

- 불필요한 중복을 제거

- 기존의 코드 재사용

- 개발 비용을 줄일 수 있음

// 예제 19-03
// 생성자 함수 
function Circle(radius) {
    this.radius = radius; 
    this.getArea = function () {
        // Math.PI는 원주율을 나타내는 상수다.
        return Math.PI * this.radius ** 2; 
    };
}

// 반지름이 1인 인스턴스 생성 
const circle1 = new Circle(1); 
// 반지름이 2인 인스턴스 생성 
const circle2 = new Circle(2);

// Circle 생성자 함수는 인스턴스를 생성할 때마다 동일한 동작을 하는
// getArea 메서드를 중복 생성하고 모든 인스턴스가 중복 소유한다.
// getArea 메서드는 하나만 생성하여 모든 인스턴스가 공유해서 사용하는 것이 바람직하다.
console.log(circle1.getArea === circle2.getArea); // false

console.log(circle1.getArea()); // 3.141592653589793 
console.log(circle2.getArea()); // 12.566370614359172

// 예제 19-04
// 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; 
};

// 인스턴스 생성 
const circle1 = new Circle(1); 
const circle2 = new Circle(2);

// Circle 생성자 함수가 생성한 모든 인스턴스는 부모 객체의 역할을 하는
// 프로토타입 Circle.prototype으로부터 getArea 메서드를 상속받는다. 
// 즉, Circle 생성자 함수가 생성하는 모든 인스턴스는 하나의 getArea 메서드를 공유한다. 
console.log(circle1.getArea === circle2.getArea); // true

console.log(circle1.getArea()); // 3.141592653589793 
console.log(circle2.getArea()); // 12.566370614359172

  19.3 프로토타입 객체  

- 모든 객체는 [[Prototype]]이라는 내부 슬롯을 가지며, 이 내부 슬롯의 값은 프로토타입의 참조(null인 경우도 있다).

- [[Prototype]]에 저장되는 프로토타입은 객체 생성 방식에 의해 결정.

- 즉, 객체가 생성될 때 객체 생성 방식에 따라 프로토타입이 결정되고 [[Prototype]]에 저장.

  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 프로퍼티를 통해 간접적으로 [[Prototype]] 내부 슬롯의 값, 즉 프로토타입에 접근할 수 있다.

- 접근자 프로퍼티는 [[Get]], [[Set]] 프로퍼티 어트리뷰트로 구성된 프로퍼티다.

 

- 접근자 프로퍼티의 getter 함수인 [[Get]]이 호출.

- __proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 새로운 프로토타입을 할당하면 __proto__ 접근자 프로퍼티의 setter 함수인 [[Set]]이 호출된다.

// 예제 19-06
const obj = {};
const parent = { x: 1 };

// getter 함수인 get __proto__가 호출되어 obj 객체의 프로토타입을 취득
obj.__proto__;
    
// setter 함수인 set __proto__가 호출되어 obj 객체의 프로토타입을 교체 
obj.__protose = parent;
    
console.log(obj.x); // 1

  __proto__접근자 프로퍼티는 상속을 통해 사용된다.  

- __proto__ 접근자 프로퍼티는 객체가 직접 소유하는 프로퍼티가 아니라 Object.prototype의 프로퍼티다.

- 모든 객체는 상속을 통해 Object.prototype.__proto__ 접근자 프로퍼티를 사용할 수 있다.

// 예제 19-07
const person = { name: 'Lee' };

// person 객체는 __proto__ 프로퍼티를 소유하지 않는다. 
console.log(person.hasOwnProperty('__proto__')); // false

// __proto__ 프로퍼티는 모든 객체의 프로토타입 객체인 Object.prototype의 접근자 프로퍼티다. 
console.log(object.getOwnPropertyDescriptor(object.prototype, '__proto__')); 
// {get: f, set: f, enumerable: false, configurable: true}

// 모든 객체는 Object.prototype의 접근자 프로퍼티 __proto__를 상속받아 사용할 수 있다. 
console.log({}.__proto__ === Object.prototype); // true

  __proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근하는 이유  

- 상호 참조에 의해 프로토타입 체인이 생성되는 것을 방지하기 위해서 접근자 프로퍼티를 사용

// 예제 19-08
const parent = {}; 
const child = {};

// child의 프로토타입을 parent로 설정 
child.__proto__ = parent 
// parent의 프로토타입을 child로 설정 
parent.__proto__ = child; // TypeError: Cyclic __proto__ value

- 프로토타입 체인은 단방향 링크드 리스트로 구현.

- 순환 참조하는 프로토타입 체인이 만들어지면 종점이 존재하지 않기 때문에 프로퍼티를 검색할 때 무한 루프에 빠짐.

 

  __proto__ 접근자 프로퍼티를 코드 내에서 직접 사용하는 것은 권장하지 않는다.  

- 프로토타입의 참조를 취득하고 싶은 경우에는 Object.getPrototypeOf 메서드를 사용,

- 프로토타입을 교체하고 싶은 경우에는 Object.setPrototypeOf 메서드를 사용할 것을 권장

  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.

구분	소유	값	사용 주체	사용 목적
__proto__ 접근자 프로퍼티	모든 객체	프로토타입의 참조	모든 객체	객체가 자신의 프로토타입에 접근 또는 교체하기 위해 사용
prototype 프로퍼티	constructor	프로토타입의 참조	생성자 함수	생성자 함수가 자신이 생성할 객체(인스턴스)의 프로토타입을 할당하기 위해 사용

// 예제 19-13
// 생성자 함수 
function Person(name) {
    this.name = name;
}
const me = new Person('Lee');

// 결국 Person.prototype과 me.__proto__는 결국 동일한 프로토타입을 가리킨다. 
console.log(Person.prototype === me.__proto__); // true

(19-7그림추가)

  19.3.3 프로토타입의 constructor 프로퍼티와 생성자 함수 

- 모든 프로토타입은 constructor 프로퍼티를 갖는다. 이 constructor 프로퍼티는 prototype 프로퍼티로 자신을 참조하고 있는 생성자 함수를 가리킨다. 이 연결은 생성자 함수가 생성될 때, 즉 함수 객체가 생성될 때 이뤄진다.

(19-8그림추가)

  19.4 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체의 생성자 함수와 프로토타입  

- 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체도 물론 프로토타입이 존재한다.

- 하지만 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체의 경우 프로토타입의 constructor 프로퍼티가 가리키는 생성자 함수가 반드시 객체를 생성한 생성자 함수라고 단정할 수는 없다.

// 예제 19-17
// obj 객체는 Object 생성자 함수로 생성한 객체가 아니라 객체 리터럴로 생성했다. 
const obj = {};
    
// 하지만 obj 객체의 생성자 함수는 Object 생성자 함수다. 
console.log(obj.constructor === Object); // true

-  2에서 Object 생성자 함수에 인수를 전달하지 않거나 undefined 또는 null을 인수로 전달하면서 호출하면 내부적으로는 추상 연산 OrdinaryobjectCreate를 호출하여 Object.prototype을 프로토타입으로 갖는 객체를 생성한다.

// 예제 19-18
// 2. Object 생성자 함수에 의한 객체 생성
// 인수가 전달되지 않았을 때 추상 연산 OrdinaryobjectCreate를 호출하여 빈 객체를 생성한다.
let obj = new Object();
console.log(obj); // {}
    
// 1. new.targeti undefined, Object가 아닌 경우
// 인스턴스 - Foo. prototype - Object.prototype 순으로 프로토타입 체인이 생성된다.
class Foo extends Object {}
new Foo(); // Foo {}
    
// 3. 인수가 전달된 경우에는 인수를 객체로 변환한다
// Number 객체 생성
obj = new Object(123);
console.log(obj); // Number {123}
    
// String 객체 생성 
obj = new Object('123'); 
console.log(obj); // String {"123"}

- 객체 리터럴이 평가될 때는 다음과 같이 추상 연산 OrdinaryobjectCreate를 호출하여 빈 객체를 생성하고 프로퍼티를 추가하도록 정의되어 있다.

- 객체 리터럴에 의해 생성된 객체는 Object 생성자 함수가 생성한 객체가 아니다.

// 예제 19-19
// foo 함수는 Function 생성자 함수로 생성한 함수 객체가 아니라 함수 선언문으로 생성했다.
function foo() {}
    
// 하지만 constructor 프로퍼티를 통해 확인해보면 함수 foo의 생성자 함수는 Function 생성자 함수다.
console.log(foo.constructor === Function); // true

- 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체도 상속을 위해 프로토타입이 필요하다.

- 프로토타입과 생성자 함수는 단독으로 존재할 수 없고 언제나 쌍으로 존재한다.

리터럴 표기법	생성자 함수	프로토 타입
객체 리터럴	Object	Object.prototype
함수 리터럴	Function	Function.prototype
배열 리터럴	Array	Array.prototype
정규 표현식 리터럴	RegExp	RegExp.prototype

  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.

- 생성자 함수로서 호출할 수 없는 함수, 즉 non-constructor는 프로토타입이 생성되지 않는다.

- 생성된 프로토타입의 프로토타입은 Object.prototype이다.

(19-12그림추가)

  19.5.2 빌트인 생성자 함수와 프로토타입 생성 시점  

- 모든 빌트인 생성자 함수는 전역 객체가 생성되는 시점에 생성된다.

- 생성된 프로토타입은 빌트인 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩된다.

(19-13그림추가)

- 이후 생성자 함수 또는 리터럴 표기법으로 객체를 생성하면 프로토타입은 생성된 객체의 [[Prototype]] 내부 슬롯에 할당.

  19.6 객체 생성 방식과 프로토타입의 결정  

• 객체 리터럴
• Object 생성자 함수
• 생성자 함수
• Object.create 메서드
• 클래스(ES6)

- 추상 연산 OrdinaryobjectCreate14에 의해 생성된다는 공통점.

- 프로토타입은 추상 연산 OrdinaryobjectCreate에 전달되는 인수에 의해 결정

  19.6.1 객체 리터럴에 의해 생성된 객체의 프로토타입  

- 객체 리터럴을 평가하여 객체를 생성할 때 추상 연산 OrdinaryobjectCreate를 호출

(19-14그림추가)

- obj 객체는 자신의 프로토타입인 object.prototype의 constructor 프로퍼티와 hasOwnProperty 메서드를 자신의 자산인 것처럼 자유롭게 사용할 수 있다.

- 이는 obj 객체가 자신의 프로토타입인 Object.prototype 객체를 상속받았기 때문이다.

  19.6.2 Object 생성자 함수에 의해 생성된 객체의 프로토타입  

- Object 생성자 함수를 인수 없이 호출하면 빈 객체가 생성된다.

- 추상 연산 OrdinaryobjectCreate가 호출.

- 객체 리터럴에 의해 생성된 객체와 동일한 구조를 갖는다.

(19-15그림추가)

- Object 생성자 함수 방식은 일단 빈 객체를 생성한 이후 프로퍼티를 추가해야 한다.

  19.6.3 생성자 함수에 의해 생성된 객체의 프로토타입  

- new 연산자와 함께 생성자 함수를 호출하여 인스턴스를 생성하면 추상 연산 OrdinaryobjectCreate 호출.

- 추상 연산 OrdinaryobjectCreate에 전달되는 프로토타입은 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩되어 있는 객체

// 예제 19-27
function Person(name) {
    this.name = name; 
}

const me = new Person('Lee');

(19-16그림추가)

// 예제 19-28
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');

me.sayHello(); // Hi! My name is Lee 
you.sayHello(); // Hi! My name is Kim

- Person 생성자 함수를 통해 생성된 모든 객체는 sayhello 메서드를 상속받아 자신의 메서드처럼 사용할 수 있다.

(19-17그림추가)

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* 위 내용은 모던 자바스크립트 Deep Dive를 참고하여 개인적인 공부를 목적으로 정리하였습니다.

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