[JS] DeepDive(17) 생성자 함수에 의한 객체 생성

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이전에 소개했던 객체 리터럴 방식은 객체를 생성하기위한 가장 일반적이고 간단한 방식이다. 이번에는 객체 리터럴 방식 말고 생성자 함수를 활용하여 객체를 생성하는 방식에 대해 알아보자.

Object 생성자 함수

new 연산자와 함께 Object 생성자 함수를 호출하면 빈 객체를 생성하여 반환한다.

// 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: f}
person.sayHello(); // Hi! My name is Lee

생성자 함수란 new 연산자와 함께 호출하여 객체를 생성하는 함수를 말한다. 생성자 함수에 의해 생성된 객체를 인스턴스라 한다.

JS는 Object생성자 함수이외에도 String,Number,Boolean,Function,Array,Date,RegExp,Promise 등의 빌트인 생성자 함수를 제공한다.

방식을 보면 알겠지만 Object생성자 함수를 활용하여 객체를 만드는 것보다 객체 리터럴을 활용하는것이 더 간편하다. 그렇다면 왜 생성자 함수를 사용할까?

객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식의 문제점

객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식은 직관적이고 간편하다. 단 객체 리터럴에 의한 객체생성은 방식은 단 하나의 객체만 생성한다.

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

circle1 객체와 circle2객체는 프로퍼티 구조가 동일하다. 하지만 위와같은 객체 리터럴에 의해 객체를 만들면 항상 같은 프로퍼티와 메서드를 기술해야 한다.

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

this는 객체 자신의 프로퍼티나 메서드를 참조하기위한 자기참조 변수이며 this 바인딩은 함수 호출 방식에 따라서 동적으로 결정된다.

// 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

const obj = { foo }; // ES6 프로퍼티 축약 표현

// 메서드로서 호출
obj.foo(); // obj

// 생성자 함수로서 호출
const inst = new foo(); // inst

생성자 함수느 ㄴ이름 그대로 객체를 생성하는 함수로 클래스 기반 객체지향 언어와의 생성자와는 다르게 일반 함수와 동일한 방법으로 생성자 함수를 정의하고 new 연산자와 함께 호출하면 생성자 함수로 동작한다. 만약 new 연산자가 없다면 일반함수와 동일하게 동작한다.

// 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

생성자 함수의 역할은 프로퍼티 구조가 동일한 인스턴스를 생성하기 위한 템플릿으로 동작하여 인스턴스를 생성하는 것과 생성된 인스턴스를 초기화 하는 것이다.

function Circle(radius) {
  // 1. 암묵적으로 빈 객체가 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 circle1 = new Circle(5);
console.log(circle); // Circle {radius: 1, getDiameter: f}

1. 인스턴스 생성과 this 바인딩

암묵적으로 빈 객체가 생성되며 인스턴스가 this에 바인딩 되게 된다.

2. 인스턴스 초기화

생성자 함수에 기술된 코드가 한줄씩 실행되어 this에 반인딩 되어 있는 인스턴스를 초기화한다.

3. 인스턴스 반환

생성자 함수 내부에서 모든 처리가 끝나면 완성된 인스턴스가 바인딩된 this를 암묵적으로 반환한다.

하지만 만약 this가 아닌 다른 객체를 명시적으로 반환하면 this가 아닌 다른 객체가 반환된다.

function Circle(radius) {
  // 1. 암묵적으로 빈 객체가 생성되고 this에 바인딩된다.
  
  // 2. this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function () {
    return 2 * this.radius; 
  };
  
  // 3. 명시적으로 객체를 반환하면 암묵적인 this 반환이 무시된다.
  return {}
}

// 인스턴스 생성. Circle 생성자 함수는 명시적으로 반환한 객체를 반환한다.
const circle1 = new Circle(5);
console.log(circle); // {}

내부메서드 [[Call]]과 [[Construct]]

함수는 일반적인 함수로 호출할 수 있는것은 물론 new 연산자와 함께 객체를생성할 수 있다고 했다.

함수는 객체이므로 일반객체와 동일하게 동작할 수 있다. 함수 객체는 일반 객체가 가지고 있는 내부 슬롯과 내부 메서드를 모두 가지고 있기 때문이다.

// 함수는 객체다.
function foo() {}

// 따라서 프로퍼티를 소유할 수 있고,
foo.prop = 10;

// 메서드도 소유할 수 있다.
foo.method = function() {
	console.log(this.prop);
}

foo.method(); // 10

물론 함수는 객체이지만 일반 객체와는 다르게 호출 할 수 있다는 차이가 있다. 따라서 일반 객체와는 다르게 함수로 동작하기 위한 내부 메서드들이 있다.

function foo() {}

// 일반적인 함수로서 호출: [[Call]]이 호출된다.
foo();

// 생성자 함수로서 호출: [[Construct]]가 호출된다.
new foo();

내부메서드 [[Call]]을 갖는 함수 객체를 callable이라고 하며 내부메서드 [[Construct]]를 갖는 함수 객체를 constructor라고 한다.

모든 함수객체는 callable이지만 모든 함수 객체가 constructor인것은 아니다. 즉 모든 함수 객체를 생성자 함수로 호출할 수 있는것은 아니다.

constructor와 non-constructor의 구분

JS는 방금 말한대로 함수객체를 생성할 때 정의 방식에 따라서 constructor와 non-constructor를 구분한다.

이때 주의할 점은 ECMAScript 사양에서 메서드로 인정하는 범위가 일반적인 의미의 메서드보다 좁다는 것이다.

// 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() {} 
}; 

obj.x(); // TypeError: obj.x is not a constructor

함수를 프로퍼티 값으로 사용하면 일반적으로 메서드로 통칭한다. 단 ECMAScript 사양에서 메서드란 ES6의 메서드 축약 표현만을 의미한다. 따라서 일반함수 즉 함수선언문과 함수 표현식으로 정의된 함수만이 constructor이고 화살표 함수로 정의된 함수는 non-constructor이다.

따라서 생성자함수로 사용할 의도가 없는 일반함수에 new연산자를 붙이면 생성자 함수로 동작할 수 있다는 것을 주의해야 한다.

new 연산자

일반함수와 생성자 함수에 특별한 형식적 차이는 없다. new 연산자와 함께 함수를 호출하면 해당 함수는 생성자 함수로 동작한다.

따라서 new 연산자와 함께 호출하는 함수는 constructor이어야 한다.

반대로 new 연산자 없이 생성자 함수를 호출하면 일반 함수로 호출된다. 조금 어려운 말로 하면 [[Construct]]가 아닌 [[Call]]이 호출된다.

일반 함수와 생성자 함수에 특별한 형식 차이가 없기에 생성자 함수를 만들때 일반적으로 첫ㅅ 문자를 대문자로 기술하는 파스칼 케이스로 명명하는게 일반적이다.

new.target

생성자 함수가 new 연산자 없이 호출되는 것을 방지하기 위해서 파스칼 케이스를 사용한다해도 실수는 언제든지 할 수 있다. 이런 위험성을 방지하기 위해서 ES6에서 new.target을 지원한다.

new.target은 this와 유사하게 constructor인 모든 함수 내부에서 암묵적인 지역변수와 같이 사용된다.

(IE는 new.target을 지원하지 않으니 주의하자)

함수 내부에서 new.target을 사용하면 new 연산자와 함께 생성자 함수로 호출되었는지 확인할 수 있다.

// 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());

참고로 대부분의 빌트인 생성자 함수는 new연산자와 함께 호출되었는지를 확인한 후 적절한 값을 반환한다.

String,Number,Boolean 생성자 함수는 new 연산자 없이 호출하면 문자열,숫자,불리언 값을 반환하는데 이를 활용해서 타입변환하는데 사용되기도 한다.

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