클래스의 인스턴스 생성 과정
new 연산자와 함께 클래스를 호출하면 아래와 같은 과정을 거치게 된다.
1. 인스턴스 생성과 this 바인딩
new 연산자와 함께 클래스를 호출하면 constructor의 내부 코드가 실행되기 전에 빈 객체가 생성된다.
2. 인스턴스 초기화
constructor의 내부 코드가 실행되어 this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.
3. 인스턴스 반환
클래스의 모든 처리가 끝나면 바인딩된 this가 반환된다.
class Person {
// 생성자
constructor(name) {
// 1. 암묵적으로 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다.
console.log(this); // Person {}
console.log(Object.getPrototypeOf(this) === Person.prototype); // true
// 2. this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.
this.name = name;
// 3. 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환된다.
}
}
인스턴스 프로퍼티
인스턴스 프로퍼티는 constructor 내부에서 정의해야 한다.
class Person {
constructor(name) {
// 인스턴스 프로퍼티
this.name = name; // name 프로퍼티는 public하다.
}
}
const me = new Person('Lee');
// name은 public하다.
console.log(me.name); // Lee
ES6의 클래스는 private,public,protected 키워드와 같은 접근제한자를 제한하지 않아 언제나 public하다. 하지만 private한 프로퍼티를 정의할 수 있는 사양이 있다. 이는 잠시 후에 알아보자.
접근자 프로퍼티
자체적으로는 값을 갖지 않고 다른 데이터 프로퍼티의 값을 읽거나 저장할때 사용하는 접근자 함수로 구성된 프로퍼티이다.
const person = {
// 데이터 프로퍼티
firstName: 'Ungmo',
lastName: 'Lee',
// fullName은 접근자 함수로 구성된 접근자 프로퍼티다.
// getter 함수
get fullName() {
return `${this.firstName} ${this.lastName}`;
},
// setter 함수
set fullName(name) {
// 배열 디스트럭처링 할당: "36.1. 배열 디스트럭처링 할당" 참고
[this.firstName, this.lastName] = name.split(' ');
}
};
// 데이터 프로퍼티를 통한 프로퍼티 값의 참조.
console.log(`${person.firstName} ${person.lastName}`); // Ungmo Lee
// 접근자 프로퍼티를 통한 프로퍼티 값의 저장
// 접근자 프로퍼티 fullName에 값을 저장하면 setter 함수가 호출된다.
person.fullName = 'Heegun Lee';
console.log(person); // {firstName: "Heegun", lastName: "Lee"}
// 접근자 프로퍼티를 통한 프로퍼티 값의 참조
// 접근자 프로퍼티 fullName에 접근하면 getter 함수가 호출된다.
console.log(person.fullName); // Heegun Lee
// fullName은 접근자 프로퍼티다.
// 접근자 프로퍼티는 get, set, enumerable, configurable 프로퍼티 어트리뷰트를 갖는다.
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(person, 'fullName'));
// {get: ƒ, set: ƒ, enumerable: true, configurable: true}
위 예제의 객체 리터럴을 클래스로 표현하면 아래와 같다.
class Person {
constructor(firstName, lastName) {
this.firstName = firstName;
this.lastName = lastName;
}
// fullName은 접근자 함수로 구성된 접근자 프로퍼티다.
// getter 함수
get fullName() {
return `${this.firstName} ${this.lastName}`;
}
// setter 함수
set fullName(name) {
[this.firstName, this.lastName] = name.split(' ');
}
}
const me = new Person('Ungmo', 'Lee');
// 데이터 프로퍼티를 통한 프로퍼티 값의 참조.
console.log(`${me.firstName} ${me.lastName}`); // Ungmo Lee
// 접근자 프로퍼티를 통한 프로퍼티 값의 저장
// 접근자 프로퍼티 fullName에 값을 저장하면 setter 함수가 호출된다.
me.fullName = 'Heegun Lee';
console.log(me); // {firstName: "Heegun", lastName: "Lee"}
// 접근자 프로퍼티를 통한 프로퍼티 값의 참조
// 접근자 프로퍼티 fullName에 접근하면 getter 함수가 호출된다.
console.log(me.fullName); // Heegun Lee
// fullName은 접근자 프로퍼티다.
// 접근자 프로퍼티는 get, set, enumerable, configurable 프로퍼티 어트리뷰트를 갖는다.
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(Person.prototype, 'fullName'));
// {get: ƒ, set: ƒ, enumerable: false, configurable: true}
getter는 인스턴스 프로퍼티에 접근할 때마다 프로퍼티 값을 조작하거나 별도의 행위가 필요할 때 사용하며 setter는 인스턴스 프로퍼티에 값을 할당할때마다 프로퍼티 값을 조작하거나 별도의 행위가 필요하는 경우 사용한다.
클래스의 메서드는 기본적으로 프로토타입 메서드가 된다. 따라서 클래스의 접근자 프로퍼티 또한 인스턴스 프로퍼티가 아닌 프로토타입의 프로퍼티가 된다.
클래스 필드 정의 제안
클래스 필드란 클래스 기반 객체지향 언어에서 클래스가 생성할 인스턴스의 프로퍼티를 가리키는 용어다. 클래스 기반 객체지향 언어인 자바의 클래스 정의를 한번 보자. 자바의 클래스 필드는 마치 클래스 내부에서 변수처럼 사용된다.
// 자바의 클래스 정의
public class Person {
// ① 클래스 필드 정의
// 클래스 필드는 클래스 몸체에 this 없이 선언해야 한다.
private String firstName = "";
private String lastName = "";
// 생성자
Person(String firstName, String lastName) {
// ③ this는 언제나 클래스가 생성할 인스턴스를 가리킨다.
this.firstName = firstName;
this.lastName = lastName;
}
public String getFullName() {
// ② 클래스 필드 참조
// this 없이도 클래스 필드를 참조할 수 있다.
return firstName + " " + lastName;
}
}
JS의 클래스에서 인스턴스 프로퍼티를 선언하고 초기화하려면 반드시 constructor 내부에서 this에 프로퍼티를 추가해야 하지만 자바의 클래스에서는 마치 변수처럼 클래스 몸체에 this없이 선언하는 것이 가능하다.
또한 this를 생략해도 클래스 필드를 참조할 수 없다. JS의 클래스 몸체에는 메서드만 선언할 수 있으며 따라서 자바와 유사하게 클래스 필드를 선언하면 문법에러가 발생한다.
class Person {
// 클래스 필드 정의
name = 'Lee';
}
const me = new Person('Lee');
하지만 최신 브라우저에서는 위 예제가 오류를 발생시키지 않는다. JS에서도 인스턴스 프로퍼티를 마치 클래스 기반 객체지향 언어의 클래스 필드처럼 정의할 수 있는 새로운 표준 사양인 Class field declartions가 TC39프로세스의 stage3에 제안되어 있다.
TC39프로세스는 ECMA-262사양에 세로운 표준 사양을 추가하기 위해 공식적으로 명문화 해놓은 과정을 말한다. stage4까지 승급되면 ECMAScript의 새로운 표준 사양이 된다.
물론 아직 stage3이므로 정식 표준 사양으로 승급되진 않았지만 최신브라우저에서는 승급이 확실시 되는 이 제안을 미리 구현해놓았다. 따라서 최신 브라우저와 Node.js에서는 아래 예제가 정상적으로 동작한다.
class Person {
// 클래스 필드 정의
name = 'Lee';
}
const me = new Person();
console.log(me); // Person {name: "Lee"}
클래스 몸체에서 클래스 필드를 정의하는 경우 this에 클래스 필드를 바인딩해서는 안된다. this는 클래스의 constructor와 메서드 내부에서만 유효하다.
class Person {
// this에 클래스 필드를 바인딩해서는 안된다.
this.name = ''; // SyntaxError: Unexpected token '.'
}
또한 클래스 필드를 참조하는 경우에는 this를 반드시 사용해야 한다.
class Person {
// 클래스 필드
name = 'Lee';
constructor() {
console.log(name); // ReferenceError: name is not defined
}
}
new Person();
클래스 필드에 초기값을 할당하지 않으면 undefined를 갖는다.
class Person {
// 클래스 필드를 초기화하지 않으면 undefined를 갖는다.
name;
}
const me = new Person();
console.log(me); // Person {name: undefined}
인스턴스를 생성하는 경우 외부의 초기값으로 클래스 필드를 초기화해야 할 필요가 있다면 constructor에서 클래스 필드를 초기화해야 한다.
class Person {
name;
constructor(name) {
// 클래스 필드 초기화.
this.name = name;
}
}
const me = new Person('Lee');
console.log(me); // Person {name: "Lee"}
그런데 위처럼 클래스 필드를 초기화 할 일이 있따면 굳이 constructor 밖에서 클래스 필드를 정의할 필요가 없다.
class Person {
constructor(name) {
this.name = name;
}
}
const me = new Person('Lee');
console.log(me); // Person {name: "Lee"}
함수는 일급객체이므로 함수를 클래스 필드에 할당할 수 있으며 클래스 필드를 통해서 메서드를 정의할수도 있다.
class Person {
// 클래스 필드에 문자열을 할당
name = 'Lee';
// 클래스 필드에 함수를 할당
getName = function () {
return this.name;
}
// 화살표 함수로 정의할 수도 있다.
// getName = () => this.name;
}
const me = new Person();
console.log(me); // Person {name: "Lee", getName: ƒ}
console.log(me.getName()); // Lee
이처럼 클래스 필드에 함수를 할당하면 프로토타입 메서드가 아닌 인스턴스 메서드가 된다 따라서 이처럼 클래스 필드에 함수를 할당하는 것은 권장하지 않는다.
private 필드 정의 제안
JS는 캡슐화를 완전하게 지원하지 않고 접근 제한자들을 지원하지 않는다.
클래스 필드 정의 제안을 사용한다 하더라도 클래스 필드 자체가 기본적으로 public이다.
class Person {
name = 'Lee'; // 클래스 필드도 기본적으로 public하다.
}
// 인스턴스 생성
const me = new Person();
console.log(me.name); // Lee
private필드를 정의할 수 있는 새로운 표준 사양이 제안되어 있으며 해당 제안도 최신 브라우저에는 이미 구현되어 있다.
private필드의 선두에 #을 붙여주면 된다.
class Person {
// private 필드 정의
#name = '';
constructor(name) {
// private 필드 참조
this.#name = name;
}
}
const me = new Person('Lee');
// private 필드 #name은 클래스 외부에서 참조할 수 없다.
console.log(me.#name);
// SyntaxError: Private field '#name' must be declared in an enclosing class
클래스 외부에서 private 필드에 직접 접근하는 방법은 없으며 접근자 프로퍼티를 통해 간접적으로 접근해야 한다.
class Person {
// private 필드 정의
#name = '';
constructor(name) {
this.#name = name;
}
// name은 접근자 프로퍼티다.
get name() {
// private 필드를 참조하여 trim한 다음 반환한다.
return this.#name.trim();
}
}
const me = new Person(' Lee ');
console.log(me.name); // Lee
private 필드는 반드시 클래스 몸체에 정의해야 하며 private 필드를 직접 constructor에 정의하면 에러가 발생한다.
class Person {
constructor(name) {
// private 필드는 클래스 몸체에서 정의해야 한다.
this.#name = name;
// SyntaxError: Private field '#name' must be declared in an enclosing class
}
}
static 필드 제안
클래스에서 static키워드를 사용하여 정적 메서드를 정의하는 건 가능했지만 static키워드로 정적 필드를 정의할 수는 없었다. 이 역시 최신 브라우저에는 정의되어 있으며 static public 필드, static private 필드, static private 메서드를 정의할 수 있는 사양이 stage3까지 정의되어 있다.
class MyMath {
// static public 필드 정의
static PI = 22 / 7;
// static private 필드 정의
static #num = 10;
// static 메서드
static increment() {
return ++MyMath.#num;
}
}
console.log(MyMath.PI); // 3.142857142857143
console.log(MyMath.increment()); // 11
상속에 의한 클래스 확장
상속에 의한 클래스 확장은 프로토타입 기반 상속과는 조금 다른 개념이다. 상속에 의한 클래스 확장은 기존 클래스를 상속받아 새로운 클래스를 확장하여 정의한다.
클래스와 생성자 함수는 인스턴스를 생성할 수 있는 함수에서 매우 유사하지만 클래스는 상속을 통해 기존 클래스를 확장할 수 있는 문법이 기본적으로 제공하고 생성자 함수는 그렇지 않다.
상속의 예시를 한번 보자.
class Animal {
constructor(age, weight) {
this.age = age;
this.weight = weight;
}
eat() { return 'eat'; }
move() { return 'move'; }
}
// 상속을 통해 Animal 클래스를 확장한 Bird 클래스
class Bird extends Animal {
fly() { return 'fly'; }
}
const bird = new Bird(1, 5);
console.log(bird); // Bird {age: 1, weight: 5}
console.log(bird instanceof Bird); // true
console.log(bird instanceof Animal); // true
console.log(bird.eat()); // eat
console.log(bird.move()); // move
console.log(bird.fly()); // fly
클래스는 상속을 통해 다른 클래스를 확장할 수 있는 extends키워드가 제공되며 해당 키워드를 통한 클래스 확장은 간편하고 직관적이다.
JS자체가 클래스 기반 언어가 아니므로 생성자 함수로 클래스를 흉내내는건 권장되지는 않지만 의사 클래스 상속 패턴으 ㄹ사용하여 클래스 확장을 흉내내기도 했다. 하지만 클래스 문법의 등장으로 해당 패턴은 더는 필요하지 않다.
// 의사 클래스 상속(pseudo classical inheritance) 패턴
var Animal = (function () {
function Animal(age, weight) {
this.age = age;
this.weight = weight;
}
Animal.prototype.eat = function () {
return 'eat';
};
Animal.prototype.move = function () {
return 'move';
};
return Animal;
}());
// Animal 생성자 함수를 상속하여 확장한 Bird 생성자 함수
var Bird = (function () {
function Bird() {
// Animal 생성자 함수에게 this와 인수를 전달하면서 호출
Animal.apply(this, arguments);
}
// Bird.prototype을 Animal.prototype을 프로토타입으로 갖는 객체로 교체
Bird.prototype = Object.create(Animal.prototype);
// Bird.prototype.constructor을 Animal에서 Bird로 교체
Bird.prototype.constructor = Bird;
Bird.prototype.fly = function () {
return 'fly';
};
return Bird;
}());
var bird = new Bird(1, 5);
console.log(bird); // Bird {age: 1, weight: 5}
console.log(bird.eat()); // eat
console.log(bird.move()); // move
console.log(bird.fly()); // fly
extends 키워드
상속을 통해 클래스를 확장하려면 extends 키워드를 사용하여 상속받을 클래스를 정의한다.
// 수퍼(베이스/부모)클래스
class Base {}
// 서브(파생/자식)클래스
class Derived extends Base {}
상속을 통해 확장된 크랠스를 서브클래스라 부르고 서브 클래스에게 상속된 클래스를 수퍼클래스라고 부른다. 서브클래스는 파생클래스,자식클래스라고도 부르며 수퍼클래스를 베이스클래스,부모 클래스라고 부르기도 한다.
수퍼클래스와 서브클래스는 인스턴스의 프로토타입 체인 뿐 아니라 클래스 간의 프로토타입 체인도 생성한다.
동적 상속
extends키워드는 클래스 뿐 아니라 생성자 함수를 상속받아 클래스를 확장할 수 있다. 단 extends 키워드 앞에는 반드시 클래스가 와야 한다.
// 생성자 함수
function Base(a) {
this.a = a;
}
// 생성자 함수를 상속받는 서브클래스
class Derived extends Base {}
const derived = new Derived(1);
console.log(derived); // Derived {a: 1}extends 키워드 다음에는 클래스 뿐 아니라 [[Contruct]] 내부 메서드를 갖는 함수 객체로 평가될 수 있는 모든 표현식이 사용할 수 있으며 이를 통해 동적으로 상속받을 대상을 결정할 수 있다.
function Base1() {}
class Base2 {}
let condition = true;
// 조건에 따라 동적으로 상속 대상을 결정하는 서브클래스
class Derived extends (condition ? Base1 : Base2) {}
const derived = new Derived();
console.log(derived); // Derived {}
console.log(derived instanceof Base1); // true
console.log(derived instanceof Base2); // false
서브클래스의 constructor
서브 클래스의 constructor를 생략하면 아래와 같은 constructor가 암묵적으로 정의되며 args는 new연산자와 함께 클래스를 호출할 때 전달한 인수의 리스트이다.
constructor(...args) { super(...args); }
수퍼 클래스와 서브 클래스 모두 constructor가 생략된다면 아래와 같이 constructor가 정의된다.
// 수퍼클래스
class Base {}
// 서브클래스
class Derived extends Base {}
// 수퍼클래스
class Base {
constructor() {}
}
// 서브클래스
class Derived extends Base {
constructor() { super(); }
}
const derived = new Derived();
console.log(derived); // Derived {}즉 빈 객체가 생성된다.
super 키워드
super 키워드는 함수처럼 호출할 수도 있고 this와 같이 식별자처럼 참조할 수 있는 특수한 키워드이다.
1. super를 호출하면 수퍼클래스와 constructor를 호출한다.
2. super를 호출하면 수퍼클래스의 메서드를 호출할 수 있다.
super 호출
수퍼클래스의 constructor 내부에서 추가한 프로퍼티를 그대로 갖는 인스턴스를 생성한다면 constructor를 생략할 수 있다.
// 수퍼클래스
class Base {
constructor(a, b) {
this.a = a;
this.b = b;
}
}
// 서브클래스
class Derived extends Base {
// 다음과 같이 암묵적으로 constructor가 정의된다.
// constructor(...args) { super(...args); }
}
const derived = new Derived(1, 2);
console.log(derived); // Derived {a: 1, b: 2}
new 연산자와 함께 서브클래스를 호출하면서 전달한 인수 중에서 수퍼클래스의 constructor에 전달할 필요가 있는 인수는 서브클래스의 constructor에서 호출하는 super을 통해서 전달된다.
// 수퍼클래스
class Base {
constructor(a, b) { // ④
this.a = a;
this.b = b;
}
}
// 서브클래스
class Derived extends Base {
constructor(a, b, c) { // ②
super(a, b); // ③
this.c = c;
}
}
const derived = new Derived(1, 2, 3); // ①
console.log(derived); // Derived {a: 1, b: 2, c: 3}
서브클래스에서 constructor를 생략하지 않는 겨웅 서브클래스의 constructor에는 반드시 super를 호출해야 한다.
class Base {}
class Derived extends Base {
constructor() {
// ReferenceError: Must call super constructor in derived class before accessing 'this' or returning from derived constructor
console.log('constructor call');
}
}
const derived = new Derived();
서브클래스의 constructor에서 super를 호출하기 전까지는 this를 참조할 수 없다.
class Base {}
class Derived extends Base {
constructor() {
// ReferenceError: Must call super constructor in derived class before accessing 'this' or returning from derived constructor
this.a = 1;
super();
}
}
const derived = new Derived(1);
super는 반드시 서브클래스의 constructor에서만 호출되어야 한다.
class Base {
constructor() {
super(); // SyntaxError: 'super' keyword unexpected here
}
}
function Foo() {
super(); // SyntaxError: 'super' keyword unexpected here
}
메서드 내에서 super를 참조하면 수퍼클래스의 메서드를 호출하는것이 가능하다.
// 수퍼클래스
class Base {
constructor(name) {
this.name = name;
}
sayHi() {
return `Hi! ${this.name}`;
}
}
// 서브클래스
class Derived extends Base {
sayHi() {
// super.sayHi는 수퍼클래스의 프로토타입 메서드를 가리킨다.
return `${super.sayHi()}. how are you doing?`;
}
}
const derived = new Derived('Lee');
console.log(derived.sayHi()); // Hi! Lee. how are you doing?
super 참조를 통해 수퍼클래스의 메서드를 참조하려면 수퍼클래스의 prototype 프로퍼티에 바인딩 된 프로토타입을 참조할 수 있어야 한다.
또한 ES6 의 메서드 축약 표현으로 정의된 함수만이 [[HomeObject]]를 가져 super참조를 사용할 수 있다.
const obj = {
// foo는 ES6의 메서드 축약 표현으로 정의한 메서드다. 따라서 [[HomeObject]]를 갖는다.
foo() {},
// bar는 ES6의 메서드 축약 표현으로 정의한 메서드가 아니라 일반 함수다.
// 따라서 [[HomeObject]]를 갖지 않는다.
bar: function () {}
};
또한 super 참조는 클래스의 전유물은 아니다. 객체 리터럴에서도 super참조를 사용할 수 있다. 물론 ES6의 메서드 축약 표현으로 정의된 함수만 가능하다.
const base = {
name: 'Lee',
sayHi() {
return `Hi! ${this.name}`;
}
};
const derived = {
__proto__: base,
// ES6 메서드 축약 표현으로 정의한 메서드다. 따라서 [[HomeObject]]를 갖는다.
sayHi() {
return `${super.sayHi()}. how are you doing?`;
}
};
console.log(derived.sayHi()); // Hi! Lee. how are you doing?
서브클래스의 정적 메서드 내에서 super.sayHi는 수퍼클래스의 정적 메서드 sayHi를 가리킨다.
// 수퍼클래스
class Base {
static sayHi() {
return 'Hi!';
}
}
// 서브클래스
class Derived extends Base {
static sayHi() {
// super.sayHi는 수퍼클래스의 정적 메서드를 가리킨다.
return `${super.sayHi()} how are you doing?`;
}
}
console.log(Derived.sayHi()); // Hi! how are you doing?
표준 빌트인 생성자 함수 확장
extneds 키워드는 클래스 뿐 아니라 [[Construct]] 내부 메서드를 갖는 함수 객체로 평가될 수 있는 모든 표현식을 사용할 수 있다. 따라서 String,Number,Arry와 같은 표준 빌트인 객체도 확장할 수 있다.
// Array 생성자 함수를 상속받아 확장한 MyArray
class MyArray extends Array {
// 중복된 배열 요소를 제거하고 반환한다: [1, 1, 2, 3] => [1, 2, 3]
uniq() {
return this.filter((v, i, self) => self.indexOf(v) === i);
}
// 모든 배열 요소의 평균을 구한다: [1, 2, 3] => 2
average() {
return this.reduce((pre, cur) => pre + cur, 0) / this.length;
}
}
const myArray = new MyArray(1, 1, 2, 3);
console.log(myArray); // MyArray(4) [1, 1, 2, 3]
// MyArray.prototype.uniq 호출
console.log(myArray.uniq()); // MyArray(3) [1, 2, 3]
// MyArray.prototype.average 호출
console.log(myArray.average()); // 1.75
이때 주의할 점은 Array.prototype의 메서드 중에서 map,filter와 같이 새로운 배열을 반환하는 메서드가 MyArray 클래스의 인스턴스를 반환한다는 점에주의하자.
console.log(myArray.filter(v => v % 2) instanceof MyArray); // true
만약 새로운 배열을 반환하는 메서드가 MyArray클래스의 인스턴스를 반환하지 않으면 메서드체이닝이 불가능하다.
// 메서드 체이닝
// [1, 1, 2, 3] => [ 1, 1, 3 ] => [ 1, 3 ] => 2
console.log(myArray.filter(v => v % 2).uniq().average()); // 2
만약 MyArray클래스의 uniq 메서드가 MyArray 클래스가 생성한 인스턴스가 아닌 Array가 생성한 인스턴스를 반환하게 하려면 Symbol.species를 사용하여 정적 접근자 프로퍼티를 추가한다.