[ 모던 자바스크립트 ] 17. 생성자 함수에 의한 객체 생성

 

 

1) Object 생성자 함수

new 연산자와 함께 Object 생성자 함수를 호출하면 빈 객체를 생성하여 반환한다. 빈 객체를 생성한 이후 프로퍼티 또는 메서드를 추가하여 객체를 완성할 수 있다.

// 빈 객체 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 객체(인스턴스)를 생성하는 함수를 말한다. 생성자 함수에 의해 생성된 객체를 인스턴스라 한다.

자바스크립트는 Object 생성자 함수 이외에도 String, Number, Boolean, Function, Array, Date, RegExp, Promise 등의 빌트인 생성자 함수를 제공한다.

 

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2) 생성자 함수

객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식의 문제점

객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식은 단 하나만의 객체만 생성한다. 따라서 동일한 프로퍼티를 갖는 객체를 여러 개 생성해야 하는 경우 매번 같은 프로퍼티를 기술해야 하기 때문에 비효율적이다.

 

 

생성자 함수에 의한 객체 생성 방식의 장점

생성자 함수에 의한 객체 생성 방식은 마치 객체(인스턴스)를 생성하기 위한 템플릿(클래스)처럼 생성자 함수를 사용하여 프로퍼티 구조가 동일한 객체 여러 개를 간편하게 생성할 수 있다.

// 생성자 함수
function Circle(radius) {
	this.radius = radius;
	this.getDiameter = function () {
		return 2 * this.radius;
	};
}

// 인스턴스 생성
const circle1 = new Circle(5);
const circle2 = new Circle(10);

 

클래스 기반 객체지향 언어(자바 등)의 생성자와는 다르게 그 형식이 정해져 있는 것이 아니라 일반 함수와 동일한 방법으로 생성자 함수를 정의하고 new 연산자와 함께 호출하면 해당 함수는 생성자 함수로 동작한다.

// new 연산자와 함께 호출하지 않으면 생성자 함수로 동작하지 않는다.
// 즉, 일반 함수로서 호출된다. 
const circle3 = Circle(15);

// 일반 함수로서 호출된 Circle은 반환문이 없으므로 암묵적으로 undefined를 반환한다. 
console.log(circle3);   // undefined

// 일반 함수로서 호출된 Circle 내의 this는 전역 객체를 가리킨다. 
console.log(radius);   // 15

 

 

생성자 함수의 인스턴스 생성 과정

생성자 함수의 역할은 인스턴스를 생성하는 것과 생성된 인스턴스를 초기화(인스턴스 프로퍼티 추가 및 초기값 할당)하는 것이다.

자바스크립트 엔진은 암묵적인 처리를 통해 인스턴스를 생성하고 반환한다.

 

 

1. 인스턴스 생성과 this 바인딩

암묵적으로 빈 객체(인스턴스)가 생성된다. 그리고 인스턴스는 this에 바인딩된다. 생성자 함수 내부의 this가 생성자 함수가 생성할 인스턴스를 가리키는 이유가 바로 이것이다. 이 처리는 런타임 이전에 실행된다.

 

※ 바인딩 : 식별자와 값을 연결하는 과정

※ this 바인딩 : this(키워드로 분류되지만 식별자 역할)과 this가 가리킬 객체를 바인딩하는 것

 

 

2. 인스턴스 초기화

this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다. 즉, this에 바인딩되어 있는 인스턴스에 프로퍼티나 메서드를 추가하고 생성자 함수가 인수로 전달받은 초기값을 인스턴스 프로퍼티에 할당하여 초기화하거나 고정값을 할당한다. 이 처리는 개발자가 기술한다.

 

 

3. 인스턴스 반환

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

 

function Circle(radius) {
	// 1. 암묵적으로 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다. 
	console.log(this);   // Circle {}
	
	// 2. this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다. 
	this.radius = radius;
	this.getDiameter = function () {
		return 2 * radius;
	};

	// 3. 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환된다.
}

const circle = new Circle(1);
console.log(circle);   // Circle {radius: 1, getDiameter: f}

 

만약 this가 아닌 객체를 명시적으로 반환하면 this가 반환되지 못하고 return 문에 명시한 객체가 반환된다. (즉, 암묵적인 this 반환이 무시된다)

하지만 명시적으로 원시 값을 반환하면 원시 값 반환은 무시되고 암묵적으로 this가 반환된다.

생성자 함수 내부에서 명시적으로 this가 아닌 다른 값을 반환하는 것은 생성자 함수의 기본 동작을 훼손한다. 따라서 생성자 함수 내부에서 return 문은 반드시 생략해야 한다.

 

 

내부 메서드 [[Call]] 과 [[Construct]]

함수는 객체이므로 일반 객체와 동일하게 동작할 수 있다.

일반 객체는 호출할 수 없지만 함수는 호출할 수 있다. 따라서 함수 객체는 일반 객체가 가지고있는 내부 슬롯과 내부 메서드는 물론, 함수로서 동작하기 위해 함수 객체만을 위한 [[Environment]], [[FormalParameters]] 등 내부 슬롯과 [[Call]], [[Construct]] 같은 내부 메서드를 추가로 가지고 있다.

 

함수가 일반 함수로서 호출되면 함수 객체의 내부 메서드 [[Call]] 이 호출되고 new 연산자와 함께 생성자 함수로서 호출되면 내부 메서드 [[Construct]] 가 호출된다.

 

내부 메서드 [[Call]]을 갖는 함수 객체를 callable이라 하며, 내부 메서드 [[Construct]]를 갖는 함수 객체를 constructor, [[Construct]]를 갖지 않는 함수 객체를 non-constructor라고 부른다.

• callable : 호출할 수 있는 객체 (=함수)
• constructor : 생성자 함수로서 호출할 수 있는 함수
• non-constructor : 생성자 함수로서 호출할 수 없는 함수

모든 함수 객체는 내부 메서드 [[Call]]을 갖고 있으므로 호출할 수 있다. 하지만 모든 함수 객체가 [[Construct]]를 갖는 것은 아니다.

결론적으로 함수 객체는 callable이면서 constructor이거나 callable이면서 non-constructor다.

 

 

constructor과 non-constructor의 구분

자바스크립트 엔진은 함수 정의를 평가하여 함수 객체를 생성할 때 함수 정의 방식에 따라 함수를 constructor와 non-constructor로 구분한다.

 

▪️ constructor : 함수 선언문, 함수 표현식, 클래스

▪️ non-constructor : 메서드(ES6 메서드 축약 표현), 화살표 함수

   ※ ECMAScript 사양에서 메서드로 인정하는 범위가 일반적인 의미의 메서드보다 좁다

 

// 일반 함수 정의: 함수 선언문, 함수 표현식
function foo() {}
const bar = function () {};
// 프로퍼티 x의 값으로 할당된 것은 일반 함수로 정의된 것이다. (메서드로 인정 X)
const baz = {
	x: function () {}
};

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 표현만 메서드로 인정)
const obj = {
	x() {}
};
new obj.x();   // TypeError: obj.x is not a constructor

 

 

new 연산자

일반 함수와 생성자 함수에 특별한 형식적 차이는 없다. new 연산자와 함께 함수를 호출하면 해당 함수는 생성자 함수로 동작한다. 반대로 new 연산자 없이 생성자 함수를 호출하면 일반 함수로 호출된다.

따라서 생성자 함수는 일반적으로 첫 문자를 대문자로 기술하는 파스칼 케이스로 명명하여 일반 함수와 구별할 수 있도록 노력한다.

 

 

new.target

ES6부터 지원

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

• new 연산자와 함께 생성자 함수로서 호출되면 함수 내부의 new.target은 함수 자신을 가리킨다.
• new 연산자 없이 일반 함수로 호출된 함수 내부의 new.target은 undefined다.

따라서 함수 내부에서 new.target을 사용하여 new 연산자와 생성자 함수로서 호출했는지 확인하여 그렇지 않은 경우 new 연산자와 함께 재귀 호출을 통해 생성자 함수로서 호출할 수 있다.

function Circle(radius) {
	// 이 함수가 new 연산자와 함께 호출되지 않았다면
	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 * radius;
	};
}

// new 연산자 없이 생성자 함수를 호출하여도 new.target을 통해 생성자 함수로서 호출된다.
const circle = Circle(5);
console.log(circle.getDiameter());   // 10

 

new.target을 사용할 수 없는 상황이라면 스코프 세이프 생성자 패턴을 사용할 수 있다.

function Circle(radius) {
	// 생성자 함수가 new 연산자와 함께 호출되면 함수의 선두에서 빈 객체를 생성하고
	// this에 바인딩한다. 이때 this와 Circle은 프로토타입에 의해 연결된다.

	// 이 함수가 new 연산자와 암께 호출되지 않았다면 이 시점의 this는 전역 객체 window를 가리킨다.
	// 즉, this와 Circle은 프로토타입에 의해 연결되지 않는다.
	if (!(this instanceof Circle)) {
		return new Circle(radius);
	}
	this.radius = radius;
	this.getDiameter = function () {
		return 2 * radius;
	};
}

// new 연산자 없이 생성자 함수를 호출하여도 생성자 함수로서 호출된다.
const circle = Circle(5);

 

대부분의 빌트인 생성자 함수(Object, String, Number, Boolean, Function, Array, Date, RegExp, Promise 등)는 new 연산자와 함께 호출되었는지를 확인한 후 적절한 값을 반환한다.

 

▪️ Object와 Function 생성자 함수는 new 연산자 없이 호출해도 new 연산자와 함께 호출했을 때와 동일하게 동작한다.

let obj = new Object();
console.log(obj);   // {}

obj = Object();
console.log(obj);   // {}

let f = new Function('x', 'return x ** x');
console.log(f);   // f anonymous(x) { return x ** x }

f = Function('x', 'return x ** x');
console.log(f);   // f anonymous(x) { return x ** x }

 

▪️ String, Number, Boolean 생성자 함수는 new 연산자와 함께 호출했을 때 String, Number, Boolean 객체를 생성하여 반환하지만 new 연산자 없이 호출하면 문자열, 숫자, 불리언 값을 반환한다. (이를 통해 데이터 타입을 변환하기도 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

 

 

 

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출처: 이웅모, 『모던 자바스크립트 Deep Dive』 - 위키북스