[ 모던 자바스크립트 ] 19. 프로토타입

 

자바스크립트는 명령형, 함수형, 프로토타입 기반 객체지향 프로그래밍을 지원하는 멀티 패러다임 프로그래밍 언어다.

자바스크립트를 이루고 있는 거의 “모든 것”이 객체다. (원시 타입의 값을 제외한 나머지 값들)

 

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1) 객체지향 프로그래밍

 

📌 객체지향 프로그래밍의 4가지 특징

▪️ 상속(Inheritance)

▪️ 추상화(Abstraction)

▪️ 캡슐화(Encapsulation)

▪️ 다형성(Polymorphism)

 

여러 개의 독립적 단위, 즉 객체의 집합으로 프로그램을 표현하려는 프로그래밍 패러다임

다양한 속성 중에서 프로그램에 필요한 속성만 간추려 내어 표현하는 것을 추상화라 한다.

 

“이름”과 “주소”라는 속성을 갖는 person이라는 객체를 자바스크립트로 표현하면 다음과 같다.

const person = {
	name: "Lee",
	address: "Seoul"
};

 

이때 프로그래머는 이름과 주소 속성으로 표현된 객체인 person을 다른 객체와 구별하여 인식할 수 있다. 이처럼 속성을 통해 여러 개의 값을 하나의 단위로 구성한 복합적인 자료구조를 객체라 하며, 객체지향 프로그래밍은 독립적인 객체의 집합으로 프로그램을 표현하려는 프로그래밍 패러다임이다.

 

객체지향 프로그래밍은 객체의 상태(state)를 나타내는 데이터와 상태 데이터를 조작할 수 있는 동작(behavior)을 하나의 논리적인 단위로 묶어 생각한다. 따라서 객체는 상태 데이터와 동작을 하나의 논리적인 단위로 묶은 복합적인 자료구조라고 할 수 있다. 이때 객체의 상태 데이터를 프로퍼티(property), 동작을 메서드(method)라 부른다.

 

각 객체는 고유의 기능을 갖는 독립적인 부품으로 볼 수 있지만 자신의 고유한 기능을 수행하면서 다른 객체와 관계성을 가질 수 있다. 다른 객체와 메시지를 주고받거나 데이터를 처리할 수도 있다. 또는 다른 객체의 상태 데이터나 동작을 상속받아 사용하기도 한다.

 

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2) 상속과 프로토타입

상속은 객체지향 프로그래밍의 핵심 개념으로, 어떤 객체의 프로퍼티 또는 메서드를 다른 객체가 상속받아 그대로 사용할 수 있는 것을 말한다.

자바스크립트는 프로토타입을 기반으로 상속을 구현하여 불필요한 중복을 제거한다.

 

function Circle(radius) {
	this.radius = radius;
	this.getArea = function () {
		return Math.PI * this.radius ** 2;
	};
}

const circle1 = new Circle(1);
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

 

동일한 생성자 함수에 의해 생성된 모든 인스턴스가 동일한 메서드를 중복 소유하는 것은 메모리를 불필요하게 낭비한다. 또한 인스턴스를 생성할 때마다 메서드를 생성하므로 퍼포먼스에도 악영향을 준다.

 

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;
};

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

 

Circle 생성자 함수가 생성한 모든 인스턴스는 자신의 프로토타입, 즉 상위(부모) 객체 역할을 하는 Circle.prototype의 모든 프로퍼티와 메서드를 상속받는다.

 

상속은 코드의 재사용이란 관점에서 매우 유용하다. 생성자 함수가 생성할 모든 인스턴스가 공통적으로 사용할 프로퍼티나 메서드를 프로토타입에 미리 구현해 두면 생성자 함수가 생성할 모든 인스턴스는 별도의 구현없이 상위(부모) 객체인 프로토타입의 자산을 공유하여 사용할 수 있다.

 

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3) 프로토타입 객체

프로토타입은 어떤 객체의 상위(부모) 객체의 역할을 하는 객체로서 다른 객체에 공유 프로퍼티(메서드 포함)를 제공한다. 프로토타입을 상속받은 하위(자식) 객체는 상위 객체의 프로퍼티를 자신의 프로퍼티처럼 자유롭게 사용할 수 있다.

모든 객체는 하나의 프로토타입을 갖는다. 그리고 모든 프로토타입은 생성자 함수와 연결되어 있다.

 

 

proto 접근자 프로퍼티

모든 객체는 proto 접근자 프로퍼티를 통해 자신의 프로토타입, 즉 [[Prototype]] 내부 슬롯에 간접적으로 접근할 수 있다.

 

__proto__는 접근자 프로퍼티다.

 

__proto__는 getter/setter 함수라고 부르는 접근자 함수([[Get]], [[Set]] 프로퍼티 어트리뷰트에 할당된 함수)를 통해 프로토타입을 취득하거나 할당한다.

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.__proto__ = 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.

const person = { name: 'Lee' };
console.log(person.hasOwnProperty('__proto__'));   // false
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

프로토타입에 접근하기 위해 접근자 프로퍼티를 사용하는 이유는 상호 참조에 의해 프로토타입 체인이 생성되는 것을 방지하기 위해서다.

const parent = {};
const child = {};

child.__proto__ = parent;
parent.__proto__ = child;   // TypeError: Cyclic __proto__ value

 

프로토타입 체인은 단방향 링크드 리스트로 구현되어야 한다.

순환 참조하는 프로토타입 체인이 만들어지면 프로토타입 체인 종점이 존재하지 않기 때문에 프로토타입 체인에서 프로퍼티를 검색할 때 무한 루프에 빠진다.

따라서 아무런 체크 없이 무조건적으로 프로토타입을 교체할 수 없도록 proto 접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근하고 교체하도록 구현되어 있다.

 

 

proto 접근자 프로퍼티를 코드 내에서 직접 사용하는 것은 권장하지 않는다.

모든 객체가 proto 접근자 프로퍼티를 사용할 수 있는 것은 아니다. (직접 상속을 통해 생성한 객체 등)

따라서 프로토타입 참조를 취득하고 싶은 경우에는 Object.getPrototypeOf 메서드를 사용하고, 프로토타입을 교체하고 싶은 경우에는 Object.setPrototypeOf 메서드를 사용할 것을 권장한다.

 

 

함수 객체의 prototype 프로퍼티

함수 객체만이 소유하는 prototype 프로퍼티는 생성자 함수가 생성할 인스턴스의 프로토타입을 가리킨다.

따라서 non-constructor인 화살표 함수와 ES6 메서드 축약 표현으로 정의한 메서드는 prototype 프로퍼티를 소유하지 않으며 프로토타입도 생성하지 않는다.

생성자 함수로 호출하기 위해 정의하지 않은 일반 함수도 prototype 프로퍼티를 소유하지만 객체를 생성하지 않는 일반 함수의 prototype 프로퍼티는 아무런 의미가 없다.

모든 객체가 가지고 있는(엄밀히 말하면 Object.prototype으로부터 상속받은) proto 접근자 프로퍼티와 함수 객체만이 가지고 있는 prototype 프로퍼티는 결국 동일한 프로토타입을 가리킨다. 하지만 이들 프로퍼티를 사용하는 주체가 다르다.

 

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

 

// 생성자 함수
function Person(name) {
	this.name = name;
}

const me = new Person('Lee');

console.log(Person.prototype === me.__proto__);   // true

 

 

프로토타입의 constructor 프로퍼티와 생성자 함수

모든 프로토타입은 constructor 프로퍼티를 갖는다. 이 constructor 프로퍼티는 prototype 프로퍼티로 자신을 참조하고 있는 생성자 함수를 가리킨다.

// 생성자 함수
function Person(name) {
	this.name = name;
}

const me = new Person('Lee');

console.log(me.constructor === Person);   // true

 

me 객체에는 constructor 프로퍼티가 없지만 me 객체의 프로토타입인 Person.prototype에는 constructor 프로퍼티가 있다. 따라서 me 객체는 프로토타입인 Person.prototype의 constructor 프로퍼티를 상속받아 사용할 수 있다.

 

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4) 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체의 생성자 함수와 프로토타입

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 단정할 수는 없다.

const obj = {};

console.log(obj.constructor === Object);   // true

 

Object 생성자 함수 호출과 객체 리터럴의 평가는 추상 연산 OrdinaryObjectCreate를 호출하여 빈 객체를 생성하는 점에서 동일하나 new.target의 확인이나 프로퍼티를 추가하는 처리 등 세부 내용은 다르다. 따라서 객체 리터럴에 의해 생성된 객체는 Object 생성자 함수가 생성한 객체가 아니다.

 

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.

다시 말해, 프로토타입과 생성자 함수는 단독으로 존재할 수 없고 언제나 쌍으로 존재한다.

 

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

 

객체는 리터럴 표기법 또는 생성자 함수에 의해 생성되므로 결국 모든 객체는 생성자 함수와 연결되어 있다.

프로토타입은 생성자 함수가 생성되는 시점에 더불어 생성된다.

 

 

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.

// 함수 정의가 평가되어 함수 객체를 생성하는 시점에 프로토타입도 더불어 생성된다.
console.log(Person.prototype);   // {constructor: f}

function Person(name) {
	this.name = name;
}

 

함수 선언문은 런타임 이전에 자바스크립트 엔진에 의해 먼저 실행된다. 프로토타입도 객체이고 모든 객체는 프로토타입을 가지므로 프로토타입도 자신의 프로토타입을 갖는다.

 

 

빌트인 생성자 함수와 프로토타입 생성 시점

빌트인 생성자 함수가 생성되는 시점에 프로토타입이 생성된다.

모든 빌트인 생성자 함수는 전역 객체가 생성되는 시점에 생성된다. 생성된 프로토타입은 빌트인 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩된다.

 

🔎 전역 객체

▪코드가 실행되기 이전 단계에 자바스크립트 엔진에 의해 생성되는 특수한 객체

▪클라이언트 사이드 환경(브라우저)에서는 window

▪서버 사이드 환경(Node.js)에서는 global

 

 

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 생성된 객체는 프로토타입을 상속받는다.

 

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6) 객체 생성 방식과 프로토타입의 결정

객체는 다양한 생성 방식이 있다. 각 방식마다 세부적인 객체 생성 방식의 차이는 있으나 추상 연산 OrdinaryObjectCreate에 의해 생성된다는 공통점이 있다.

추상 연산 OrdinaryObjectCreate는 빈 객체를 생성한 후, 객체에 추가할 프로퍼티 목록이 인수로 전달될 경우 프로퍼티를 객체에 추가한다.

즉, 프로토타입은 추상 연산 OrdinaryObjectCreate에 전달되는 인수에 의해 결정된다.

 

 

객체 리터럴에 의해 생성된 객체의 프로토타입

객체 리터럴에 의해 생성되는 객체의 프로토타입은 Object.prototype이다.

const obj = { x: 1 };

console.log(obj.constructor === Object);   // true
console.log(obg.hasOwnProperty('x'));   // true

 

 

Object 생성자 함수에 의해 생성된 객체의 프로토타입

Object 생성자 함수에 의해 생성되는 객체의 프로토타입은 Object.prototype이다.

const obj = new Object();
obj.x = 1;

console.log(obj.constructor === Object);   // true
console.log(obg.hasOwnProperty('x'));   // true

 

 

생성자 함수에 의해 생성된 객체의 프로토타입

생성자 함수에 의해 생성되는 객체의 프로토타입은 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩되어 있는 객체다.

 

프로토타입은 객체다. 따라서 일반 객체와 같이 프로토타입에도 프로퍼티를 추가/삭제할 수 있다. 그리고 이렇게 추가/삭제된 프로퍼티는 프로토타입 체인에 즉각 반영된다.

function Person(name) {
	this.name = name;
}

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

 

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7) 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

 

Person 생성자 함수에 의해 생성된 me 객체는 Object.prototype의 메서드인 hasOwnProperty를 호출할 수 있다. 이것은 me 객체가 Person.prototype 뿐만 아니라 Object.prototype도 상속받았다는 것을 의미한다.

 

 

me 객체의 프로토타입은 Person.prototype이다.

Object.getPrototypeOf(me) === Person.prototype;   // -> true

 

 

Person.prototype의 프로토타입은 Object.prototype이다. 프로토타입의 프로토타입은 언제나 Object.prototype이다.

Object.getPrototypeOf(Person.prototype) === Object.prototype;   // -> true

 

 

자바스크립트는 객체의 프로퍼티(메서드 포함)에 접근하려고 할 때 해당 객체에 접근하려는 프로퍼티가 없다면 [[Prototype]] 내부 슬롯의 참조를 따라 자신의 부모 역할을 하는 프로토타입의 프로퍼티를 순차적으로 검색한다. 이를 프로토타입 체인이라고 한다.

프로토타입 체인은 자바스크립트가 객체지향 프로그래밍의 상속을 구현하는 매커니즘이다.

😎 프로토타입 메서드 체이닝을 통해 프로토타입으로 가지고 있는 객체의 메서드 사용 가능

 

프로토타입 체인의 최상위에 위치하는 객체는 언제나 Object.prototype이다. 따라서 모든 객체는 Object.prototype을 상속받는다. Object.prototype을 프로토타입 체인의 종점이라 한다.

 

프로토타입 체인의 종점인 Object.prototype에서도 프로퍼티를 검색할 수 없는 경우 undefined를 반환한다. (에러 발생 X)

console.log(me.foo);   // undefined

 

 

자바스크립트 엔진은 프로토타입 체인을 따라 프로퍼티/메서드를 검색한다. 다시 말해, 자바스크립트 엔진은 객체 간의 상속 관계로 이루어진 프로토타입의 계층적인 구조에서 객체의 프로퍼티를 검색한다. 따라서 프로토타입 체인은 상속과 프로퍼티 검색을 위한 매커니즘이라고 할 수 있다.

 

이에 반해, 프로퍼티가 아닌 식별자는 스코프 체인에서 검색한다. 다시 말해, 자바스크립트 엔진은 함수의 중첩 관계로 이루어진 스코프의 계층적 구조에서 식별자를 검색한다. 따라서 스코프 체인은 식별자 검색을 위한 매커니즘이라고 할 수 있다.

 

스코프 체인과 프로토타입 체인은 서로 연관없이 별도로 동작하는 것이 아니라 서로 협력하여 식별자와 프로퍼티를 검색하는 데 사용된다.

 

😎 또한 프로토타입 체인과 스코프 체인은 모두 하위에서 상위로 향하며 검색을 수행하는 “단방향” 이라는 공통점이 있다.

 

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8) 오버라이딩과 프로퍼티 섀도잉

const Person = (function () {
	// 생성자 함수
	function Person(name) {
		this.name = name;
	}
	
	// 프로토타입 메서드
	Person.prototype.sayHello = function () {
		console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
	};

	// 생성자 함수를 반환
	return Person;
}());

const me = new Person('Lee');

// 인스턴스 메서드
me.sayHello = function () {
	console.log(`Hey! My name is ${this.name}`);
};

// 인스턴스 메서드가 호출된다. 프로토타입 메서드는 인스턴스 메서드에 의해 가려진다. 
me.sayHello();   // Hey! My name is Lee

 

프로토타입이 소유한 프로퍼티(메서드 포함)를 프로토타입 프로퍼티, 인스턴스가 소유한 프로퍼티를 인스턴스 프로퍼티라고 부른다.

 

프로토타입 프로퍼티와 같은 이름의 프로퍼티를 인스턴스에 추가하면 프로토타입 체인을 따라 프로토타입 프로퍼티를 검색하여 프로토타입 프로퍼티를 덮어쓰는 것이 아니라 인스턴스 프로퍼티로 추가된다.

 

이때 인스턴스 메더스 sayHello는 프로토타입 메서드 sayHello를 오버라이딩했고 프로토타입 메서드 sayHello는 가려진다. 이처럼 상속 관계에 의해 프로퍼티가 가려지는 현상을 프로퍼티 섀도잉(property shadowing)이라 한다.

 

 

🔎 오버라이딩 (overriding)

상위 클래스가 가지고 있는 메서드를 하위 클래스가 재정의하여 사용하는 방식

 

// 인스턴스 메서드를 삭제한다.
delete me.sayHello;
// 인스턴스에는 sayHello 메서드가 없으므로 프로토타입 메서드가 호출된다. 
me.sayHello();   // Hi! My name is Lee

 

 

하위 객체를 통해 프로토타입의 프로퍼티를 변경 또는 삭제하는 것은 불가능하다.

// (이미 삭제된 상태) 프로토타입 체인을 통해 프로토타입 메서드가 삭제되지 않는다.
delete me.sayHello;
// 프로토타입 메서드가 호출된다. 
me.sayHello();   // Hi! My name is Lee

 

 

프로토타입 프로퍼티를 변경 또는 삭제하려면 하위 객체를 통해 프로토타입 체인으로 접근하는 것이 아니라 프로토타입에 직접 접근해야 한다.

// 프로토타입 메서드 변경
Person.prototype.sayHello = function () {
	console.log(`Hey! My name is ${this.name}`);
};
me.sayHello();   // Hey! My name is Lee

// 프로토타입 메서드 삭제
delete Person.prototype.sayHello;
me.sayHello();   // TypeError: me.sayHello is not a function

 

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9) 프로토타입의 교체

프로토타입은 임의의 다른 객체로 변경할 수 있다. 이러한 특징을 활용하여 객체 간의 상속 관계를 동적으로 변경할 수 있다.

프로토타입은 생성자 함수 또는 인스턴스에 의해 교체할 수 있다.

 

 

생성자 함수에 의한 프로토타입의 교체

const Person = (function () {
	function Person(name) {
		this.name = name;
	}
	
	// ① 생성자 함수의 prototype 프로퍼티를 통해 프로토타입을 교체
	Person.prototype = {
		sayHello() {
			console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
		}
	};

	return Person;
}());

const me = new Person('Lee');

 

①에서 Person.prototype에 객체 리터럴을 할당했다. 이는 Person 생성자 함수가 생성할 객체의 프로토타입을 객체 리터럴로 교체한 것이다.

프로토타입으로 교체한 객체 리터럴에는 constructor 프로퍼티가 없다.

// 프로토타입을 교체하면 constructor 프로퍼티와 생성자 함수 간의 연결이 파괴된다.
console.log(me.constructor === Person);   // false
// 프로토타입 체인을 따라 Object.prototype의 constructor 프로퍼티가 검색된다. 
console.log(me.constructor === Object);   // true

 

 

프로토타입으로 교체한 객체 리터럴에 constructor 프로퍼티를 추가하여 프로토타입의 constructor 프로퍼티를 되살린다.

const Person = (function () {
	function Person(name) {
		this.name = name;
	}
	
	// 생성자 함수의 prototype 프로퍼티를 통해 프로토타입을 교체
	Person.prototype = {
		// constructor 프로퍼티와 생성자 함수 간의 연결을 설정
		constructor: Person,
		sayHello() {
			console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
		}
	};

	return Person;
}());

const me = new Person('Lee');

// constructor 프로퍼티가 생성자 함수를 가리킨다. 
console.log(me.constructor === Person);   // true
console.log(me.constructor === Object);   // false

 

 

인스턴스에 의한 프로토타입의 교체

function Person(name) {
	this.name = name;
}

const me = new Person('Lee');

// 프로토타입으로 교체할 객체
const parent = {
	sayHello() {
		console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
	}
};

// ① me 객체의 프로토타입을 parent 객체로 교체한다. 
Object.setPrototypeOf(me, parent);

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

 

프로토타입으로 교체한 객체에는 constructor 프로퍼티가 없으므로 constructor 프로퍼티와 생성자 함수 간의 연결이 파괴된다.

// 프로토타입을 교체하면 constructor 프로퍼티와 생성자 함수 간의 연결이 파괴된다.
console.log(me.constructor === Person);   // false
// 프로토타입 체인을 따라 Object.prototype의 constructor 프로퍼티가 검색된다. 
console.log(me.constructor === Object);   // true

 

생성자 함수에 의한 프로토타입 교체와 인스턴스에 의한 프로토타입 교체는 별다른 차이가 없어 보이지만 미묘한 차이가 있다.

• 생성자 함수 ⇒ Person 생성자 함수의 prototype 프로퍼티가 교체된 프로토타입을 가리킨다.
• 인스턴스 ⇒ Person 생성자 함수의 prototype 프로퍼티가 교체된 프로토타입을 가리키지 않는다.

 

프로토타입으로 교체한 객체 리터럴에 constructor 프로퍼티를 추가하고 생성자 함수의 prototype 프로퍼티를 재설정하여 파괴된 생성자 함수와 프로토타입 간의 연결을 되살려 보자.

function Person(name) {
	this.name = name;
}

const me = new Person('Lee');

// 프로토타입으로 교체할 객체
const parent = {
	// constructor 프로퍼티와 생성자 함수 간의 연결을 설정
	constructor: Person,
	sayHello() {
		console.log(`Hi! My name is ${this.name}`)
	}
};

// 생성자 함수의 prototype 프로퍼티와 프로토타입 간의 연결을 설정
Person.prototype = parent;

// me 객체의 프로토타입을 parent 객체로 교체한다.
Object.setPrototypeOf(me, parent);

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

// constructor 프로퍼티가 생성자 함수를 가리킨다.
console.log(me.constructor === Person);   // true
console.log(me.constructor === Object);   // false

// 생성자 함수의 prototype 프로퍼티가 교체된 프로토타입을 가리킨다.
console.log(Person.prototype === Object.getPrototypeOf(me));   // false

 

이처럼 프로토타입 교체를 통해 객체 간의 상속 관계를 동적으로 변경하는 것은 꽤나 번거롭다. 따라서 프로토타입은 직접 교체하지 않는 것이 좋다.

 

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10) instanceof 연산자

객체 instanceof 생성자 함수

 

우변의 생성자 함수의 prototype에 바인딩된 객체가 좌변의 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하면 true로 평가되고, 그렇지 않은 경우에는 false로 평가된다.

function Person(name) {
	this.name = name;
}

const me = new Person('Lee');

console.log(me instanceof Person);   // true
console.log(me instanceof Object);   // true

 

instanceof 연산자는 생성자 함수의 prototype에 바인딩된 객체가 프로토타입 체인 상에 존재하는지 확인한다.

 

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11) 직접 상속

 

Object.create에 의한 직접 상속

/**
* 지정된 프로토타입 및 프로퍼티를 갖는 새로운 객체를 생성하여 반환한다.
* @param {Object} prototype - 생성할 객체의 프로토타입으로 지정할 객체
* @param {Object} [propertiesObject] - 생성할 객체의 프로퍼티를 갖는 객체
* @return {Object} 지정된 프로토타입 및 프로퍼티를 갖는 새로운 객체
*/
Object.create(prototype[, propertiesObject])

 

Object.create 메서드는 첫 번째 매개변수에 전달한 객체의 프로토타입 체인에 속하는 객체를 생성한다. 즉, 객체를 생성하면서 직접적으로 상속을 구현하는 것이다. 이 메서드의 장점은 다음과 같다.

• new 연산자가 없이도 객체를 생성할 수 있다.
• 프로토타입을 지정하면서 객체를 생성할 수 있다.
• 객체 리터럴에 의해 생성된 객체도 상속받을 수 있다.

// 프로토타입이 null인 객체를 생성한다. 생성된 객체는 프로토타입 체인의 종점에 위치한다.
// obj -> null
let obj = Object.create(null);
console.log(Object.getPrototypeOf(obj) === null);   // true
// Object.prototype을 상속받지 못한다.
console.log(obj.toString());   // TypeError: obj.toString is not a function

// obj -> Object.prototype -> null
// obj = {}; 와 동일하다.
obj = Object.create(Object.prototype);
console.log(Object.getPrototypeOf(obj) === Object.prototype);   // true

// obj -> Object.prototype -> null
// obj = { x: 1 }; 와 동일하다.
obj = Object.create(Object.prototype, {
	x: { value : 1, writable: true, enumerable: true, configurable: true }
});
console.log(obj.x);   // 1
console.log(Object.getPrototypeOf(obj) === Object.prototype);   // true

const myProto = { x : 10 };
// 임의의 객체를 직접 상속받는다.
// obj -> myProto -> Object.prototype -> null
obj = Object.create(myProto);
console.log(obj.x);   // 10
console.log(Object.getPrototypeOf(obj) === myProto);   // true

// 생성자 함수
function Person(name) {
	this.name = name;
}
// obj -> Person.prototype -> Object.prototype -> null
// obj = new Person('Lee')와 동일하다.
obj = Object.create(Person.prototype);
obj.name = 'Lee';
console.log(obj.name);   // Lee
console.log(Object.getPrototypeOf(obj) === Person.prototype);   // true

 

 

ESLint는 Object.prototype의 빌트인 메서드를 객체가 직접 호출하는 것을 권장하지 않는다. 그 이유는 Object.create 메서드를 통해 프로토타입 체인의 종점에 위치하는 객체를 생성할 수 있기 때문이다.

프로토타입 체인의 종점에 위치하는 객체는 Object.prototype의 빌트인 메서드를 사용할 수 없다. 따라서 에러를 발생시킬 위험을 없애기 위해 Object.prototype 메서드는 간접적으로 호출하는 것이 좋다.

const obj = Object.create(null);
obj.a = 1;

// console.log(obj,hasOwnProperty('a'));
// TypeError: obj.hasOwnProperty is not a function

console.log(Object.prototype.hasOwnProperty.call(obj, 'a'));   // true

 

 

객체 리터럴 내부에서 __proto__에 의한 직접 상속

ES6에서는 객체 리터럴 내부에서 proto 접근자 프로퍼티를 사용하여 직접 상속을 구현할 수 있다.

const myProto = { x: 10 };

const obj = {
	y: 20;
	// 객체를 직접 상속받는다.
	// obj -> myProto -> Object.prototype -> null
	__proto__: myProto
};

console.log(obj.x, obj.y);   // 10 20
console.log(Object.getPrototypeOf(obj) === myProto);   // true

 

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12) 정적 프로퍼티/메서드

정적(static) 프로퍼티/메서드는 생성자 함수로 인스턴스를 생성하지 않아도 참조/호출할 수 있는 프로퍼티/메서드를 말한다.

// 생성자 함수
function Person(name) {
	this.name = name;
}

// 프로토타입 메서드
Person.prototype.sayHello = function () {
	console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
};

// 정적 프로퍼티
Person.staticProp = 'static prop';

// 정적 메서드
Person.staticMethod = function () {
	console.log('staticMethod');
};

const me = new Person('Lee');

// 생성자 함수에 추가한 정적 프로퍼티/메서드는 생성자 함수로 참조/호출한다.
Person.staticMethod();   // staticMethod

// 정적 프로퍼티/메서드는 생성자 함수가 생성한 인스턴스로 로 참조/호출할 수 없다.
me.staticMethod();   // TypeError: me.staticMethod is not a function

 

생성자 함수 객체가 소유한 프로퍼티/메서드를 정적 프로퍼티/메서드라고 한다. 정적 프로퍼티/메서드는 생성자 함수가 생성한 인스턴스의 프로토타입 체인에 속하지 않으므로 인스턴스로 참조/호출할 수 없다.

 

 

function Foo() {}

// 프로토타입 메서드
// this를 참조하지 않는 프로토타입 메서드는 정적 메서드로 변경하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
Foo.prototype.x = function () {
	console.log('x');
};

const foo = new Foo();
// 프로토타입 메서드를 호출하려면 인스턴스를 생성해야 한다.
foo.x();   // x

// 정적 메서드
Foo.x = function () {
	console.log('x');
};

// 정적 메서드는 인스턴스를 생성하지 않아도 호출할 수 있다.
Foo.x();   // x

 

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13) 프로퍼티 존재 확인

in 연산자

객체 내에 특정 프로퍼티가 존재하는지 확인

key in object

// key: 프로퍼티 키를 나타내는 문자열
// object: 객체로 평가되는 표현식

const person = {
	name: 'Lee',
	address: 'Seoul'
};

console.log('name' in person);   // true
console.log('address' in person);   // true
console.log('age' in person);   // false

 

 

in 연산자는 확인 대상 객체가 상속받는 모든 프로토타입의 프로퍼티를 확인하므로 주의가 필요하다.

console.log('toString' in person);   // true

 

 

in 연산자 대신 ES6에서 도입된 Reflect.has 메서드를 사용할 수도 있다.

const person = { name: 'Lee' );

console.log(Reflect.has(person, 'name'));   // true
console.log(Reflect.has(person, 'toString'));   // true

 

 

Object.prototype.hasOwnProperty 메서드

객체에 특정 프로퍼티가 존재하는지 확인

인수로 전달받은 프로퍼티 키가 객체 고유의 프로퍼티인 경우에만 true를 반환하고 상속받은 프로토타입의 프로퍼티 키인 경우 false를 반환한다.

console.log(person.hasOwnProperty('name'));   // true
console.log(person.hasOwnProperty('age'));   // false

console.log(person.hasOwnProperty('toString'));   // false

 

 

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14) 프로퍼티 열거

for … in 문

객체의 모든 프로퍼티를 순회하며 열거

for (변수선언문 in 객체) {...}

const person = {
	name: 'Lee',
	address: 'Seoul',
	__proto__: { age: 20 },
	[sym]: 10
};

for (const key in person) {
	console.log(key + ':' + person[key]);
}
// name: Lee
// address: Seoul
// age: 20

• for … in 문은 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하는 모든 프로토타입의 프로퍼티 중에서 프로퍼티 어트리뷰트 [[Enumerable]]의 값이 true인 프로퍼티를 순회하며 열거한다.
• for … in 문은 프로퍼티 키가 심벌인 프로퍼티는 열거하지 않는다.
• for … in 문은 프로퍼티를 열거할 때 순서를 보장하지 않는다.

따라서 배열에는 for … in 문을 사용하지 말고 일반적인 for문이나 for … of 문 또는 Array.prototype.forEach 메서드를 사용하기를 권장한다.

const arr = [1, 2, 3];
arr.x = 10;

for (const i in arr) {
	console.log(arr[i]);   // 1 2 3 10
};

// arr.length는 3이다
for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
	console.log(arr[i]);   // 1 2 3
};

// forEach 메서드는 요소가 아닌 프로퍼티는 제외한다.
arr.forEach(v => console.log(v));   // 1 2 3

// for ... of는 변수 선언문에서 선언한 변수에 키가 아닌 값을 할당한다.
for (const value of arr) {
	console.log(value);   // 1 2 3
};

 

 

Object.keys/values/entries 메서드

객체 자신의 고유 프로퍼티만 열거하기 위해서는 for … in 문을 사용하는 것보다 Object.keys/values/entries 메서드를 사용하는 것을 권장한다.

const person = {
	name: 'Lee',
	address: 'Seoul',
	__proto__: { age: 20 }
};

 

 

Object.keys 메서드는 객체 자신의 열거 가능한 프로퍼티 키를 배열로 반환한다.

console.log(Object.keys(person));   // ["name", "address"]

 

 

ES8에서 도입된 Object.values 메서드는 객체 자신의 열거 가능한 프로퍼티 값을 배열로 반환한다.

console.log(Object.values(person));   // ["Lee", "Seoul"]

 

 

ES8에서 도입된 Object.entries 메서드는 객체 자신의 열거 가능한 프로퍼티 키와 값의 쌍의 배열을 배열에 담아 반환한다.

console.log(Object.entries(person));   // [["name", "Lee"], ["address", "Seoul"]]

Object.entries(person).forEach(([key, value]) => console.log(key, value));
/*
name Lee
address Seoul
*/

 

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➕ Prototype & Attribute

공통점

JS 객체의 일부

속성과 프로토타입은 객체의 동작 및 상태를 정의하는데 사용됨

 

차이점

속성은 객체의 데이터 값을 저장하고, 프로토타입은 상속을 구현

속성은 객체의 인스턴스마다 별도로 설정되며, 프로토타입은 모든 객체가 공유

속성은 직접 객체 내에 정의되고, 프로토타입은 별도로 정의됨

 

즉, attribute는 객체 인스턴스의 개별 속성을 다루는 데 사용되고, prototype은 객체 생성자 함수를 통해 생성된 모든 객체 인스턴스가 공유하는 속성 및 메서드를 정의하는 데 사용됨

 

 

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출처: 이웅모, 『모던 자바스크립트 Deep Dive』 - 위키북스