[모던 자바스크립트 deep dive] 19장 프로토타입

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[모던 자바스크립트 deep dive] 19장 프로토타입

하나둘세현 2024. 1. 22. 00:55

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자바스크립트는 명령형, 함수형, 프로토타입 기밥 객체지향 프로그래밍을 지원하는 멀티 패러다임 프로그래밍 언어

객체지향 프로그래밍

객체지향 프로그래밍은 프로그램을 명령어 또는 함수의 목록으로 보는 전통적인 명령형 프로그래밍의 절차지향적 관점에서 벗어나 여러 개의 독립적 단위, 객체의 집합으로 프로그램을 표현하려는 프로그래밍 패러다임

"이름"과 "주소"라는 속성을 가진 person 객체를 만들면 어떻게 해야할까?

// 이름과 주소 속성을 갖는 객체
const person = {
  name: "Lee",
  address: "Seoul",
};

console.log(person); //{ name: 'Lee', address: 'Seoul' }

객체는 상태 데이터와 동작을 하나의 논리적인 단위로 묶은 복합적인 자료구조이다.

객체의 상태 데이터를 프로퍼티

동작을 메서드라고 부른다.

상속과 프로토타입

상속은 어떤 객체의 프러퍼티 또는 메서드를 다른 객체가 상속받아 그대로 사용할 수 있는것

자바스크립트는 프로토타입을 기반으로 상속을 구현하여 중복을 제거

중복을 제거하는 방법

기존의 코드를 적극적으로 재사용

코드 재사용

개발 비용을 현저히 줄일 수 있다.

// 생성자 함수
function circle(radius) {
  this.radius = radius;
  this.getArea = function () {
    //  Math.PI는 원주율을 나타내는 상수
    return Math.PI * this.radius;
  };
}

// 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 소유
// getArea 메서드는 하나만 생성하여 모든 인스턴스가 공유해서 아용하는 것이 바람직
console.log(circle1.getArea === circle2.getArea); //false

console.log(circle1.getArea()); // 3.14....
console.log(circle2.getArea()); // 12.5663...

위의 코드와 같이 작성하면 Circle 생성자 함수는 인스턴스를 생성할 때마다 getArea 메서드를 중복 생성하고 모든 인스턴스가 중복소유한다.

=> 동일한 생성자 함수에 의해 생성된 모든 인스턴스가 동일한 메서드를 중복 소유하는 것은 메모리를 불필요하게 낭비

=> 인스턴스를 생성할 때마다 메서드를 생성하므로 퍼포먼스에도 악영향

ex. 10개의 인스턴스(객체)를 생성하면 동일한 메서드 10개 생성

상속을 통해 불필요한 중복을 제거! 자바스크립트는 프로토타입을 기반으로 상속 구현

// 생성자 함수
function Circle(radius) {
  this.radius = radius;
}

// Circle 생성자 함수가 생성한 모든 인스턴스가 getArea 메서드를
// 공유해서 사용할 수 있도록 프로토타입에 추가
// 프로토타입은 Circle 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩된다.
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.Circle
// 즉, Circle 생성자 함수가 생성하는 모든 인스턴스는 하나의 getArea 메서드를 공유
console.log(circle1.getArea === circle2.getArea); // true

console.log(circle1.getArea()); // 3.14....
console.log(circle2.getArea()); // 12.5663...

상위(부모)객체 역할을 하는 Circle.prototype의 모든 프로퍼티와 메서드를 상속받는다.

Circle 생성자 함수가 생성하는 모든 인스턴스는 getArea 메서드를 상속받아 사용가능

프로토타입

프로토타입 객체(프토로타입)

객체지향 프로그래밍의 근간을 이루는 객체 간 상속을 구현하기 위해 사용

어떤 객체의 상위(부모) 객체의 역할을 하는 객체로서 다른 객체에 공유 프로퍼티(메서드 포함)을 제공

프로토타입을 상속받은 하위(자식) 객체는 상위 객체의 프로퍼티를 자신의 프로퍼티처럼 자유롭게 사용 가능

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

객체가 생성될때 객체 생성 방식에 따라 프로토타입이 결정되고 [[Prototype]]에 저장

모든 객체는 하나의 프로토타입을 갖는다.

모든 프로토타입은 생성자 함수와 연결되어 있다.

프로토타입은 자신의 constructor 프로퍼티를 통해 생성자 함수에 접근 가능

생성자 함수는 자신의 prototype 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근 가능

proto접근자 프로퍼티

모든 객체는 __proto__ 접근자 프로퍼티를 통해서 자신의 프로토타입, [[Prototype]] 내부 슬롯에 간접적으로 접근 가능

const perosn = { name: "Lee" };

__proto_접근자 프로퍼티를 통해 객체의 [[Prototype]] 슬롯이 가리키는 객체인 Object.prototype에 접근한 결과를 브라우저의 큰솔에 표시

=> 모든 객체 __proto__접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입을 가리키는 [[Prototype]] 내부 슬롯에 접근 가능

__proto__는 접근자 프로퍼티

자바스크립트는 원칙적으로 내부 슬롯과 내부 메서드에 직접적으로 접근하거나 호출할 수 있는 방법을 제공 x

(일부 내부 슬롯과 내부 메서드에 한하여 간접적으로 접근 가능한 수단을 제공한다.)

[[Prototype]] 내부 슬롯에도 직접 접근x

__proto__접근자 프로퍼티를 통해 간접적으로 [[Prototype]] 내부 슬롯의 값, 프로퍼티에 접근 가능

접근자 프로퍼티

값([[Value]] 프로퍼티 어트리뷰트)을 갖지 x
다른 데이터 프로퍼티의 값을 읽거나 저장할 때 사용하는 접근자 함수(accessor function)인 [[Get]], [[Set]] 프로퍼티 어트리뷰트로 구성

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 프로토 타입을 교체
obj.__proto__ = parent;

console.log(obj.x);

__proto__는 접근자 프로퍼티

__proto__접근자 프로퍼티는 객체가 직접 소유한 프로퍼티 x, Object.prototype의 프로퍼티

모든 객체는 상속을 통해 Object.prototype.__proto__접근자 프로퍼티를 사용 가능

const person = { name: "Lee" };

// person객체는 __proto__프로퍼티를 소유x
console.log(person.hasOwnProperty("__proto__")); //false

//_proto__프로퍼티는 모든 객체의 프로토타입 객체인 Object.prototype의 접근자 프로퍼티
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(Object.prototype, "__proto__"));
// {
//     get: [Function: get __proto__],
//     set: [Function: set __proto__],
//     enumerable: false,
//     configurable: true
//   }

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

Object.prototype
프로토타입 체인의 최상위 객체는 Object.prototype이며,
이 객체의 프로퍼티와 메서드는 모든 객체에 상속된다.

__proto__접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근하는 이유

[[Prototype]] 내부 슬롯의 값
프로토타입에 접근하기 위해 접근자 프로퍼티를 사용하는 이유는 상호 참조에 의해 프로토타입 체인이 생성되는 것 방지

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

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

parent 객체를 child객체의 프로토타입으로 설정한 후, child 객체를 parent객체의 프로토 타입으로 설정했다. 코드가 에러 없이 정삭적으로 처리되면 서로가 지신의 프로토타입이 되는 비정상적인 프로토타입 체인이 만들어 지기에 __proto__접근자 프로퍼티는 에러 발생

프로토 체인은 단방향 링크드 리스트로 구현되어야 한다.

프로퍼티 검색 방향이 한족으로만 흘러있기에 프로토 타입에서 프로퍼티를 검색할 때 무한 루프에 빠진다.

__proto__접근자 프로퍼티를 코드 내에서 직접 사용하는 것은 권장x

코드 내에서 __proto__접근자 프로퍼티를 직접 사용하는것은 권장x

모든 객체가__proto__접근자 프로퍼티를 사용할 수 있는 것은 아니기 때문이다.

// obj는 프로토탕비 체인의 종점이다. 따라서 Object.__proto__를 상속받을 수 x
const obj = Object.create(null);

// obj는 Object.__proto__를 상속받을 수 x
console.log(obj.__proto__); //undefined

// 따라서 __proto__보다 Object.getPrototypeOf 메서드를 사용하는 편이 좋다.
console.log(Object.getPrototypeOf(obj)); //null

=> __proto__접근자 프로퍼티 대신 프로토타입의 참조를 취득하고 싶은 경우

Object.getPrototype 메서드를 사용

=> 프로토타입을 교체하고 싶은 경우

Object.setPrototypeOf메서드를 사용

// obj는 프로토탕비 체인의 종점이다. 따라서 Object.__proto__를 상속받을 수 x
const obj = Object.create(null);

// obj는 Object.__proto__를 상속받을 수 x
console.log(obj.__proto__); //undefined

// 따라서 __proto__보다 Object.getPrototypeOf 메서드를 사용하는 편이 좋다.
console.log(Object.getPrototypeOf(obj)); //null

함수 객체의 prototype 프로퍼티

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

// 함수 객체는 preototype 프로퍼티를 소유
(function () {}).hasOwnProperty("prototype"); // true

// 일반 객체는 prototype 프로퍼티를 소유 x
({}).hasOwnProperty("prototype"); // fasle

생성자 함수(호출할 수 없는 함수) 즉, non-constructor인 화살표 함수와 ES6 메서드 축약 표현으로 정의한 메서드는 prototype 프로퍼티를 소유하지 않으며 프로토타입도 생성 x

// 화살표 함수는 non-constructor
const Person = (name) => {
  this.name = name;
};

// non-constructor는 prototype 프로퍼티를 소유x
console.log(Person.hasOwnProperty("prototype")); // false

// non-constructor는 프로포타입을 생성x
console.log(Person.prototype); // undefined

// ES6의 메서드 축약 표현으로 정의한 메서드는 non-constructor
const obj = { foo() {} };

// non-constructor는 prototype 프로퍼티 소유x
console.log(obj.foo.hasOwnProperty("prototype"));
false;

// non-constructor는 프로토타입 생성x
console.log(obj.foo.prototype); //undefined

구분	소유	값	사용 주체	사용 목적
__proto__접근자	모든 객체	프로토타입의 참조	모든 객체	객체가 자신의 프로토타입에 접근 도는 교체하기 위해 사요
prototype 프로퍼티	constructor	프로포타입의 참조	생성자 함수	생성자 함수가 자신이 생성할 객체의 인스턴스의 프로토타입을 할당하기 위해 사

프로토타입의 constructor 프로퍼티와 생성자 함수

모든 프로토타입으 constructor 프로퍼티를 갖는다.

constructor 프로퍼티는 prototype 프로퍼티로 자신을 참조하고 는 생성자 함수를 가리킨다.

생상자 함수가 생성될 때(함수 객체가 생성될때) 연결이 이뤄진다.

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

const me = new name("Lee");

// me 객체의 생성자 함수는 Person이다.
console.log(me.constructor === Person);

리터럴 표기법에 의해 생성된 객체의 생성자 함수와 프로토타입

생성자 함수에 의해 생성된 인스턴스 프로토탕비의 constructor 프로퍼티에 의해 생성자 함수와 연결

=> constructor 프로퍼티가 가리키는 생성자 함수가 인스턴스를 생성한 생성자 함수

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console.log("CAPABLE");

𝑬𝒗𝒆𝒏 𝒊𝒇 𝒕𝒉𝒆 𝒑𝒂𝒄𝒆 𝒊𝒔 𝒔𝒍𝒐𝒘, 𝒏𝒆𝒗𝒆𝒓 𝒈𝒊𝒗𝒆 𝒖𝒑. 🐢

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