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[Javascript]생성자 함수와 객체
생성자 함수로 생성한 객체 VS 리터럴 객체
객체를 생성하는 방식은 하나가 아니다. 가장 일반적으로 사용하는 객체 리터럴 방식이다. 만약 생성자 함수로 객체를 생성하면 리터럴 방식과 무엇이 다를까?
1. 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 객체의 생성
const person = new Object();
// 프로퍼티 추가
person.name = "Won";
person.sayHello = function () {
console.log("Hi! My name is " + this.name);
};
console.log(person); // {name: "Won", sayHello: ƒ}
person.sayHello(); // Hi! My name is Won
생성자 함수에 의해 생성된 객체를 인스턴스라고 한다. 자바스크립트는 Object 생성자 함수 외에도 String, Number, Boolean, Function, Array,Date, RegExp, Promise 등의 빌트인 생성자 함수를 제공한다.
// String 생성자 함수에 의한 String 객체 생성
const strObj = new String("Won");
console.log(typeof strObj); // object
console.log(strObj); // String {"Won"}
// Number 생성자 함수에 의한 Number 객체 생성
const numObj = new Number(123);
console.log(typeof numObj); // object
console.log(numObj); // Number {123}
// Boolean 생성자 함수에 의한 Boolean 객체 생성
const boolObj = new Boolean(true);
console.log(typeof boolObj); // object
console.log(boolObj); // Boolean {true}
// Function 생성자 함수에 의한 Function 객체(함수) 생성
const func = new Function("x", "return x * x");
console.log(typeof func); // function
console.dir(func); // ƒ anonymous(x)
// Array 생성자 함수에 의한 Array 객체(배열) 생성
const arr = new Array(1, 2, 3);
console.log(typeof arr); // object
console.log(arr); // [1, 2, 3]
// RegExp 생성자 함수에 의한 RegExp 객체(정규 표현식) 생성
const regExp = new RegExp(/ab+c/i);
console.log(typeof regExp); // object
console.log(regExp); // /ab+c/i
// Date 생성자 함수에 의한 Date 객체 생성
const date = new Date();
console.log(typeof date); // object
console.log(date); // Mon May 04 2020 08:36:33 GMT+0900 (대한민국 표준시)
2. Object 생성자 함수
1) 객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식의 문제점
객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식은 단 하나의 객체만 생성한다. 따라서 동일한 프로퍼티를 갖는 객체를 여러 개 생성해야 하는 경우 매번 같은 프로퍼티를 기술해야 하기 때문에 비효율적이다
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
2) 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) {
// 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
일반 함수와 동일한 방법으로 생성자 함수를 정의하고 new 연산자와 함께 호출하면 해당 함수는 생성자 함수로 동작한다. 만약 new 연산자와 함께 생성자 함수를 호출하지 않으면 생성자 함수가 아니라 일반 함수로 동작한다.
// new 연산자와 함께 호출하지 않으면 생성자 함수로 동작하지 않는다. 일반 함수로서 호출된다.
const circle3 = Circle(15);
// 일반 함수로서 호출된 Circle은 반환문이 없으므로 암묵적으로 undefined를 반환한다.
console.log(circle3); // undefined
// 일반 함수로서 호출된 Circle내의 this는 전역 객체를 가리킨다.
console.log(radius); // 15
3) 생성자 함수의 인스턴스 생성 과정
생성자 함수로 인스턴스를 만들때 어떤 일련의 과정을 통해 인스턴스가 만들어지는 알아보자.
(1) 인스턴스 생성과 this 바인딩
생성자 함수를 호출하면 암묵적으로 빈 객체가 생성된다. 이 빈 객체가 바로 생성자 함수가 생성한 인스턴스다. 그리고 암묵적으로 생성된 빈 객체, 즉 인스턴스는 this에 바인딩 된다. 이 바인딩 처리는 함수 몸체의 코드의 런타임 이전에 실행된다.
function Circle(radius) {
// 1. 암묵적으로 빈 객체가 생성되고 this에 바인딩된다.
console.log(this); // Circle {}
this.radius = radius;
this.getDiameter = function () {
return 2 * this.radius;
};
}
(2) 인스턴스 초기화
this에 바인딩되어 있는 인스턴스에 프로퍼티나 메서드를 추가하고 생성자 함수가 인수로 전달받은 초기값을 인스턴스 프로퍼티에 할당하여 초기화하거나 고정값을 할당한다.
function Circle(radius) {
// 2. this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.
this.radius = radius;
this.getDiameter = function () {
return 2 * this.radius;
};
}
(3) 인스턴스 반환
생성자 함수 내부의 모든 처리가 끝나면 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환된다.
function Circle(radius) {
this.radius = radius;
this.getDiameter = function () {
return 2 * this.radius;
};
}
// 인스턴스 생성. Circle 생성자 함수는 암묵적으로 this를 반환한다.
const circle = new Circle(1);
console.log(circle); // Circle {radius: 1, getDiameter: ƒ}
만약 this가 아닌 다른 객체를 명시적으로 반환되면 this가 반환되지 못하고 return 문에 명시한 객체가 반환된다.
function Circle(radius) {
this.radius = radius;
this.getDiameter = function () {
return 2 * this.radius;
};
// 명시적으로 객체를 반환하면 암묵적인 this 반환이 무시된다.
return {};
}
const circle = new Circle(1);
console.log(circle); // {}
명시적으로 원시 값을 반환하면 원시 값 반환은 무시되고 암묵적으로 this가 반환된다.
function Circle(radius) {
this.radius = radius;
this.getDiameter = function () {
return 2 * this.radius;
};
// 명시적으로 원시값을 반환하면 원시값 반환은 무시되고 암묵적으로 this가 반환된다.
return 100;
}
const circle = new Circle(1);
console.log(circle); // Circle {radius: 1, getDiameter: ƒ}
4) 내부 메서드 [[Call]]과 [[Construct]]
함수는 객체이므로 일반 객체와 동일하게 동작할 수 있다. 함수 객체는 일반 객체가 가지고 있는 내부 슬롯과 내부 메서드를 모두 가지고 있기 때문이다.
// 함수는 객체다.
function foo() {}
// 함수는 객체이므로 프로퍼티를 소유할 수 있다.
foo.prop = 10;
// 함수는 객체이므로 메서드를 소유할 수 있다.
foo.method = function () {
console.log(this.prop);
};
foo.method(); // 10
하지만 일반 객체는 호출할 수 없지만 함수는 호출할 수 있다. 따라서 함수 객체는 일반 객체가 가지고 있는 내부 슬롯과 내부 메서드는 물론 함수로서 동작하기 위해 함수 객체만을 위한 [[Environment]], [[FormalParameters]] 등의 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 메서드를 [[Construct]]가 호출된다.
내부 메서드
[[Call]]을 갖는 함수 객체를 callable이라 하며, 내부 메서드[[Construct]]를 갖는 함수 객체를 constructor,[[Constructor]]를 갖지 않는 함수 객체를 non-constuctor라고 부른다.
callable은 호출할 수 있는 객체, 즉 함수를 말하며, constructor는 생성자 함수로서 호출할 수 있는 함수, non-constructor는 객체를 생성자 함수로서 호출할 수 없는 함수를 의미한다. 호출할 수 없는 객체는 함수 객체가 아니므로 함수로서 가능하는 객체, 즉 함수 객체는 반드시 callable이어야 한다.
function foo() {}
// 일반적인 함수로서 호출: [[Call]]이 호출된다.
foo();
// 생성자 함수로서 호출: [[Construct]]가 호출된다.
new foo();
5) constructor와 non-constructor의 구분
함수 객체는 constructor일 수도 있고 non-construct일 수도 있다.
즉, 모든 함수 객체는 호출할 수 있지만 모든 함수 객체를 생성자 함수로서 호출할 수 있는 것은 아니다.
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
// 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() {},
};
new obj.x(); // TypeError: obj.x is not a constructor
3. new 연산자
new 연산자와 함께 함수를 호출하면 해당 함수는 생성자 함수로 동작한다. 따라서 new 연산자와 함께 호출하는 함수는 non-constructor가 아닌** constructor**여야 한다. new 연산자와 함께 함수를 호출할시 [[Construct]]가 호출된다.
// 생성자 함수로서 정의하지 않은 일반 함수
function add(x, y) {
return x + y;
}
// 생성자 함수로서 정의하지 않은 일반 함수를 new 연산자와 함께 호출
let inst = new add();
// 함수가 객체를 반환하지 않았으므로 반환문이 무시된다. 따라서 빈 객체가 생성되어 반환된다.
console.log(inst); // {}
// 객체를 반환하는 일반 함수
function createUser(name, role) {
return { name, role };
}
// 생성자 함수로서 정의하지 않은 일반 함수를 new 연산자와 함께 호출
inst = new createUser("Lee", "admin");
// 함수가 생성한 객체를 반환한다.
console.log(inst); // {name: "Lee", role: "admin"}
반대로 new 연산자 없이 생성자 함수를 호출하면 일반 함수로 호출된다. 즉 [[Call]]이 호출된다.
// 생성자 함수
function Circle(radius) {
this.radius = radius;
this.getDiameter = function () {
return 2 * this.radius;
};
}
// new 연산자 없이 생성자 함수 호출하면 일반 함수로서 호출된다.
const circle = Circle(5);
console.log(circle); // undefined
// 일반 함수 내부의 this는 전역 객체 window를 가리킨다.
console.log(radius); // 5
console.log(getDiameter()); // 10
circle.getDiameter();
// TypeError: Cannot read property 'getDiameter' of undefined
생성자 함수를 new 연산자와 함께 호출하는 것이 아닌 일반 함수로 호출하면 생성자 함수 내부의
this는 전역 객체window를 가르킨다. 따라서radius프로퍼티와getDiameter메서드는 전역 객체의 프로퍼티와 메서드가 된다.
(1) new.target
new 연산자와 함께 생성자 함수로서 호출되면 함수 내부의 new.target은 함수 자신을 가르킨다. new 연산자와 없이 일반 함수로서 호출된 함수 내부의 new.target은 undefined다. 이것을 활용해서 생성자 함수를 new 연산자와 함께 호출했는지 체크하여 재귀를 통해 생성자 함수로서 호출할 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());
(4) 빌트인 생성자 함수
대부분의 빌트인 생성자 함수는 new 연산자와 함께 호출되었는지 확인한 후 적절한 값을 반환한다. 예를 들어 Object와 Function 생성자 함수는 new 연산자 없이 호출해도 new 연산자와 함께 호출했을 때와 동일하게 동작한다. 하지만 String, Number,Boolean 생성자 함수는 new 연산자와 함께 호출했을 때와 new 연산자 없이 호출했을 때의 결과가 다르다.
let obj = new Object();
console.log(obj); // {}
obj = Object();
console.log(obj); // {}
let f = new Function("x", "return x ** x");
console.log(f); // ƒ anonymous(x) { return x ** x }
f = Function("x", "return x ** x");
console.log(f); // ƒ anonymous(x) { return x ** x }
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