12. 프로토타입

 

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

객체지향 프로그래밍

전통적인 명령형 프로그래밍의 절차지향적 관점에서 벗어나 여러 개의 독립적 단위, 즉 객체의 집합으로 프로그램을 표현하려는 프로그래밍 패러다임.

• 객체 : 상태 데이터(프로퍼티)와 동작(메서드)을 하나의 논리적인 단위로 묶은 복합적인 자료구조

상속과 프로토타입

자바스크립트는 프로토타입을 기반으로 상속을 구현하여 불필요한 코드의 중복을 제거한다.

프로토타입 객체

프로토타입은 어떤 객체의 상위 객체의 역할을 하는 객체로서 다른 객체에 공유 프로퍼티(메서드 포함)을 제공한다.

• 모든 객체는 하나의 프로토타입을 갖는다. 그리고 모든 프로토타입은 생성자 함수와 연결되어 있다.
• [[Prototype]] 내부 슬롯에는 직접 접근할 수 없지만, _ _ proto _ _ 접근자 프로퍼티를 통해 자신의 프로토타입에 간접적으로 접근할 수 있다.
• 프로토타입은 자신의 constructor 프로퍼티를 통해 생성자 함수에 접근할 수 있고, 생성자 함수는 자신의 prototype프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근할 수 있다.

_ _ proto _ _ 접근자 프로퍼티를 사용하는 이유 : 상호 참조에 의해 프로토타입 체인이 생성되는 것을 막기 위해서다.

함수 객체의 prototype 프로퍼티

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

• _ _ proto _ _ 접근자 프로퍼티 : 객체가 자신의 프로토타입에 접근 또는 교체하기 위해 사용
• prototype 프로퍼티 : 생성자 함수가 자신의 생성할 객체(인스턴스)의 프로토타입을 할당하기 위해 사용.

프로토타입의 constructor 프로퍼티와 생성자 함수

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

생성자 함수에 의해 생성된 객체는 프로토타입의 constructor 프로퍼티를 통해 생성자 함수와 연결된다.

생성자 함수로서 호출할 수 있는 함수, 즉 constructor 는 함수 정의가 평가되어 함수 객체를 생성하는 시점에 프로토타입도 더불어 생성된다. 생성된 프로토타입은 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩 된다. 생성된 프로토타입의 프로토타입은 Object.prototype이다.

빌트인 생성자 함수와 프로토타입 생성 시점 : 모든 빌트인 생성자 함수는 전역 객체가 생성되는 시점에 생성된다.

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.

표준 빌트인 객체인 Object 생성자 함수와 더불어 생성된 프로토타입 Object.prototype은 다양한 빌트인 메서드들을 갖고 있지만, 사용자 정의 생성자 함수와 더불어 생성된 프로토타입의 프로퍼티는 constructor 뿐이다.

프로토타입 체인

• 자바스크립트가 객체 지향 프로그래밍의 상속을 구현하는 메커니즘.
• 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 검색.
• 프로토타입 체인의 최상위에 위치하는 객체는 언제나 Object.prototype이다. 따라서 모든 객체는 Object.prototype을 상속받는다. Object.prototype을 프로토타입 체인의 종점이라 한다.

프로토타입 체인은 상속과 프로퍼티 검색을 위한 메커니즘

스코프 체인은 식별자 검색을 위한 메커니즘

하위 객체를 통해 프로토타입의 프로퍼티를 변경 또는 삭제하는 것은 불가능하다. 다시 말해하위 객체를 통해 프로토타입에 get 액세스는 허용되나 set 액세스는 허용되지 않는다.

프로토타입의 교체

프로토타입은 생성자 함수 또는 인스턴스에 의해 교체할 수 있다.

• 생성자 함수에 의한 프로토타입 교체
  • 생성자 함수의 prototype 프로퍼티를 통해 프로토타입 교체
• 인스턴스에 의해 교체
  • 프로토타입은 인스턴스의 _ _ proto _ _ 접근자 프로퍼티 또는 Object.getPrototypeOf 메서드를 통해 접근, 교체할 수 있다.
  • 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 다른 임의의 객체를 바인딩하는 것은 미래에 생성할 인스턴스의 프로토타입을 교체하는 것이다. _ _ proto _ _ 접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입을 교체하는 것은 이미 생성된 객체의 프로토타입을 교체하는 것이다.

instanceOf 연산자

우변의 생성자 함수의 prototype 에 바인딩 된 객체가 좌변의 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하면 true

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

생성자 함수에 의해 프로토타입이 교체되어 constructor 프로퍼티와 생성자 함수 간의 연결이 파괴되어도 생성자 함수의 prototype 프로퍼티와 프로토타입 간의 연결은 파괴되지 않으므로 instanceOf 는 아무런 영향을 받지 않는다.

정적 프로퍼티 / 메서드

생성자 함수 객체가 소유한 프로퍼티, 메서드

생성자 함수로 인스턴스를 생성하지 않아도 참조/호출할 수 있는 프로퍼티와 메서드.

프로토타입 메서드를 호출하려면 인스턴스를 생성해야 하지만 정적 메서드는 인스턴스를 생성하지 않아도 호출할 수 있다.

프로토타입 프로퍼티/메서드를 표기할 때 prototype을 #으로 표기하기도 한다.

Object.prototype.hasOwnProperty == Object.#.hasOwnProperty

프로퍼티 존재 확인

in 연산자로 객체 내에 특정 프로퍼티가 존재하는지 여부 확인. 확인 대상 객체가 상속받은 모든 프로토타입의 프로퍼티를 확인한다. Reflect.has 메서드와 동일한 효과

Object.prototype.hasOwnProperty 는 인수로 전달받은 프로퍼티 키가 객체 고유의 프로퍼티 키인 경우에만 true. 상속받은 경우 false.

프로퍼티 열거

for ( 변수 선언문 in 객체 ) {…}

• 객체의 모든 프로퍼티를 순회하며 열거(상속받은 프로토타입의 프로퍼티까지 열거함. 열거할 수 없도록 정의된 것들은 열거하지 않는다.)
• 배열에는 for in 문을 사용하지 말고 for 문이나 for of 문 또는 Array.prototype.forEach 메서드를 사용하기를 권장.

for key in

for value of