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javascript 16강 생성자함수

Constructor, Web, coding, develop, javascript

JavaScript 16강 예습

  • 16강 : 생성자 함수에 의한 객체 생성

    1. Object 생성자 함수

    2. 생성자 함수

      • 객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식의 문제점
      • 생성자 함수에 의한 객체 생성 방식의 장점
      • 내부 메소드 [[Call]] 과 [[Construct]]

    3. FunctionCreate

    4. 생성자 함수의 인스턴스 생성 과정

    5. new 연산자

    6. new.target

    7. 스코프 세이프 생성자 패턴 (Scope-Safe Constructor)


16강

생성자 함수에 의한 객체 생성


Object 생성자 함수

new 연산자와 함께 Object 생성자 함수를 호출하면 빈 객체를 생성하여 반환한다.

빈 객체를 생성한 이후 프로퍼티 또는 메소드를 추가하여 객체를 완성할 수 있다.

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// 빈 객체의 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: ƒ}
person.sayHello(); // Hi! My name is Lee

생성자 함수

new 연산자와 함께 호출하여 객체(인스턴스)를 생성하는 함수.

인스턴스는 생성자 함수 혹은 클래스에 의해 생성된 객체를 의미한다.

일반 함수와 동일한 방법으로 생성자 함수를 정의하고 new 연산자와 함께 호출하면 해당 함수는 생성자 함수로 동작한다.

JS는 Object, String, Number, Boolean, Function, Array, Date, RegExp 등의 빌트인(intrinsic 내장) 생성자 함수를 제공한다.

하지만 Object 생성자 함수 방식은 특별한 이유가 없다면 가독성면에서 불편하다.

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// String 생성자 함수에 의한 String 객체 생성
const strObj = new String('Lee');
console.log(typeof strObj); // object
console.log(strObj);        // String {"Lee"}

// 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);        // (3) [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);        // Tue Mar 19 2019 02:38:26 GMT+0900 (한국 표준시)

객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식의 문제점

객체 리터럴은 매우 직관적이며 간편하다.

하지만 객체 리터럴은 단 하나만의 객체를 생성하기 때문에, 동일한 프로퍼티를 갖는 객체를 여러개 생성 해야할 경우, 매번 같은 프로퍼티를 기술해야하는 비효율적인면이 존재한다.

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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

circle1 circle2 의 메소드는 동일한데 같은 코드를 2번이나 적어야하는 비효율적인 면이 있다.


생성자 함수에 의한 객체 생성 방식의 장점

​ 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.

만약 new 연산자와 함께 생성자 함수를 호출하지 않으면 생성자 함수가 아니라 일반 함수로 동작한다.

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// 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

// new 연산자와 함께 호출하지 않으면 생성자 함수로 동작하지 않는다.
// 즉, 일반적인 함수의 호출이다.
const circle3 = Circle(15);

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

// 일반 함수 Circle내의 this는 전역 객체를 가리킨다.
console.log(radius); // 15

여기서 나오는 this는 무엇일까?

this는 객체 자신의 프로퍼티나 메소드를 참조하기 위한 자기 참조 변수(Self-referencing variable)이다.
this가 가리키는 값, 즉 this 바인딩은 함수 호출 방식에 따라 동적으로 결정된다.

함수 호출 방식 this가 가리키는 값
일반 함수로서 호출 전역 객체
메소드로서 호출 메소드를 호출한 객체
생성자 함수로서 호출 생성자 함수가 (미래에) 생성할 인스턴스 
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// 함수는 다양한 방식으로 호출될 수 있다.
function foo() {
  console.log(this);
}

// 일반적인 함수로서 호출
// 전역 객체는 브라우저 환경에서는 window, Node.js 환경에서는 global을 가리킨다.
foo(); // window

// 메소드로서 호출
const obj = { foo }; // ES6 프로퍼티 축약 표현
obj.foo(); // obj

// 생성자 함수로서 호출
const inst = new foo(); // inst

내부 메소드 [[Call]] 과 [[Construct]]

함수 선언문 또는 함수 표현식으로 정의한 함수는 일반적인 함수로서 호출할 수 있는 것은 물론 생성자 함수로서 호출할 수 있다.

생성자 함수로서 호출한다는 것은 new 연산자와 함께 호출하여 객체를 생성하는 것을 의미한다.

함수는 객체이므로 일반 객체와 동일하게 프로퍼티와 메소드를 가질수 있다.

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// 함수는 객체이다.
function foo() {}

// 함수는 객체이므로 프로퍼티를 소유할 수 있다.
foo.prop = 10;

// 함수는 객체이므로 메소드를 소유할 수 있다.
foo.method = function () {
  console.log(this.prop);
};

foo.method(); // 10

내부 메소드 [[Call]]을 갖는 함수 객체를 callable이라 하며,

내부 메소드인 [[Construct]]를 갖는 함수 객체를 constructor,

[[Construct]]를 갖지 않는 함수 객체를 non-constructor라고 부른다.

callable은 호출할 수 있는 객체, 즉 함수를 말하며, constructor는 생성자 함수로서 호출할 수 있는 객체를 의미한다.

함수가 일반적인 함수로서 호출되면 함수 객체의 내부 메소드 [[Call]]가 호출되고

new 연산자(또는 super 연산자)와 함께 생성자 함수로서 호출되면 내부 메소드 [[Construct]]가 호출된다.

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function foo() {}

// 일반적인 함수로서 호출: [[Call]]이 호출된다.
foo();

// 생성자 함수로서 호출: [[Construct]]가 호출된다.
new foo();

모든 함수는 호출하는 객체이므로 callable이어야 한다.(즉, [[Call]]을 모두 가지고 있다.)

반면에 모든 함수 객체가 [[Construct]]를 갖지는 않는다.

즉, 함수객체는 모두 callable이지만 constructor 일 수도 non-constructor일 수도 있다.

poiema

FunctionCreate

JS엔진이 함수를 생성할 때 사용하는 추상연산

설명을 위해 사용되는 함수와 유사한 의사 코드.

FunctionCreate는 함수 정의가 평가될 때 호출된다.

함수 정의 방식에 따라 FunctionCreate의 첫번째 매개변수 kind에 함수의 종류를 나타내는 문자열이 전달된다.

구분 함수의 종류를 나타내는 문자열
일반 함수 정의(함수 선언문, 함수 표현식)를 평가할 때 Normal
화살표 함수 정의를 평가할 때 Arrow
메소드 정의를 평가할 때 Method 
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// 일반 함수 정의 : kind = 'Normal'
function foo() {}
const bar = function () {};
// 프로퍼티 x에 할당된 것은 일반 함수 정의이다. 메소드 정의로 인정하지 않는다.
const baz = {
  x: function () {}
};

// 일반 함수로 정의된 함수만이 constructor이다.
new foo(); // OK
new bar(); // OK
new baz.x(); // OK

// 화살표 함수 정의 : kind = 'Arrow'
const arrow = () => {};

new arrow(); // TypeError: arrow is not a constructor

// 메소드 정의 : kind = 'Method'
// ES6의 메소드 축약 표현만을 메소드 정의로 인정한다.
const obj = {
  x() {}
};

new obj.x(); // TypeError: obj.x is not a constructor

함수 정의 방식에 따라 함수의 종류를 구분한다. (ECMAScript에서 Method는 ES6 메소드 축약 표현만을 의미 )

함수가 일반적인 함수로서 호출되면 함수 객체의 내부 메소드 [[Call]]가 호출되고 new 연산자 또는 super 연산자와 함께 생성자 함수로서 호출되면 내부 메소드 [[Construct]]가 호출된다.


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function foo() {}

// 일반적인 함수로서 호출: [[Call]]이 호출된다.
// 모든 함수 객체는 [[Call]]이 구현되어 있다.
foo();

// 생성자 함수로서 호출: [[Construct]]가 호출된다.
// 이때 [[Construct]]를 갖지 않는다면 에러가 발생한다.
new foo();

생성자 함수는 일반적으로 첫문자를 대문자로 기술하는 파스칼 케이스로 명명하여 일반 함수와 구별할 수 있도록 노력한다.


생성자 함수의 인스턴스 생성 과정

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

생성자 함수가 인스턴스를 생성하는 것은 필수이고, 생성된 인스턴스를 초기화하는 것은 옵션이다.


new 연산자와 함께 생성자 함수가 호출되면 JS엔진은 다음과 같은 동작을 한다.

  1. 인스턴스 생성과 this 바인딩 암묵적으로 빈 객체가 생성된다.

생성자 함수가 생성한 인스턴스의 프로토타입으로 생성자 함수의 prototype 프로퍼티가 가리키는 객체가 설정된다.

빈 객체, 즉 인스턴스는 this에 바인딩된다.

프로토 타입 : 어떤 객체의 부모 역할을 하는 객체.
프로토 타입은 하위 객체에게 자신의 프로퍼티와 메소드를 상속함.

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function Circle(radius) {
  // 1. 암묵적으로 빈 객체가 생성되고 this에 바인딩된다.
  console.log(this); // Circle {}
  console.log(Object.getPrototypeOf(this) === Circle.prototype); // true


  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function () {
    return 2 * this.radius;
  };
}


// 0. 인스턴스 생성
const circle1 = new Circle(5);  // 반지름이 5인 Circle 객체를 생성
  1. 인스턴스 초기화

생성자 함수에 기술되어 있는 코드가 실행되어 this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.

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function Circle(radius) {
  // 1. 암묵적으로 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다.

  // 2. this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function () {
    return 2 * this.radius;
  };
}
  1. 인스턴스 반환

생성자 함수 내부의 모든 처리가 끝나면 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환된다.

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function Circle(radius) {
  // 1. 암묵적으로 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다.

  // 2. this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function () {
    return 2 * this.radius;
  };

  // 3. 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환된다
}

// 인스턴스 생성. Circle 생성자 함수는 암묵적으로 this를 반환한다.
const circle = new Circle(1);
console.log(circle); // Circle {radius: 1, getDiameter: ƒ}

예외1) 만약 명시적으로 객체 { }를 반환하면 this는 반환되지 못한다.

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function Circle(radius) {
  // 1. 암묵적으로 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다.

  // 2. this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function () {
    return 2 * this.radius;
  };

  // 3. 암묵적으로 this를 반환한다.
  // 명시적으로 객체를 반환하면 암묵적인 this 반환이 무시된다.
  return {};
}

// 인스턴스 생성. Circle 생성자 함수는 명시적으로 반환한 객체를 반환한다.
const circle = new Circle(1);
console.log(circle); // {}

예외2) 만약 명시적으로 원시값을 반환하면 원시값을 무시하고 this가 반환된다.

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function Circle(radius) {
  // 1. 암묵적으로 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다.

  // 2. this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function () {
    return 2 * this.radius;
  };

  // 3. 암묵적으로 this를 반환한다.
  // 명시적으로 원시 값을 반환하면 원시 값 반환은 무시되고 암묵적으로 this가 반환된다.
  return 100;
}

// 인스턴스 생성. Circle 생성자 함수는 명시적으로 반환한 객체를 반환한다.
const circle = new Circle(1);
console.log(circle); // Circle {radius: 1, getDiameter: ƒ}

new 연산자

new 연산자와 함께 호출하는 함수는 non-constructor가 아닌 constructor이여야 한다.

생성자 함수를 new와 함께 호출 시 항상 객체가 반환된다.

기본값은 this가 참조되는 객체이다.

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// 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"}

new.target (IE 미지원)

new 연산자 없이 생성자 함수를 호출하는 것을 방지하기 위해 파스칼 케이스 컨벤션을 사용한다 하더라도 실수는 언제나 발생할 수 있다.

이러한 위험을 피하기 위해 ES6에서는 new.target을 지원한다.

new.target을 사용하면 new연산자와 함께 호출되었는지 확인할 수 있다.

new 연산자와 함께 호출되면 함수 내부의 new.target은 함수 자신을 가리키며

new 연산자 없이 호출된 함수 내부의 new.target은 undefined다.

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// 생성자 함수
function Circle(radius) {
  // 이 함수가 new 연산자와 함께 호출되지 않았다면 new.target은 undefined이다.
  if (!new.target) {
    // new 연산자와 함께 호출하여 생성된 인스턴스를 반환한다.
    return new Circle(radius);
  }

  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function () {
    return 2 * this.radius;
  };
}

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

위 예제는 생성자함수로 호출이 아닌 일반 함수로 호출시 new.target을 통해 new 언산자 없이 호출했는지 판별하고 맞다면

다시 new를 붙여 Circle함수를 생성자함수로 재 호출한다.


스코프 세이프 생성자 (Scope-Safe Constructor) 패턴

. new.target을 사용할 수 없는 상황이라면 스코프 세이프 생성자(Scope-Safe Constructor) 패턴을 사용할 수 있다.

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// Scope-Safe Constructor Pattern
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 함께 호출되지 않았다면 이 시점의 this는 전역 객체 window를 가리킨다.
  // 즉, this와 Circle은 프로토타입에 의해 연결되지 않는다.
  if (!(this instanceof Circle)) {
    // new 연산자와 함께 호출하여 생성된 인스턴스를 반환한다.
    return new Circle(radius);
  }

  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function () {
    return 2 * this.radius;
  };
}

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

new 연산자와 함께 생성자 함수에 의해 생성된 객체(인스턴스)는 프로토타입에 의해 생성자 함수와 연결된다. 이를 이용해 new 연산자와 함께 호출되었는지를 확인할 수 있다.


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