[Deep dive] 19장 프로토타입 (1)

19.1 객체지향 프로그래밍

 

- 객체(object)의 집합으로 프로그램을 표현하려는 프로그래밍 패러다임

- 객체의 상태를 나타내는 데이터와 상태 데이터를 조작할 수 있는 동작을 하나의 논리적인 단위로 묶어서 생각하는 것

- 각 객체는 자신의 고유한 기능을 수행하면서 다른 객체와의 관계성(relationship)을 가질 수 있다.

- 프로퍼티(property) 

 : 객체의 상태 데이터 

- 메서드 (method)

 : 객체의 동작

 

추상화(abstraction)

- 다양한 속성 중에서 프로그램에 필요한 속성만 간추려 표현 

 

ex) "이름"과 "주소"라는 속성을 갖는 person 객체 

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

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

 

19.2 상속과 프로토타입

 

- 상속(inheritance)는 어떤 객체의 프로퍼티 또는 메서드를 다른 객체가 상속받아 그대로 사용할 수 있는 것

- 자바스크립트는 프로토타입을 기반으로 상속을 구현하여 불필요한 중복을 제거 

 

//생성자 함수 
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);

console.log(circle1.getArea === circle2.gerArea); //false

console.log(circle1.getArea()); //3.141592653589793
console.log(circle2.getArea()); //12.566370614359172

 

- raidus 프로퍼티 값은 일반적으로 인스턴스마다 다름

- getArea 메서드는 모든 인스턴스가 동일한 내용의 메서드를 사용하므로 단 하나만 생성하여 모든 인스턴스가 공유해서 사용하는것이 바람직함

- getArea 메서드를 중복생성하고 모든 인스턴스가 중복 소유한 상태 

 

- 상속에 의한 메서드 공유

//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 바인딩됨
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 상속받음
//즉, Circle 생성자 함수가 생성하는 모든 인스턴스느 하나의 getArea 메서드를 공유함
console.log(circle1.getArea === circle2.getArea); //true

console.log(circle1.getArea()); //3.141592653589793
console.log(circle2.getArea()); //12.566370614359172

- Circle 생성자 함수가 생성한 모든 인스턴스는 자신의 프로토타입. 즉 상위 객체 역할을 하는 Circle.prototype의 모든 프로퍼티와 메서드를 상속받음 

- getArea 메서드는 단 하나만 생성되어 프로토타입인 Circle.prototype의 메서드로 할당되어 있음

 

 

19.3 프로토타입 객체 

 

프로토타입

 

- 객체 간 상속(inheritance)를 구현하기 위해 사용

- 어떤 객체의 상위(부모) 객체의 역할을 하는 객체 

- 다른 객체에 공유 프로퍼티(메서드 포함) 제공

 

- 모든 객체는 [[Prototype]] 이라는 내부 슬롯을 가지고, 이 내부 슬롯의 값은 프로토타입의 참조

- 객체가 생성될 떄  객체 생성 방식에 따라 프로토타입이 결정되고 [[Prototype]]에 저장 

 

- 모든 객체는 하나의 프로토타입을 가짐

- 모든 프로토타입은 생성자 함수와 연결되어 있음

 

- 프로토타입은 자신의 constructor 프로퍼티를 통해 생성자함수에 접근 가능

- 생성자 함수는 자신의 prototype 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근 가능

 

 

19.3.1 __proto__ 접근자 프로퍼티 

 

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

 

1) __proto__는 접근자 프로퍼티다

 

 - __proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근하면 내부적으로 __proto__접근자 프로퍼티의 getter 함수인 [[Get]]이 호출

 - __proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 새로운 프로토타입을 할당하면 __proto__ 접근자 프로퍼티의 setter 함수인 [[Set]]이 호출

const obj = {};
const parent = {x:1};

//getter 함수인 get__proto__가 호출되어 obj 객체의 프로토타입을 취득
obj.__proto__;

//setter 함수의 set__proto__가 호출되어 obj 객체의 프로토타입을 교체 
obj.__proto__ = parent;

console.log(obj.x); //1

 

2) __proto__ 접근자 프로퍼티는 상속을 통해 사용된다.

 

- 모든 객체는 상속을 통해 Object.prototype.__proto__ 접근자 프로퍼티를 사용할 수 있다.

const person = {name:'Lee'};

//person 객체는 __proto__ 프로퍼티를 소유하지 않는다
console.log(person.hasOwnProperty('__protp__')); //false

//__proto__ 프로퍼티는 모든 객체의 프로토타입 객체인 Object.prototype의 접근자 프로퍼티다
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 사용할 수 있다
console.log({}.__proto__ === Object.prototype); //true

 

3) __proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근하는 이유

 

- 상호 참조에 의해 프로토타입 체인이 생성되는 것을 방지 하기 위해

- 프로토타입 체인은 단방향 링크드 리스트로 구현되어야함 

- 순환 참조하는 프로토타입 체인이 만들어지면 프로토타입 체인 종점이 존재하지 않기 때문에 프로토타입 체인에서

프로퍼티를 검색할 때 무한 루프에 빠짐

 

4) __proto__ 접근자 프로퍼티를 코드 내에서 직접 사용하는 것은 권장하지 않는다.

 

Object.getPrototypeof 메서드 

- __proto__ 접근자 프로퍼티 대신 프로토타입의 참조를 취득하고 싶을 때 

 

Object.setPrototypeof 메서드 

- __proto__ 접근자 프로퍼티 대신 프로토타입을 교체하고 싶을 때 

 

 

19.3.2 함수 객체의 prototype 프로퍼티 

 

- 함수 객체만이 소유하는 prototype 프로퍼티는 생성자 함수가 생성할 인스턴스의 프로토타입을 가리킴

//함수 객체는 prototype 프로퍼티를 소유한다
(function () {}).hasOwnProperty('prototype'); //true

//일반 객체는 prototype 프로퍼티를 소유하지 않는다
({}).hasOwnProperty('prototype'); //false

- 모든 객체가 가지고 있는 __proto__ 접근자 프로퍼티와 함수 객체만이 가지고 있는 prototype 프로퍼티는 결국 동일한 프로토타입을 가리킴

- 하지만 이들 프로퍼티를 사용하는 주체가 다름

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

 

19.3.3 프로토타입의 constructor 프로퍼티와 생성자 함수 

 

- 모든 프로토타입은 constructor 프로퍼티를 가짐

- constructor 프로퍼티는 prototype 프로퍼티로 자신을 참조하고 있는 생성자 함수를 가리킴

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

const me = new Person('Lee');

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

- Person 생성자 함수는 me 객체 생성 

- me 객체의 프로토타입인 Person.prototype에는 constructor 프로퍼티가 있음

- me 객체는 프로토타입인 Person.prototype의 constructor 프로퍼티를 상속받아 사용 가능

 

 

19.4 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체의 생성자 함수와 프로토타입

 

- 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체도 프로토타입 존재

//obj 객체는 Object 생성자 함수로 생성한 객체가 아니라 객체 리터럴로 생성
const obj = {};

//하지만 obj 객체의 생성자 함수는 Object 생성자 함수이다
console.log(obj.constructor === Object); //true

- 객체 리터럴이 평가될 때는 추상 연산 OrdinaryObjectCreate를 호출하여 빈객체를 생성하고 프로퍼티를 추가하도록 정의

- 객체 리터럴에 의해 생성된 객체는 Object 생성자 함수가 생성한 객체가 아님

 

추상 연산(abstract operation)

- ECMAScript 사양에서 내부 동작의 구현 알고리즘을 표현한 것

 

 

19.5 프로토타입의 생성 시점

 

- 모든 객체는 생성자 함수와 연결되어 있음

- 프로토타입은 생성자 함수가 생성되는 시점에 더불어 생성

 

사용자 정의 생성 함수 

- 사용자가 직접 정의 

 

빌트인 생성 함수 

- 자바스크립트가 기본 제공

 

 

19.5.1 사용자 정의 생성자 함수와 프로토타입 생성 시점

 

- constructor (생성자 함수로서 호출 할 수 있는 함수)는 함수 정의가 평가되어 함수 객체를 생성하는 시점에 

프로토타입도 더불어 생성

- non-constructor은 프로토 타입이 생성되지 않음

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

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

- 생성된 프로토타입은 Person 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩됨

- 생성된 프로토타입의 프로토타입은 Object.prototype이다

 

 

19.5.2 빌트인 생성자 함수와 프로토타입 생성 시점

 

빌트인 생성자 함수 

 - Object, String, Number, Function, Array, RegExp, Date, Promise

 - 모든 빌트인 생성자 함수는 전역 객체가 생성되는 시점에 생성

 

- 빌트인 생성자 함수도 빌트인 생성자 함수가 생성되는 시점에 프로토타입이 생성

 

- 객체가 생성되기 이전에 생성자 함수와 프로토타입은 이미 객체화되어 존재 

- 이후 생성자함수 또는 리터럴 표기법으로 객체를 생성하면 프로토타입은 생성된 객체의 [[Prototype]] 내부 슬롯에 할당

- 생성된 객체는 프로토타입을 상속받음