19 프로토타입

프로토타입을 부모의 유전자라고 생각하면 이해가 쉽다!

자바스크립트는 클래스 기반 객체지향 프로그래밍 언어보다 더 강력하고 효율적인 객체지향 프로그래밍 능력을 지닌 프로토타입 기반의 객체지향 프로그래밍 언어다.

객체지향 프로그래밍

객체의 집합으로 프로그램을 표현하려는 프로그래밍 패러다임

• 객체: 속성을 통해 여러 개의 값을 하나의 단위로 구성한 복합적 자료구조
• 객체지향 프로그래밍: 독립적인 객체의 집합으로 프로그램을 표현하려는 프로그래밍 패러다임
• 프로퍼티: 상태 데이터
• 메서드: 동작

상속과 프로토타입

• 자바스크립트는 프로토타입을 기반으로 상속을 구현하여 불필요한 중복을 제거한다.
• 내용이 동일한 메서드를 상속을 통해 공유하여 사용하게 되므로 재사용이란 관점에서 유용하다.

프로토타입 객체

• 프로토타입을 상속받은 하위(자식) 객체는 상위 객체의 프로퍼티를 자신의 프로퍼티처럼 자유롭게 사용할 수 있다.

• __proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 모든 객체는 자신의 프로토타입 [[Prototype]] 내부 슬롯에 간접적으로 접근할 수 있다.

• __proto__ 접근자 프로퍼티를 사용하는 이유는 상호 참조에 의해 프로토타입 체인이 생성되는 것을 방지하기 위함이다. 순환 참조하는 프로토타입 체인이 만들어지면 프로토타입 체인 종점이 존재하지 않기 때문에 프로토타입 체인에서 프로퍼티를 검색할 때 무한 루프에 빠진다.

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

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

리터럴 표기법에 의해 생성된 객체의 생성자 함수와 프로토타입

• 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체의 경우 프로토타입의 constructor 프로퍼티가 가리키는 생성자 함수가 반드시 객체를 생성한 생성자 함수라고 단정할 수는 없다.

    const obj = {};
  
    console.log(obj.constructor === Object); // true
    // 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체도 가상적인 생성자 함수를 갖는다.
    // 프로토타입과 생성자 함수는 단독으로 존재할 수 없고 언제나 쌍으로 존재한다.

프로토타입의 생성 시점

• 프로토타입은 생성자 함수가 생성되는 시점에 더불어 생성된다. (런타임 이전에 먼저 실행되는 함수 선언문-호이스팅 시점에 프로토타입도 생성됨)
• 객체가 생성되기 이전에 생성자 함수와 프로토타입은 이미 객체화되어 존재 → 이후 생성자 함수 또는 리터럴 표기법으로 객체를 생성하면 프로토타입은 생성된 객체의 [[Prototype]] 내부 슬롯에 할당된다 → 이로써 생성된 객체는 프로토타입을 상속받는다.

객체 생성 방식과 프로토타입의 결정

• 객체 리터럴
• Object 생성자 함수
• 생성자 함수
• Object.create 메서드
• 클래스(ES6)

프로토타입 체인

• 프로토타입의 프로토타입은 언제나 Object.prototype(프로토타입 체인의 종점)이다.
• 객체의 프로퍼티(메서드 포함)에 접근하려고 할 때 해당 객체에 접근하려는 프로퍼티가 없다면 [[Prototype]] 내부 슬롯 참조를 따라 자신의 부모 역할을 하는 프로토타입의 프로퍼티를 순차적으로 검색한다. → 프로토타입 체인 → 자바스크립트가 객체지향 프로그래밍의 상속을 구현하는 메커니즘
• 스코프 체인과 프로토타입 체인은 서로 협력하여 식별자와 프로퍼티를 검색하는 데 사용된다.

오버라이딩과 프로퍼티 섀도잉

• 오버라이딩: 상위 클래스가 가지고 있는 메서드를 하위 클래스가 재정의하여 덮어씀
• 프로퍼티 섀도잉: 상속 관계에 의해 프로퍼티가 가려지는 현상

프로토타입의 교체

• 생성자 함수 또는 인스턴스에 의해 교체할 수 있다.
• 프로토타입을 직접 교체하지 않는 것이 좋다.

instanceof 연산자

• 우변의 생성자 함수의 prototype에 바인딩된 객체가 좌변의 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하면 true, 아니면 false로 평가된다.
• 생성자 함수의 prototype에 바인딩된 객체가 프로토타입 체인 상에 존재하는지 확인한다.

직접 상속

• Object.create
  • new 연산자 없이 객체 생성 가능
  • 프로토타입을 지정하면서 객체 생성 가능
  • 객체 리터럴에 의해 생성된 객체도 상속받을 수 있음
• 객체 리터럴 내부에서 __proto__ 에 의한 직접 상속

정적 프로퍼티/메서드

생성자 함수로 인스턴스를 생성하지 않아도 참조/호출할 수 있는 프로퍼티/메서드

프로퍼티 존재 확인

• in 연산자
• Object.prototype.hasOwnProperty 메서드

프로퍼티 열거

• for … in 문: 객체의 모든 프로퍼티를 순회하며 열거, 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하는 모든 프로토타입의 프로퍼티 중에서 프로퍼티 어트리뷰트 [[Enumerable]] 값이 true인 프로퍼티를 순회하며 열거한다. 프로퍼티를 열거할 때 순서를 보장하지 않는다.
• Object.keys/values/entries 메서드