25장 클래스(1)

2023년 4월 24일 417p~434p

25장 클래스

25.1 클래스는 프로토타입의 문법적 설탕인가?

자바스크립트는 프로토타입 기반 객체지향 언어다.
프로토타입 기반 객체지향 언어는 클래스가 필요 없는(class free)객체지향 프로그래밍 언어다.
ES5에서는 클래스 없이도 아래와 같이 생성자 함수와 프로토타입을 통해 객체지향 언어의 상속을 구현할 수 있다.

// ES5 생성자 함수
var Person = (function () {
  // 생성자 함수
  function Person(name) {
    this.name = name;
  }

  // 프로토타입 메서드
  Person.prototype.sayHi = function () {
    console.log('Hi! My name is ' + this.name);
  };

  // 생성자 함수 반환
  return Person;
}());

// 인스턴스 생성
var me = new Person('Lee');
me.sayHi(); // Hi! My name is Lee

ES6에서 추가된 클래스가 기존의 프로토타입 기반 객체지향 모델을 폐지하고 새롭게 클래스 기반 객체지향 모델을 제공하는 것은 아니다.
클래스는 함수이며 기존 프로토타입 기반 패턴을 클래스 기반 패턴처럼 사용할 수 있도록 하는 문법적 설탕(syntactic sugar)이라기보단 새로운 객체 생성의 메커니즘이라고 볼 수 있다.

클래스와 생성자 함수는 모두 프로토타입 기반의 인스턴스를 생성하지만 정확히 동일하게 동작하지는 않는다.

차이점은 아래와 같다.

클래스를 new연산자 없이 호출하면 에러가 발생한다(생성자 함수를 new연산자 없이 호출하면 일반 함수로 호출된다).
클래스는 상속을 지원하는 extends와 super키워드를 제공한다(생성자 함수는 지원하지 않는다).
클래스는 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 동작한다(함수 선언문은 함수 호이스팅, 함수 표현식은 변수 호이스팅이 발생한다).
클래스 내의 모든 코드에는 암묵적으로 strict mode가 지정되어 실행되며 해제할 수 없다(생성자 함수는 지정되지 않는다).
클래스의 constructor, 프로토타입 메서드, 정적 메서드는 열거되지 않는다(모두 프로퍼티 어트리뷰트 [[Enumerable]]의 값이 false다).

25.2 클래스 정의

클래스는 class키워드를 사용하여 정의한다.
클래스 이름은 생성자 함수와 마찬가지로 파스칼 케이스를 사용하는 것이 일반적이다(하지만 사용하지 않아도 에러가 발생하지는 않는다).

// 클래스 선언문
class Person {}

표현식으로 클래스를 정의할 수도 있다(일반적이지 않음, 익명 혹은 기명 모두 가능하다.)

// 익명 클래스 표현식
const Person = class {};

// 기명 클래스 표현식
const Person = class MyClass {};

클래스는 일급 객체이다(클래스를 표현식으로 정의할 수 있다는 것이 일급 객체임을 의미한다).

<일급 객체의 특징>
- 무명의 리터럴로 생성할 수 있다. 즉, 런타임에 생성이 가능하다.
- 변수나 자료구조(객체, 배열등)에 저장할 수 있다.
- 함수의 파라미터로 전달할 수 있다.
- 함수의 반환값으로 사용할 수 있다.

클래스는 함수다. 따라서 클래스는 값처럼 사용할 수 있는 일급 객체다.

클래스 몸체는 0개 이상의 메서드만 정의할 수 있다.
클래스 몸체에서 정의할 수 있는 메서드는 constructor, 프로토타입 메서드, 정적 메서드 세 가지가 있다.

// 클래스 선언문
class Person {
  // 생성자
  constructor(name) {
    // 인스턴스 생성 및 초기화
    this.name = name; // name 프로퍼티는 public하다.
  }

  // 프로토타입 메서드
  sayHi() {
    console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
  }

  // 정적 메서드
  static sayHello() {
    console.log('Hello!');
  }
}

// 인스턴스 생성
const me = new Person('Lee');

// 인스턴스의 프로퍼티 참조
console.log(me.name); // Lee
// 프로토타입 메서드 호출
me.sayHi(); // Hi! My name is Lee
// 정적 메서드 호출
Person.sayHello(); // Hello!

생성자 함수와 클래스를 비교해 보면 다음과 같다.

25.3 클래스 호이스팅

클래스는 함수로 평가된다.

// 클래스 선언문
class Person {}

console.log(typeof Person); // function

클래스 선언문으로 정의한 클래스는 함수 선언문과 같이 소스코드 평가 과정, 즉 런타임 이전에 먼저 평가되어 함수 객체를 생성한다. 이때 클래스가 평가되어 생성된 함수 객체는 생성자 함수로서 호출할 수 있는 함수, 즉 constructor다. 생성자 함수로서 호출할 수 있는 함수는 함수 정의가 평가되어 함수 객체를 생성하는 시점에 프로토타입도 더불어 생성된다. 이는 프로토타입과 생성자 함수가 단독으로 존재할 수 없고 언제나 쌍으로 존재하기 때문이다.

클래스 선언문은 const, let과 같이 호이스팅이 발생되지만 발생하지 않는 것처럼 보인다. 따라서 클래스 선언문 이전에 일시적 사각ㅈ지대에 빠진다.

const Person = '';

{
  // 호이스팅이 발생하지 않는다면 ''이 출력되어야 한다.
  console.log(Person);
  // ReferenceError: Cannot access 'Person' before initialization

  // 클래스 선언문
  class Person {}
}

즉, var, let, const, function, function*, class키워드를 사용하여 선언된 모든 식별자는 호이스팅된다. 모든 선언문은 런타임 이전에 먼저 실행되기 때문이다.

25.4 인스턴스 생성

클래스는 생성자 함수이며 new 연산자와 함께 호출되어 인스턴스를 생성한다.

클래스는 new 연산자와 함께 생성자 함수로 호출되어야만 인스턴스를 생성할 수 있다.

class Person {}

// 인스턴스 생성
const me = new Person();
console.log(me); // Person {}

new 연산자 없이 호출하면 에러가 발생한다.

class Person {}

// 클래스를 new 연산자 없이 호출하면 타입 에러가 발생한다.
const me = Person();
// TypeError: Class constructor Foo cannot be invoked without 'new'

클래스 표현식으로 정의된 클래스의 경우 식별자(Person)를 사용해야한다. 기명 클래스의 클래스 이름(MyClass)을 사용해 생성하려고 하면 에러가 발생한다.

const Person = class MyClass {};

// 함수 표현식과 마찬가지로 클래스를 가리키는 식별자로 인스턴스를 생성해야 한다.
const me = new Person();

// 클래스 이름 MyClass는 함수와 동일하게 클래스 몸체 내부에서만 유효한 식별자다.
console.log(MyClass); // ReferenceError: MyClass is not defined

const you = new MyClass(); // ReferenceError: MyClass is not defined

25.5 메서드

클래스 몸체에 정의할 수 있는 메서드는 다음과 같다.

constructor(생성자)
프로토타입 메서드
정적 메서드

※ 클래스 정의에 대한 새로운 제안
- ECMAScript 사양에 따르면 인스턴스 프로퍼티는 반드시 constructor내부에서 정의해야 한다.
- 하지만 클래스 몸체에 메서드뿐만이 아니라 프로퍼티도 정의할 수 있게 새로운 표준 사양이 제안되어 있다.
- 최신 모던 브라우저에는 이미 반영되어 사용이 가능하다.

25.5.1 constructor

1. constructor는 인스턴스를 생성하고 초기화하기 위한 특수한 메서드다.

class Person {
  // 생성자
  constructor(name) {
    // 인스턴스 생성 및 초기화
    this.name = name;
  }
}

2. constructor는 이름을 변경할 수 없다.
3. 클래스가 평가되어 생성된 함수 객체나 클래스가 생성한 인스턴스에는 constructor 메서드가 존재하지 않는다(단순한 메서드가 아님).
4. constructor는 메서드로 해석되지 않고 클래스가 평가되어 생성한 함수 객체 코드의 일부가 된다.

class Person {
  // 생성자
  constructor(name) {
    // 인스턴스 생성 및 초기화
    this.name = name;
  }
}

// 클래스는 함수다.
console.log(typeof Person); // function
console.dir(Person);

// 인스턴스 생성
const me = new Person('Lee');
console.log(me);

클래스가 평가되어 생성된 함수 객체(constructor프로퍼티 없음)는 다음과 같다.

클래스가 생성한 인스턴스(constructor프로퍼티 없음)는 다음과 같다.

※ 클래스constructor vs 프로토타입 constructor
프로토타입의 constructor 프로퍼티는 모든 프로토타입이 갖지고 있는 프로퍼티며 생성자 함수를 가리킨다.

5. constructor는 생략 가능하다. 하지만 인스턴스를 초기화하려면 생략하면 안된다.
6. 클래스에 2개 이상의 constructor를 포함하면 문법 에러가 발생한다.

class Person {
  constructor() {}
  constructor() {}
}
// SyntaxError: A class may only have one constructor

생략하면 빈 constructor가 암묵적으로 정의된다.

class Person {
  // constructor를 생략하면 다음과 같이 빈 constructor가 암묵적으로 정의된다.
  constructor() {}
}

// 빈 객체가 생성된다.
const me = new Person();
console.log(me); // Person {}

8. 프로퍼티가 추가되어 초기화된 인스턴스를 생성하려면 constructor 내부에서 this에 인스턴스 프로퍼티를 추가한다.

class Person {
  constructor(name, address) {
    // 인수로 인스턴스 초기화
    this.name = name;
    this.address = address;
  }
}

// 인수로 초기값을 전달한다. 초기값은 constructor에 전달된다.
const me = new Person('Lee', 'Seoul');
console.log(me); // Person {name: "Lee", address: "Seoul"}

9. constructor 내부에서 생성자 함수와 동일하게 암묵적으로 this를 반환한다(즉 다른 객체를 명시적으로 반환하면 안됨. 생성자 함수와 동일).

* 클래스와 생성자 함수 비교

// 클래스
class Person {
  // 생성자
  constructor(name) {
    // 인스턴스 생성 및 초기화
    this.name = name;
  }
}

// 생성자 함수
function Person(name) {
  // 인스턴스 생성 및 초기화
  this.name = name;
}

25.5.2 프로토타입 메서드

클래스 몸체에 정의한 메서드는 기본적으로 프로토타입 메서드가 된다. 생성자 함수에 의한 객체 생성 방식과는 다르게 prototype 프로퍼티에 메서드를 추가하지 않아도 된다.

* 생성자 함수의 프로토타입 메서드 추가 방식

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

// 프로토타입 메서드
Person.prototype.sayHi = function () {
  console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
};

const me = new Person('Lee');
me.sayHi(); // Hi! My name is Lee

* 클래스의 메서드 추가 방식

class Person {
  // 생성자
  constructor(name) {
    // 인스턴스 생성 및 초기화
    this.name = name;
  }

  // 프로토타입 메서드
  sayHi() {
    console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
  }
}

const me = new Person('Lee');
me.sayHi(); // Hi! My name is Lee

25.5.3 정적 메서드

정적(static)메서드는 인스턴스를 생성하지 않아도 호출할 수 있는 메서드를 말한다.

생성자 함수의 경우 다음과 같이 명시적으로 생성자 함수에 메서드를 추가해 정적 메서드를 생성한다.

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

// 정적 메서드
Person.sayHi = function () {
  console.log('Hi!');
};

// 정적 메서드 호출
Person.sayHi(); // Hi!

클래스에서는 static 키워드를 붙이면 정적 메서드(클래스 메서드)가 된다.

class Person {
  // 생성자
  constructor(name) {
    // 인스턴스 생성 및 초기화
    this.name = name;
  }

  // 정적 메서드
  static sayHi() {
    console.log('Hi!');
  }
}

정적 메서드는 클래스에 바인딩된 메서드가 된다. 클래스는 함수 객체로 평가되므로 자신의 프로퍼티/메서드를 소유할 수 있다.

클래스는 클래스 정의(클래스 선언문, 클래스 표현식)가 평가되는 시점에 함수 객체가 되므로 인스턴스와 달리 별다른 생성 과정이 필요 없다.

// 정적 메서드는 클래스로 호출한다.
// 정적 메서드는 인스턴스 없이도 호출할 수 있다.
Person.sayHi(); // Hi!

정적 메서드는 인스턴스로 호출할 수 없다. 정적 메서드가 바인딩된 클래스는 인스턴스의 프로토타입 체인상에 존재하지 않는다.

// 인스턴스 생성
const me = new Person('Lee');
me.sayHi(); // TypeError: me.sayHi is not a function

25.5.4 정적 메서드와 프로토타입 메서드의 차이

정적 메서드와 프로토타입 메서드는 자신이 속해있는 프로토타입 체인이 다르다.
정적 메서드는 클래스로 호출하고 프로토타입 메서드는 인스턴스로 호출한다.
정적 메서드는 인스턴스 프로퍼티를 참조할 수 없지만 프로토타입 메서드는 인스턴스 프로퍼티를 참조할 수 있다.

프로토타입 메서드는 인스턴스로 호출해야 하므로 프로토타입 메서드 내부의 this는 프로토타입 메서드를 호출한 인스턴스를 가리킨다. 정적 메서드는 클래스로 호출해야 하므로 정적 메서드 내부의 this는 인스턴스가 아닌 클래스를 가리킨다.

정적 메서드 예제)

class Square {
  // 정적 메서드
  static area(width, height) {
    return width * height;
  }
}

console.log(Square.area(10, 10)); // 100

프로토타입 메서드 예제)

class Square {
  constructor(width, height) {
    this.width = width;
    this.height = height;
  }

  // 프로토타입 메서드
  area() {
    return this.width * this.height;
  }
}

const square = new Square(10, 10);
console.log(square.area()); // 100

※ 표준 빌트인 객체의 정적 메서드

// 표준 빌트인 객체의 정적 메서드
Math.max(1, 2, 3);          // -> 3
Number.isNaN(NaN);          // -> true
JSON.stringify({ a: 1 });   // -> "{"a":1}"
Object.is({}, {});          // -> false
Reflect.has({ a: 1 }, 'a'); // -> true

25.5.5 클래스에서 정의한 메서드의 특징

function 키워드를 생략한 메서드 축약 표현을 사용한다.
객체 리터럴과는 다르게 클래스에 메서드를 정의할 때는 콤마가 필요 없다.
암묵적으로 strict mode로 실행된다.
for...in문이나 Object.keys메서드 등으로 열거할 수 없다([[Enumerable]]값이 false다).
내부 메서드 [[Construct]]를 갖지 않는 non-constructor다(new연산자와 함께 호출할 수 없다).

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