[JavaScript Deepdive] 17장 생성자 함수에 의한 객체생성

17장 생성자 함수에 의한 객체생성

• 생성자 함수란 new 연산자와 함께 호출하여 객체를 생성하는 함수이다
• 생성자 함수에 의해 생성된 객체를 인스턴스라고 한다

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17.01 Object 생성자 함수

• new 연산자와 함께 Object 생성자 함수를 호출하면 빈 객체를 생성
• 특별한 이유가 없다면 객체 리터럴로 객체를 생성하는게 더 유용
• 유사한 형태로 JavaScript는 Object 생성자 함수, String, Number, Boolean, Function, Array, Date, RegExp, Promise 등 빌트인 생성자 함수를 제공한다.

// 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

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17.02 생성자 함수

17.02.01 객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식의 문제점

• 객체 리터럴 방식은 간편하고 직관적이지만 하나의 객체만 생성할 수 있다.
• 따라서 동일한 프로퍼티를 갖는 객체를 여러개 생성해야 하는 경우 비효율적

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
//위 예제처럼 동일한 getDiameter()라는 프로퍼티 구조지만 객체 리터럴 방식이므로 따로 기술해야 해서 갯수가 많아지면 큰 문제.

17.02.02 생성자 함수에 의한 객체 생성 방식의 장점

• 구조가 동일한 객체 여러개를 간편하게 생성 가능

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

• 생성자 함수는 객체(인스턴스)를 생성하는 함수이다
• 일반 함수와 동일한 방법으로 생성자 함수를 정의하고 new 연산자와 함께 호출하면 해당 함수는 생성자 함수로 동작
• 만약 new 연산자 없이 생성자 함수를 호출하면 일반 함수로 동작

예제 )

// new 없이 호출
const circle3 = Circle(15);

// 일반 함수로서 호출된 Circle은 반환문이 없으므로 암묵적으로 undefined를 반환함
console.log(circle3); // undefined

// 일반 함수로서 호출된 Circle내의 this는 전역 객체가 됨
console.log(radius); // 15

* this

 this는 객체 자신의 프로퍼티나 메서드를 참조하기 위한 자기 참조 변수
this가 가리키는 값, 즉 this 바인딩은 함수 호출 방식에 따라 동적으로 결정된다.

함수 호출 방식	this가 가리키는 값(this 바인딩)
일반 함수로서 호출	전역 객체 (window 객체)
메서드로서 호출	메서드를 호출한 객체(마침표 앞의 객체)
생성자 함수로서 호출	생성자 함수가 생성할 인스턴스

// 일반적인 함수로서 호출시
function foo() {
  console.log(this);
}

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

// 메서드로서 호출시
const obj = { foo }; // ES6 프로퍼티 축약 표현

obj.foo(); // obj

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

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17.02.03 생성자 함수의 인스턴스 생성 과정

- 생성자 함수 역할

1. 인스턴스를 생성하는 것 (필수)
2. 생성된 인스턴스를 초기화 (인스턴스 프로퍼티 추가 및 초기값 할당) (옵션)

// 생성자 함수
function Circle(radius) {
  // 인스턴스 초기화 (옵션)
  this.radius = radius;
  this.getDiameter = function () {
    return 2 * this.radius;
  };
}

// 인스턴스 생성 (필수)
const circle1 = new Circle(5);

console.log(circle1); // { radius: 5, getDiameter: [Function (anonymous)] }
// 인스턴스 초기화 (옵션)없으면 그냥 {}

• this에 프로퍼티를 추가하고 인스턴스를 생성하고 있지만 반환하는 코드가 없어도 new 연산자와 호출하면 아래의 과정을 거쳐서 자바스크립트 엔진에서 암묵적으로 반환

1. 인스턴스 생성과 this 바인딩

• 암묵적으로 빈 객체(인스턴스)가 생성
• 해당 인스턴스는 this에 바인딩
• 해당처리는 런타임 이전에 실행

* 바인딩 (Name Binding) : 식별자와 값을 연결하는 과정

2. 인스턴스 초기화

• this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화
• this에 바인딩되어 있는 인스턴스에 프로퍼티나 메서드를 추가
• 생성자 함수가 전달받은 인수로 프로퍼티의 초기값 또는 고정값으로 할당

3. 인스턴스 반환

• return 값을 지정하지 않을 경우 (Default) :
  인스턴스가 바인딩된 this를 암묵적으로 반환
• 명시적으로 특정 객체를 반환할 경우 :
  this 반환이 무시되고 해당 객체를 반환
• 원시 값을 반환할 경우 :
  원시 값 반환은 무시되고 암묵적으로 this를 반환

// 명시적으로 특정 객체를 반환할 경우
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); // {}

// 원시 값을 반환할 경우
function Circle2(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 원시값을 반환하면 원시값 반환은 무시되고 암묵적으로 this가 반환된다.
  return 100;
}

// 인스턴스 생성. Circle 생성자 함수는 명시적으로 반환한 객체를 반환한다.
const circle2 = new Circle2(1);
console.log(circle2); // Circle {radius: 1, getDiameter: ƒ}

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17.02.04 내부 메서드 [[Call]]과 [[Construct]]

• 함수는 객체는 내부 슬롯과 내부 메서드를 모두 가지고 있어서 일반 객체와 동일하게 동작할 수 있다
• 하지만 객체는 호출할 수 없고 함수는 호출을 할 수 있다.
• 함수로서 함수 객체만을 위한 [[Environment]], [[FormalParameters]] 등의 내부 슬롯과 [[Call]], [[Construct]] 같은 내부 메서드를 추가로 가지고 있다.

[[Call]]

• [[Call]]를 갖는 함수객체를 callable이라고 하며 함수가 일반 함수로서 호출될 때 호출되는 내부 메서드

[[Construct]]

• [[Construct]]를 갖는 함수객체를 constructor이라고 하며 함수가 new 연산자와 함께 생성자 함수로 호출될 때 호출되는 내부 메서드
• [[Constructor]]를 갖지 않는 함수 객체를 non-constructor 라고 하며 생성자 함수로 호출할 수 없고 일반 함수로만 호출가능
• 즉 callable이면서 constructor 이거나 non-constructor 임

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17.02.05 constructor와 non-constructor의 구분

• constructor : 함수 선언문, 함수 표현식, 클래스.
• non-constructor : 메서드 (ES6 메서드 축약 표현), 화살표 함수

// 일반 함수 정의: 함수 선언문, 함수 표현식
function foo() {}
const bar = function () {};
// 프로퍼티 x의 값으로 할당된 것은 일반 함수로 정의된 함수다. 이는 메서드로 인정하지 않는다.
const baz = {
  x: function () {},
};

// 일반 함수로 정의된 함수만이 constructor이다.
new foo(); // -> foo {}
new bar(); // -> bar {}
new baz.x(); // -> x {}

// 화살표 함수 정의
const arrow = () => {};

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

// 메서드 정의: ES6의 메서드 축약 표현만을 메서드로 인정한다.
const obj = {
  x() {},
};

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

즉 함수 선언문, 함수 표현식, 클래스로 정의된 함수는 생성자 함수로 사용 가능.
메서드 (ES6 메서드 축약 표현), 화살표 함수로 정의된 함수는 생성자 함수로 사용 불가능.

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17.02.06 new 연산자

• new 연산자와 함께 호출시 생성자 함수로 동작
  * 이떄 [[Construct]] 호출하며 constructor 이어야 함
• new 연산자 없이 호출되는 함수는 일반 함수로 동작
  * 이떄 [[Call]] 호출
• 일반 함수와 생성자 함수는 특별한 차이가 없음 그래서 보통 생성자 함수를 파스칼 케이스로 명명하여 일반 함수와 구별

// 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"}

17.02.07 new.target

• 생성자 함수가 new 없이 호출 되는 것을 방지하기위해 ES6에서 도입된 프로퍼티, 메타 프로퍼티라고 부르며 this와 유사하게 사용됨
• new 연산자와 함께 생성자 함수로 호출시 함수 내부의 new.target은 자기 자신 가리킨다.
• 반대로 new 연산자 없이 일반 함수로서 호출시 new.target은 undefined이다.

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

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

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

- 스코프 세이프 생성자 패턴
: ES6를 지원하지 않는 환경이나 new.target을 사용할 수 없는 상황이라면 스코프 세이프 패턴을 사용할 수 있다.

function Circle(radius) {
  // 생성자 함수가 new 연산자와 함께 호출되면 함수의 선두에서 빈 객체를 생성하고
  // this에 바인딩한다.
  // 이때 this와 Circle은 프로토타입에 의해 연결된,  즉 prototype 프로퍼티에 바인딩한다는 뜻, 메세드와 속성을 상속받을 수 있음을 의미

  // 이 함수가 new 연산자와 함께 호출되지 않은 경우 ,
  // 이 시점의 this는 전역 객체 window로 프로퍼디에 연결 못함

  if (!(this instanceof Circle)) {
    // * instanceof는 객체가 특정 클래스의 인스턴스인지를 확인하기 위해 사용

    // 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

빌트인 생성자 함수

대부분의 빌트인 생성자 함수 (String, Number, Boolean, Function, Array, Date, RegExp, Promise 등)는 new 연산자와 함께 호출되었는지 여부를 확인하여 적절한 값을 반환

• Object, Function은 new 연산자 없이 호출해도, 생성자 함수로서 동일하게 동작

let obj = new Object();
console.log(obj); // {}

obj = Object();
console.log(obj); // {}

let f = new Function("x", "return x ** x");
console.log(f); // ƒ anonymous(x) { return x ** x }

f = Function("x", "return x ** x");
console.log(f); // ƒ anonymous(x) { return x ** x }

• String, Number, Boolean new 연산자가 있으면 객체 반환
  new 연산자가 없으면 원시 타입 값 반환

console.log(str, typeof str); // 123 string

const num = Number("123");
console.log(num, typeof num); // 123 number

const bool = Boolean("true");
console.log(bool, typeof bool); // true boolean