모던 자바스크립트 25장 클래스

25. 클래스

ES6에서 도입된 클래스는 객체지향 프로그래머가 더욱 빠르게 학습할 수 있도록 클래스 기반 객체지향 프로그래밍 언어와 매우 흡사한 새로운 객체 생성 메커니즘을 제시한다.

 

클래스와 생성자 함수는 모두 프로토 타입 기반의 인스턴스를 생성하지만 정확하게 동일하게 동작하는 것은 아니다.

클래스는 생성자 함수보다 엄격하며 다음과 같이 몇 가지 차이가 있다.

• 클래스를 new 연산자 없이 호출하면 에러가 발생한다. 하지만 생성자 함수를 new 연산자 없이 호출하면 일반함수로서 호출된다.
• 클래스는 상속을 지원하는 extends와 super 키워드를 제공한다
• 클래스는 호이스팅으 발생하지 않는 것처럼 동작한다. 하지만 함수 선언문으로 정의된 생성자 함수는 함수 호이스팅이, 함수 표현식으로 정의된 생성자 함수는 변수 호이스팅이 발생한다.
• 클래스 내의 모든 코드는 암묵적으로 strict mode가 지정되어 실행되며 해제할 수 없다.
• 클래스의 constructor, 프로토타입 메서드, 정적 메서드는 모두 프로퍼티 어트리뷰트 [[Enumerable]]값이 false이다. 다시 말해 열거되지 않는다.

 

25.2 클래스 정의

클래스는 일급 객체이며 함수다.

클래스 몸체에서 정의할 수 있는 메서드는 constructor(생성자), 프로토타입 메서드, 정적 메서드 세가지가 있다.

 

 

25.3 클래스 호이스팅

클래스는 함수로 평가되며 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 보이나 그렇지 않다.

 

var, let, const, function, functions, class 키워드를 사용하여 선언된 모든 식별자는 호이스팅된다. 모든 선언문은 런타임 이전에 먼저 실행되기 때문이다. 하지만 선언문 이전에 일시적 사각지대에 빠지기 때문에 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 동작한다.

호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 보이지만

호이스팅이 발생하지 않는다면 ' '가 출력되어야 한다.

호이스팅이 발생하는 모습

 

 

25.5 메서드

25.5.1 constructor 

constructor는 인스턴스를 생성하고 초기화하기 위한 특수한 메서드다.

constructor는 단순한 메서드가 아니다. constructor는 메서드로 해석되는 것이 아니라 클래스가 평가되어 생성한 함수 객체 코드의 일부가 된다. 다시 말해 클래스 정의가 평가되면 constructor의 기술된 동작을 하는 함수 객체가 생성된다.

 

constructor의 몇가지 특징은 아래와 같다

• constructor는 클래스 내에 최대 한개만 존재할 수 있다.
• constructor는 생랼할 수 있다. 생략시에는 빈 constructor가 암묵적으로 정의된다.
• 프로퍼티가 추가되어 초기화된 인스턴스를 생성하려면 constructor 내부에서 this에 인스턴스 프로퍼티를 추가한다.
• 별도의 반환문을 가지고있지 말아야한다.

 

25.5.2 프로토타입 메서드

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

인스턴스는 프로토타입 메서드를 상속받아 사용할 수 있다.

클래스는 생성자 함수와 마찬가지로 프로토타입 기반의 객체 생성 메커니즘이다.

 

 

25.5.3 정적 메서드

정적 메서드는 인스턴스를 생성하지 않아도 호출할 수 있는 메서드를 말한다.

클래스에서는 메서드에 static 키워드를 붙이면 정적 메서드가 된다.

정적 메서드는 인스턴스로 호출할 수 없다. 정적 메서드가 바인딩된 클래스는 인스턴스의 프로토타입 체인 상에 존재하지 않기 때문이다.

 

 

25.5.4 정적 메서드와 프로토타입 메서드의 차이

• 정적 메서드와 프로토타입 메서드는 자신이 속해 있는 프로토타입 체인이 다르다.
• 정적 메서드는 클래스로 호출하고 프로로타입 메서드는 인스턴스로 호출한다.
• 정적 메서드는 인스턴스 프로퍼티를 참조할 수 없지만 프로토타입 메서드는 인스턴스 프로퍼티를 참조할 수 있다.

 

정적 메서드는 클래스로 호출해야 하므로 정적 메서드 내부의 this는 인스턴스가 아닌 클래스를 가리킨다.

그러므로 메서드 내부에서 인스턴스 프로퍼티를 참조할 필요가 있다면 this를 사용해야하며 이런 경우 프로토타입 메서드로 정의해야한다.

 

this를 사용하지 않는 메서드는 정적 메서드로 정의하는 것이 좋다.

 

 

25.6 클래스의 인스턴스 생성 과정

1. 인스턴스 생성과 this 바인딩

new 연산자와 함께 클래스를 호출하면 constructor의 내부 코드가 실행되기 앞서 암묵적으로 빈 객체가 생성되고 이것은(인스턴스) this에 바인딩 된다. 따라서 constructor 내부의 this는 클래스가 생성한 인스턴스를 가리킨다.

 

2. 인스턴스 초기화

constructor 내부 코드가 실행되어 this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.

 

3. 인스턴스 반환

클래스의 모든 처리가 끝나면 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환된다.

 

 

25.7.3 클래스 필드 정의 제안

클래스 필드는 클래스 기반 객체지향 언어에서 클래스가 생성할 인스턴스의 프로퍼티를 가리키는 용어다.

 

 

클래스 몸체에서 클래스 필드를 정의하는 경우 this에 클래스 필드를 바인딩해서는 안된다.

클래스필드에는 다음과 같은 특징이 있다.

• this는 클래스의 constructor와 메서드 내에서만 유효하다.
• 클래스 필드에 초기값을 할당하지 않으면 undefined를 갖는다.
• 인스턴스를 생성할 때 외부의 초기값으로 클래스 필드를 초기화해야 할 필요가 있다면 constructor에서 클래스 필드를 초기화 해야한다.
• 함수는 일급 객체이므로 함수를 클래스 필드에 할당할 수 있다. (이 함수는 프로토타입 메서드가 아닌 인스턴스 메서드가 된다. 이것은 권장하지 않는다.)

 

25.7.4 private 필드 정의 제안

자바스크립트는 캡슐화를 완전하게 지원하지 않는다. private, public, protected 키워드와 같은 접근 제한자를 지원하지 않는다는 것인데 따라서 인스턴스 프로퍼티는 언제나 외부에서 참조할 수 있는 public이다.

 

TC39 프로세스의 stage 3에는 private 필드를 정의할 수 있는 새로운 표준 사양이 제안되어 있다.

private 필드의 선두에는 #을 붙여주고 private 필드를 참조할 때도 #을 붙여주어야한다.

private 필드는 반드시 클래스 몸체에 정의해야한다. constuctor에 정의하면 에러가 발생한다. 

 

 

25.7.5 static 필드 정의 제안

이 또한 2021년 1월 기준 TC39 프로세스의 stage 3에 제안되어 있다. Chrome 72이상과 Node.js 12 이상 버전에 구현되어 있다.

 

 

25.8 상속에 의한 클래스 확장

25.8.1 클래스 상속과 생성자 함수 상속

상속에 의한 클래스 확장은 기존 클래스를 상속받아 새로운 클래스를 확장하여 정의하는 것이다.

클래스 상속 예제

클래스는 상속을 통해 다른 클래스를 확장할 수 있는 문법인 extends 키워드가 기본적으로 제공된다. extends 키워드를 사용한 클래스 확장은 간편하고 직관적이다. 

 

25.8.2 extends 키워드

상속을 통해 클래스를 확장하려면 extends 키워드를 사용하여 상속받을 클래스를 정의한다.

extends 키워드의 역할은 수퍼클래스와 서브클래스 간의 상속 관계를 설정하는 것이다.

 

 

25.8.3 동적 상속

extends 키워드 다음에는 클래스뿐만 아니라 [[Constructor]] 내부 메서드를 갖는 함수 객체로 평가될 수 이는 모든 표현식을 사용할 수 있고 이를 통해 동적으로 상속받을 대상을 결정할 수 있다.

 

 

25.8.5 super 키워드

super 키워드는 함수처럼 호출할 수도 있고 this와 같이 식별자처럼 참조할 수 있는 특수한 키워드다. super는 다음과 같이 동작한다.

• super를 호출하면 수퍼클래스의 constructor를 호출한다.
• super를 참조하면 수퍼클래스의 메서드를 호출할 수 있다. 

 

수퍼클래스의 constructor 내부에서 추가한 프로퍼티를 그대로 갖는 인스턴스를 생성한다면 서브클래스의 constructor를 생략할 수 있다.

 

super 호출 시 주의사항

• 서브클래스에서 constructor를 생략하지 않는다면 서브클래스의 constructor에는 반드시 super를 호출해야한다.
• 서브클래스의 constructor에서 super를 호출하기 전에는 this를 참조할 수 없다.

 

 

super 참조 :

메서드 내에서 super를 참조하면 수퍼클래스의 메서드를 호출할 수 있다.

super를 참조가 동작하기 위해서는 super가 참조하고 있는 메서드가 바인딩디어 있는 객체의 프ㅓ로토타입을 찾을 수 있어야한다. 이를 위해 메서드는 내부 슬롯 [[HomeObject]]를 가지며 자신을 바인딩하고 있는 객체를 가리킨다. 

 

 

25.8.6 상속 클래스의 인스턴스 생성과정 

1. 서브클래스의 super호출

 서브클래스는 자신이 직접 인스턴스를 생성하지 않고 수퍼클래스에게 인스턴스 생성을 위임한다. 이것이 바로 서브클래스의 constructor에서 반드시 super를 호출해야하는 이유다.

 

2. 수퍼클래스의 인스턴스 생성과 this 바인딩 

수퍼클래스의 constructor 내부 코드가 실행되기 이전에 암묵적으로 빈 객체를 생성하고 이것 즉 인스턴스는 this에 바인딩된다. 따라서 수퍼클래스의 constructor 내부의 this는 생성된 인스턴스를 가리킨다. 

 

3. 수퍼클래스의 인스턴스 초기화

수퍼클래스의 constructor가 실행되어 this에 바인딩되어있는 인스턴스를 초기화한다.

 

4. 서브클래스 constructor로의 복귀와 this 바인딩

super의 호출이  종료되고 제어 흐름이 서브클래스 constructor로 돌아온다. 이때 super가 반환한 인스턴스가 this에 바인딩된다. 서브클래스는 별도의 인스턴스를 생성하지 않고 super가 반환한 인스턴스를 this에 바인딩하여 그대로 사용한다.

 

5. 서브클래스의 인스턴스 초기화

super 호출 이후, 서브클래스의 constructor에 기술되어 있는 인스턴스 초기화가 실행된다.

즉, this에 바인딩되어있는 인스턴스에 프로퍼티를 추가하고 constructor가 인수로 전달받은 초기값으로 인스턴스의 프로퍼티를 초기화한다.

 

6. 인스턴스 반환

클래스의 모든 처리가 끝나면 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환된다.

 

 

25.8.7 표준 빌트인 생성자 함수 확장

동적 상속에서 살펴보았듯이 extends 키워드 다음에는 [[Constructor]] 내부 메서드를 갖는 함수 객체로 평가될 수 있는 모든 표현식을 사용할 수 있다.

따라서 표준 빌트인 객체도 extends 키워드를 사용하여 확장할 수 있다.