25장 클래스
Modern JavaScript DeepDive ·이번 장에서는 자바스크립트에서의 클래스에 대해 살펴보고, 타입스크립트와의 차이점에 대해서도 추후 생각해보겠다.
25.1 클래스는 프로토타입의 문법적 설탕인가?
- 자바스크립트는 프로토타입 기반(Prototype based) 객체지향 언어다. 비록 다른 객체지향 언어와의 차이점에 대한 논쟁이 있긴 하지만 자바스크립트는 강력한 객체지향 프로그래밍 능력을 지니고 있다.
- 프로토타입 기반 객체지향 언어는 클래스가 필요 없는 객체지향 프로그래밍 언어다. ES5에서는 클래스 없이도 다음과 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
- 하지만 클래스 기반 언어에 익숙한 프로그래머들은 프로토타입 기반 프로그래밍 방식에 혼란을 느낄 수 있으며, 자바스크립트를 어렵게 느끼게 하는 하나의 장벽처럼 인식되었다.
- ES6에서 도입된 클래스는 기존 프로토타입 기반 객체지향 프로그래밍보다 자바나 C#과 같은 클래스 기반 객체지향 프로그래밍에 익숙한 프로그래머가 더욱 빠르게 학습할 수 있도록 클래스 기반 객체지향 프로그래밍 언어와 매우 흡사한 새로운 객체 생성 메커니즘을 제시한다.
- 그렇다고 ES6의 클래스가 기존의 프로토타입 기반 객체지향 모델을 폐지하고 새롭게 클래스 기반 객체지향 모델을 제공하는 것은 아니다. 사실 클래스는 함수이며 기존 프로토타입 기반 패턴을 클래스 기반 패턴처럼 사용할 수 있도록 하는 문법적 설탕’syntactic sugar’이 라고 볼 수도 있다.
- 클래스는 생성자 함수와 매우 유사하게 동작하지만 다음과 같이 몇 가지 차이가 있다.
- 클래스를 new 연산자 없이 호출하면 에러가 발생한다. 하지만 생성자 함수를 new 연산자 없이 호출하면 일반 함수로서 호출된다.
- 클래스는 상속을 지원하는 extends와 super 키워드를 제공한다. 하지만 생성자 함수는 extends와 super 키워드를 지원하지 않는다.
- 클래스는 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 동작한다. 하지만 함수 선언문으로 정의된 생성자 함수는 함수 호이스팅이, 함수 표현식으로 정의한 생성자 함수는 변수 호이스팅이 발생한다.
- 클래스 내의 모든 크드에는 암묵적으로 strict mode가 지정되어 실행되며 strict mode를 해제할 수 없다. 하지만 생성자 함수는 암묵적으로 strict mode가 지정되지 않는다.
- 클래스의 constructor, 프로토타입 메서드, 정적 메서드는 모두 프로퍼티 어트리뷰트 [[Enumerable]]의 값이 false다. 다시 말해, 열거되지 않는다.
- 생성자 함수와 클래스는 프로토타입 기반의 객체지향을 구현했다는 점에서 매우 유사하다. 하지만 클래스는 생성자 함수 기반의 객체 생성 방식보다 견고하고 명료하다(그렇다고 클래스가 자바스크립트의 다른 객체 생성 방식보다 우월하다고 생각하지는 않는다). 특히 클래스의 extends와 super 키워드는 상속 관계 구현을 더욱 간결하고 명료하게 한다.
- 따라서 클래스를 프로토타입 기반 객체 생성 패턴의 단순한 문법적 설탕이라고 보기보다는 새로운 객체 생성 메커니즘으로 보는 것이 좀 더 합당하다.
25.2 클래스 정의
- 클래스는 class 키워드를 사용하여 정의한다. 일반적이지는 않지만 함수와 마찬가지로 표현식으로 클래스를 정의할 수도 있다. 이때 클래스는 함수와 마찬가지로 이름을 가질 수도 있고, 갖지 않을 수도 있다.
// 클래스 선언문
class Person {}
// 익명 클래스 표현식
const Person = class {};
// 기명 클래스 표현식
const Person = class MyClass {};
-
클래스를 표현식으로 정의할 수 있다는 것은 클래스가 값으로 사용할 수 있는 일급 객체라는 것을 의미한다. 즉, 클래스는 일급 객체로서 다음과 같은 특징을 갖는다.
- 무명의 리터럴로 생성할 수 있다. 즉, 런타임에 생성이 가능하다.
- 변수나 자료구조(객체, 배열 등)에 저장할 수 있다.
- 함수의 매개변수에게 전달할 수 있다.
- 함수의 반환값으로 사용할 수 있다.
- 좀 더 자세히 말하자면 클래스는 함수다. 따라서 클래스는 값처럼 사용할 수 있는 일급 객체다. 이에 대해서는 차차 알아보도록 하자.
- 클래스 몸체에는 0개 이상의 메서드만 정의할 수 있다. 클래스 몸체에서 정의할 수 있는 메서드는 constructor(생성자), 프로토타입 메서드, 정적 메서드의 세 가지가 있다.
// 클래스 선언문
class Person {
// 생성자
constructor(name) {
// 인스턴스 생성 및 초기화
this.name = name; // name 퍼티는 public하다.
}
// 프로토타입 메서드
sayHi() {
console.log('Hi! My name is ${this.name}');
}
// 정적 머/서드
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!
- 클래스와 생성자 함수의 정의 방식은 형태적인 면에서 매우 유사하다.
25.4 인스턴스 생성
- 클래스는 생성자 함수이며 new 연산자와 함께 호출되어 인스턴스를 생성한다.
class Person {}
// 인스턴스 생성
const me = new Person();
console.log(me); // Person {}
- 함수는 new 연산자의 사용 여부에 따라 일반 함수로 호출되거나 인스턴스 생성을 위한 생성자 함수로 호출되지만 클래스는 인스턴스를 생성하는 것이 유일한 존재 이유이므로 반드시 new 연산자와 함께 호출해야 한다.
25.5 메서드
- 클래스 몸체에는 0개 이상의 메서드만 선언할 수 있다. 클래스 몸체에서 정의할 수 있는 메서드는 constructor(생성자), 프로토타입 메서드, 정적 메서드의 세 가지가 있다.
25.5.1 constructor
- constructor는 인스턴스를 생성하고 초기화하기 위한 특수한 메서드다. constructor는 이름을 변경할 수없다.
- 이처럼 클래스는 평가되어 함수 객체가 된다. 18.2절 “함수 객체의 프로퍼티”에서 살펴보았듯이 클래스도 함수 객체 고유의 프로퍼티를 모두 갖고 있다. 함수와 동일하게 프로토타입과 연결되어 있으며 자신의 스코프체인을 구성한다.
- 모든 함수 객체가 가지고 있는 prototype 프로퍼티가 가리키는 프로토타입 객체의 constructor 프로퍼티는 클래스 자신을 가리키고 있다. 이는 클래스가 인스턴스를 생성하는 생성자 함수라는 것을 의미한다. 즉, new 연산자와 함께 클래스를 호출하면 클래스는 인스턴스를 생성한다.
- 생성자 함수와 마찬가지로 constructor 내부에서 this에 추가한 프로퍼티는 인스턴스 프로퍼티가 된다. constructor 내부의 this는 생성자 함수와 마찬가지로 클래스가 생성한 인스턴스를 가리킨다.
- 흥미로운 것은 클래스가 평가되어 생성된 함수 객체나 클래스가 생성한 인스턴스 어디에도 constructor 메서드가 보이지 않는다는 것이다. 이는 클래스 몸체에 정의한 constructor가 단순한 메서드가 아니라는 것을 의미한다.
- 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.
클래스의 constructor 메서드와 프로토타입의 constructor 프로퍼티
- 클래스의 constructor 메서드와 프로토타입의 constructor 프로퍼티는 이름이 같아 혼동하기 쉽지만 직접적인 관련이 없다. 프로토타입의 constructor 프로퍼티는 모든 프로토타입이 가지고 있는 프로퍼티이며, 생성자 함수를 가리킨다.
- constructor는 생성자 함수와 유사하지만 몇 가지 차이가 있다.
- constructor는 클래스 내에 최대 한 개만 존재할 수 있다.
- constructor는 생략할 수 있다.
- 프로퍼티가 추가되어 초기화된 인스턴스를 생성하려면 constructor 내부에서 this에 인스턴스 프로퍼티를 추가한다.
- 인스턴스를 생성할 때 클래스 외부에서 인스턴스 프로퍼티의 초기값을 전달하려면 constructor에 매개변수를 선언하고 인스턴스를 생성할 때 초기값을 전달한다.
- constructor는 별도의 반환문을 갖지 않아야 한다.
- 이처럼 constructor 내에서는 인스턴스의 생성과 동시에 인스턴스 프로퍼티 추가를 통해 인스턴스의 초기화를 실행한다. 따라서 인스턴스를 초기화하려면 constructor를 생략해서는 안된다.
25.5.2 프로토타입 메서드
- 생성자 함수를 사용하여 인스턴스를 생성하는 경우 프로토타입 메서드를 생성하기 위해서는 다음과 같이 명시적으로 프로토타입에 메서드를 추가해야 한다.
// 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
- 클래스 몸체에서 정의한 메서드는 생성자 함수에 의한 객체 생성 방식과는 다르게 클래스의 prototype 프로퍼티에 메서드를 추가하지 않아도 기본적으로 프로토투타입 메서드가 된다.
- 생성자 함수와 마찬가지로 클래스가 생성한 인스턴스는 프로토타입 체인의 일원이 된다.
// me 객체의 프로토타입은 Person.prototype이다.
Object.getPrototypeOf(me) === Person.prototype; // — true
me instanceof Person; // — true
// Person.prototype의 프로토타입은 Object.prototype이다.
Object.getPrototypeOf(Person.prototype) === Object.prototype; // — true
me instanceof Object; // — true
// me 객체의 constructor는 Person 클래스다.
me.constructor == Person; // — true
- 이처럼 클래스 몸체에서 정의한 메서드는 인스턴스의 프로토타입에 존재하는 프로토타입 메서드가 된다. 인스턴스는 프로토타입 메서드를 상속받아 사용할 수 있다.
- 프로토타입 체인은 기존의 모든 객체 생성 방식(객체 리터럴, 생성자 함수, Object.create 메서드 등)뿐만 아니라 클래스에 의해 생성된 인스턴스에도 동일하게 적용된다. 생성자 함수의 역할을 클래스가 할 뿐이다.
- 결국 클래스는 생성자 함수와 같이 인스턴스를 생성하는 생성자 함수라고 볼 수 있다. 다시 말해, 클래스는 생성자 함수와 마찬가지로 프로토타입 기반의 객체 생성 메커니즘이다.
25.5.3 정적 메서드
- 19.12절 “정적 프로퍼티/메서드”에서 살펴보았듯이 정적 메서드는 인스턴스를 생성하지 않아도 호출할 수 있는 메서드를 말한다.
- 클래스에서는 메서드에 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 선언문이나 클래스 표현식)가 평가되는 시점에 함수 객체가 되므로 인스턴스와 달리 별다른 생성 과정이 필요 없다. 따라서 정적 메서드는 클래스 정의 이후 인스턴스를 생성하지 않아도 호출할 수 있다.
// 정적 메서드는 클래스로 호출한다.
// 정적 메서드는 인스턴스 없이도 호출할 수 있다.
Person.sayHi(); // Hi!
25.5.4 정적 메서드와 프로토타입 메서드의 차이
- 정적 메서드와 프로토타입 메서드의 차이는 다음과 같다.
- 정적 메서드와 프로토타입 메서드는 자신이 속해 있는 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.
- 22.2절 “함수 호출 방식과 this 바인딩”에서 살펴보았듯이 메서드 내부의 this는 메서드를 소유한 객체가 아니라 메서드를 호출한 객체, 즉 메서드 이름 앞의 마침표(.) 연산자 앞에 기술한 객체에 바인딩된다.
- 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. 즉, 프로토타입 메서드와 정적 메서드 내부의 this 바인딩이 다르다.
- 따라서 메서드 내부에서 인스턴스 프로퍼티를 참조할 필요가 있다면 this를 사용해야 하며, 이러한 경우 프로토타입 메서드로 정의해야 한다. 하지만 메서드 내부에서 인스턴스 프로퍼티를 참조해야 할 필요가 없다면 this를 사용하지 않게 된다.
- 물론 메서드 내부에서 this를 사용하지 않더라도 프로토타입 메서드로 정의할 수 있다. 하지만 반드시 인스턴스를 생성한 다음 인스턴스로 호출해야 하므로 this를 사용하지 않는 메서드는 정적 메서드로 정의하는 것이 좋다.
- 표준 빌트인 객체인 Math, Number, JSON, Object, Reflect 등은 다양한 정적 메서드를 가지고 있다. 이들 정적 메서드는 애플리케이션 전역에서 사용할 유틸리티 함수다.
// 표준 빌트인 객체의 정적 메서드
Math.max(1, 2, 3); // — 3
Number.isNaN(NaN); // — true
JSON.stringify({ a: 1 }); // — "{"a":l}"
Object.is({}, {}); // — false
Reflect.has({ a: 1 }, 'a'); // — true
- 이처럼 클래스 또는 생성자 함수를 하나의 네임스페이스로 사용하여 정적 메서드를 모아 놓으면 이름 충돌 가능성을 줄여 주고 관련 함수들을 구조화할 수 있는 효과가 있다. 이 같은 이유로 정적 메서드는 애플리케이션 전역에서 사용할 유틸리티 함수를 전역 함수로 정의하지 않고 메서드로 구조화할 때 유용하다.
25.6 클래스의 인스턴스 생성 과정
- new 연산자와 함께 클래스를 호출하면 생성자 함수와 마찬가지로 클래스의 내부 메서드 [[Construct]]가 호출된다. 클래스는 new 연산자 없이 호출할 수 없다.
1) 인스턴스 생성과 this 바인딩 - new 연산자와 함께 클래스를 호출하면 constructor의 내부 코드가 실행되기에 앞서 암묵적으로 빈 객체가 생성된다. 이 빈 객체가 바로 (아직 완성되지는 않았지만) 클래스가 생성한 인스턴스다. 이때 클래스가 생성한 인스턴스의 프로토타입으로 클래스의 prototype 프로퍼티가 가리키는 객체가 설정된다. 그리고 암묵적으로 생성된 빈 객체, 즉 인스턴스는 this에 바인딩된다. 따라서 constructor 내부의 this는 클래스가 생성한 인스턴스를 가리킨다. 2) 인스턴스 초기화
- constructor의 내부 코드가 실행되어 this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.
3) 인스턴스 반환 - 클래스의 모든 처리가 끝나면 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환된다.
class Person {
// 생성자
constructor(name) {
// 1. 암묵적으로 인스턴스가 생성되고 thisotl 바인딩된다.
console.log(this); // Person {}
console.log(Object.getPrototypeOf(this) === Person.prototype); // true
// 2. this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.
this.name = name;
// 3. 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환된다.
}
}
25.7 프로퍼티
25.7.1 인스턴스 프로퍼티
- 인스턴스 프로퍼티는 constructor 내부에서 정의해야 한다.
class Person {
constructor(name) {
// 인스턴스 프로퍼티
this.name = name;
}
}
const me = new Person( 'Lee');
console.log(me); // Person {name: "Lee"}
- 25.6절 “클래스의 인스턴스 생성 과정”에서 살펴보았듯이 constructor 내부 코드가 실행되기 이전에 constructor 내부의 this에는 이미 클래스가 암묵적으로 생성한 인스턴스인 빈 객체가 바인딩되어 있다.
- 생성자 함수에서 생성자 함수가 생성할 인스턴스의 프로퍼티를 정의하는 것과 마찬가지로 constructor 내부에서 this에 인스턴스 프로퍼티를 추가한다.
- ES6의 클래스는 다른 객체지향 언어처럼 private, public, protected 키워드와 같은 접근 제한자를 지원하지 않는다. 따라서 인스턴스 프로퍼티는 언제나 public하다. 다행히도 private한 프로퍼티를 정의할 수 있는 사양이 현재 제안 중에 있다.
25.7.2 접근자 프로퍼티
- 16.3.2 절 “접근자 프로퍼티”에서 살펴보았듯이 접근자 프로퍼티는 자체적으로는 값([[Value]] 내부 슬롯)을 갖지 않고 다른 데이터 프로퍼티의 값을 읽거나 저장할 때 사용하는 접근자 함수로 구성된 프로퍼티다.
class Person {
constructor(firstName, lastName) {
this.firstName = firstName;
this.lastName = lastName;
}
// fullName은 접근자 함수로 구성된 접근자 프로퍼티다.
// getter 함수
get fullName() {
return '${this.firstName} ${this.lastName}';
}
// setter 함수
set fullName(name) {
[this.firstName, this.lastName] = name.split(' ');
}
}
const me = new Person('Ungmo', 'Lee' );
// 데이터 프로퍼티를 통한 프로퍼티 값의 참조.
console.log('${me.firstName} ${me.lastName}'); // Ungmo Lee
// 접근자 프로퍼티를 통한 프로퍼티 값의 저장
// 접근자 프로퍼티 fullName에 값을 저장하면 setter 함수가 호출된다.
me.fullName = ’Heegun Lee1;
console.log(me); // {firstName: "Heegun", lastName: "Lee"}
// 접근자 프로퍼티를 통한 프로퍼티 값의 참조
// 접근자 프로퍼티 fullName어/ 접근하면 getter 함수가 호출된다.
console.log(me.fullName); // Heegun Lee
// fullName은 접근자 프로퍼티다.
11 접근자 프로퍼티는 get, set, enumerable, configurable 프로퍼티 어트리뷰트를 갖는다.
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(Person.prototype, 'fullName'));
// {get: f, set: f, enumerable: false, configurable: true}
- 접근자 프로퍼티는 자체적으로는 값을 갖지 않고 다른 데이터 프로퍼티의 값을 읽거나 저장할 때 사용하는 접근자 함수, 즉 getter 함수와 setter 함수로 구성되어 있다.
- 클래스의 메서드는 기본적으로 프로토타입 메서드가 된다. 따라서 클래스의 접근자 프로퍼티 또한 인스턴스 프로퍼티가 아닌 프로토타입의 프로퍼티가 된다.
25.7.3 클래스 필드 정의 제안
- 먼저 클래스 필드가 무엇인지 살펴보자. 클래스 필드(필드 또는 멤버)는 클래스 기반 객체지향 언어에서 클래스가 생성할 인스턴스의 프로퍼티를 가리키는 용어다. 클래스 기반 객체지향 언어인 자바의 클래스 정의를 살펴보자.
- 자바스크립트의 클래스 몸체에는 메서드만 선언할 수 있다. 따라서 클래스 몸체에 자바와 유사하게클래스 필드를 선언하면 문법 에러가 발생한다. 하지만 위 예제를 최신 브라우저(Chrome 72 이상) 또는 최신 Node.js(버전 12 이상)에서 실행하면 문법 에러(SyntaxError)가 발생하지 않고 정상 동작한다. 그 이유를 살펴보자.
- 자바스크립트에서도 인스턴스 프로퍼티를 마치 클래스 기반 객체지향 언어의 클래스 필드처럼 정의할수 있는 새로운 표준 사양인 “Class field declarations”가 2021년 1월 현재, TC39 프로세스11의 stage3(candidate)에 제안되어 있다.
- 클래스 몸체에서 클래스 필드를 정의할 수 있는 클래스 필드 정의 제안은 아직 ECMAScript의 정식 표준 사양으로 승급되지 않았다. 하지만 최신 브라우저(Chrome 72 이상)와 최신 Node.js(버전 12 이상)는 표준 사양으로 승급이 확실시되는 이 제안을 선제적으로 미리 구현해 놓았다. 따라서 최신 브라우저와 최신 Node.js에서는 클래스 필드를 클래스 몸체에 정의할 수 있다.
- 클래스 몸체에서 클래스 필드를 정의하는 경우 this에 클래스 필드를 바인딩해서는 안 된다. this는 클래스의 constructor와 메서드 내에서만 유효하다.
class Person {
// this에 클래스 필드를 바인딩해서는 안 된다.
this.name =''; // SyntaxError: Unexpected token '
}
- 클래스 필드를 참조하는 경우 자바와 같은 클래스 기반 객체지향 언어에서는 this를 생략할 수 있으나 자바스크립트에서는 this를 반드시 사용해야 한다.
class Person {
// 클래스 필드
name = 'Lee';
constructor() {
console.log(name); // ReferenceError: name is not defined
}
}
new Person();
- 클래스 필드에 초기값을 할당하지 않으면 undefined를 갖는다.
- 인스턴스를 생성할 때 외부의 초기값으로 클래스 필드를 초기화해야 할 필요가 있다면 constructor에서 클래스 필드를 초기화해야 한다.
- 인스턴스를 생성할 때 클래스 필드를 초기화할 필요가 있다면 constructor 밖에서 클래스 필드를 정의할 필요가 없다. 클래스 필드를 초기화할 필요가 있다면 어차피 constructor 내부에서 클래스 필드를 참조하여 초기값을 할당해야 한다. 이때 this, 즉 클래스가 생성한 인스턴스에 클래스 필드에 해당하는 프로퍼티가 없다면 자동 추가되기 때문이다.
- 함수는 일급 객체이므로 함수를 클래스 필드에 할당할 수 있다. 따라서 클래스 필드를 통해 메서드를 정의할 수도 있다.
class Person {
// 클래스 필드에 문자열을 할당
name = 'Lee';
// 클래스 필드에 함수를 할당
getName = function () {
return this.name;
}
// 화살표 함수로 정의할 수도 있다.
// getName = () => this.name;
}
const me = new Person();
console.log(me); // Person {name: "Lee", getName: f}
console.log(me.getName()); // Lee
-
- 이처럼 클래스 필드에 함수를 할당하는 경우, 이 함수는 프로토타입 메서드가 아닌 인스턴스 메서드가 된다. 모든 클래스 필드는 인스턴스 프로퍼티가 되기 때문이다. 따라서 클래스 필드에 함수를 할당하는 것은 권장하지 않는다.
25.7.4 private 필드 정의 제안
- 24.5 절 “캡슐화와 정보 은닉”에서 살펴보았듯이 자바스크립트는 캡슐화를 완전하게 지원하지 않는다. ES6의 클래스도 생성자 함수와 마찬가지로 다른 클래스 기반 객체지향 언어에서는 지원하는 private, public, protected 키워드와 같은 접근 제한자를 지원하지 않는다. 따라서 인스턴스 프로퍼 티는 인스턴스를 통해 클래스 외부에서 언제나 참조할 수 있다. 즉, 언제나 public이다.
- 클래스 필드 정의 제안을 사용하더라도 클래스 필드는 기본적으로 public하기 때문에 외부에 그대로 노출 된다.
- 다행히도 2021 년 1 월 현재, TC39 프로세스의 stage 3(candidate)에는 private 필드를 정의할 수 있는 새로운 표준 사양이 제안되어 있다. 표준 사양으로 승급이 확실시되는 이 제안도 최신 브라우저(Chrome 74 이상)와 최신 Node.js(버전 12 이상)에 이미 구현되어 있다.
- 다음 예제를 살펴보자. private 필드의 선두에는 #을 붙여준다. private 필드를 참조할 때도 #을 붙어주어야한다.
class Person {
// private 필드 정의
#name = '';
constructor(name) {
// private 필드 참조
this.#name = name;
}
}
const me = new Person('Lee');
// private 필드 #name은 클래스 외부에서 잠조할 수 없다.
console.log(me.#name);
// SyntaxError: Private field 'tfname' must be declared in an enclosing class
타입스크립트
- C#의 창시자인 덴마크 출신 소프트웨어 엔지니어 아네르스 하일스베르가 개발을 주도한 자바스크립트의 상위 확장 superset인 타입스크립트(Typescript)는 클래스 기반 객체지향 언어가 지원하는 접근 제한자인 public, private, protected를 모두 지원하며. 의미 또한 기본적으로 동일하다.
- 이처럼 클래스 외부에서 private 필드에 직접 접근할 수 있는 방법은 없다. 다만 접근자 프로퍼티를 통해간접적으로 접근하는 방법은 유효하다.
class Person {
// private 필드 정의
#name = ' ' :
constructor(name) {
this.#name = name;
}
// name은 접근자 프로퍼티다.
get name() {
// private 필드를 참조하여 trim한 다음 반환한다.
return this.#name.trim();
}
}
const me = new Person(' Lee 1);
console.log(me.name); // Lee
- private 필드는 반드시 클래스 몸체에 정의해야 한다. private 필드를 직접 constructor에 정의하면 에러가 발생한다.
25.7.5 static 필드 정의 제안
- 25.5.3절 “정적 메서드”에서 살펴보았듯이 클래스에는 static 키워드를 사용하여 정적 메서드를 정의할 수 있다. 하지만 static 키워드를 사용하여 정적 필드를 정의할 수는 없었다. 하지만 static public 필드, static private 필드, static private 메서드를 정의할 수 있는 새로운 표준 사양인 “Static class features”가 2021년 1월 현재, TC39 프로세스의 stage 3 candidate)에 제안되어 있다. 이 제안 중에서 static public/private 필드는 2021년 1월 현재, 최신 브라우저(Chrome 72 이상)와 최신 Node.js(버전12 이상)에 이미 구현되어 있다.
25.8 상속에 의한 클래스 확장
25.8.1 클래스 상속과 생성자 함수 상속
- 상속에 의한 클래스 확장은 지금까지 살펴본 프로토타입 기반 상속과는 다른 개념이다. 프로토타입 기반 상속은 프로토타입 체인을 통해 다른 객체의 자산을 상속받는 개념이지만 상속에 의한 클래스 확장은 기존 클래스를 상속받아 새로운 클래스를 확장하여 정의하는 것이다.
- 클래스와 생성자 함수는 인스턴스를 생성할 수 있는 함수라는 점에서 매우 유사하다. 하지만 클래스는 상속을 통해 기존 클래스를 확장할 수 있는 문법이 기본적으로 제공되지만 생성자 함수는 그렇지 않다.
- 클래스는 상속을 통해 다른 클래스를 확장할 수 있는 문법인 extends 키워드가 기본적으로 제공된다. extends 키워드를 사용한 클래스 확장은 간편하고 직관적이다. 하지만 생성자 함수는 클래스와 같이 상속을 통해 다른 생성자 함수를 확장할 수 있는 문법이 제공되지 않는다.
25.8.2 extends 키워드
- 상속을 통해 클래스를 확장하려면 extends 키워드를 사용하여 상속받을 클래스를 정의한다.
// 수퍼(베아스/부모)클래스
class Base {}
// 서브(파생/자식)클래스
class Derived extends Base {}
- extends 키워드의 역할은 수퍼클래스와 서브클래스 간의 상속 관계를 설정하는 것이다. 클래스도 프로토타입을 통해 상속 관계를 구현한다.
- 수퍼클래스와 서브클래스는 인스턴스의 프로토타입 체인뿐 아니라 클래스 간의 프로토타입 체인도 생성한다. 이를 통해 프로토타입 메서드, 정적 메서드 모두 상속이 가능하다.
25.8.3 동적 상속
- extends 키워드는 클래스뿐만 아니라 생성자 함수를 상속받아 클래스를 확장할 수도 있다. 단, extends 키워드 앞에는 반드시 클래스가 와야 한다.
// 생성자 함수
function Base(a) {
this.a = a;
}
// 생성자 함수를 상속받는 서브클래스
class Derived extends Base {}
const derived = new Derived(l);
console.log(derived); // Derived {a: 1}
25.8.4 서브 클래스의 constructor
- 25.5.1 절 “constructor”에서 살펴보았듯이 클래스에서 constructor를 생략하면 클래스에 다음과 같이 비어있는 constructor가 암묵적으로 정의된다.
constructor() {}
- 서브클래스에서 constructor를 생략하면 클래스에 다음과 같은 constructor가 암묵적으로 정의된다. args는 new 연산자와 함께 클래스를 호출할 때 전달한 인수의 리스트다.
constructor( ... args) { super( ... args); }
- super()는 수퍼클래스의 constructor(super-constructor)를 호출하여 인스턴스를 생성한다.
- 수퍼클래스와 서브클래스 모두 constructor를 생략하면 빈 객체가 생성된다. 프로퍼티를 소유하는 인스턴스를 생성하려면 constructor 내부에서 인스턴스에 프로퍼티를 추가해야 한다.
25.8.5 super 키워드
- super 키워드는 함수처럼 호출할 수도 있고 this와 같이 식별자처럼 참조할 수 있는 특수한 키워드다. super는 다음과 같이 동작한다.
super 호출
- super를 호출하면 수퍼클래스의 constructor(super—constructor)를 호출한다.
- super를 참조하면 수퍼클래스의 메서드를 호출할 수 있다.
- super를 호출할 때 주의할 사항은 다음과 같다.
- 서브클래스에서 constructor를 생략하지 않는 경우 서브클래스의 constructor에서는 반드시 super를 호출해야한다.
- 서브클래스의 constructor에서 super를 호출하기 전에는 this를 참조할 수 없다.
- super는 반드시 서브클래스의 constructor에서만 호출한다. 서브클래스가 아닌 클래스의 constructor나 함수에서 super를 호출하면 에러가 발생한다.
25.8.6 상속 클래스의 인스턴스 생성 과정
- 상속 관계에 있는 두 클래스가 어떻게 협력하며 인스턴스를 생성하는지 살펴보도록 하자. 이를 통해 super를 더욱 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
- 25.6절 “클래스의 인스턴스 생성 과정”에서 살펴본 클래스가 단독으로 인스턴스를 생성하는 과정보다 상속 관계에 있는 두 클래스가 협 력하며 인스턴스를 생성하는 과정은 좀 더 복잡하다.
- 직사각형을 추상화한 Rectangle 클래스와 상속을 통해 Rectangle 클래스를 확장한 ColorRectangle 클래스 를 정의해 보자.
// 수퍼클래스
class Rectangle {
constructor(width, height) {
this.width = width;
this.height = height;
}
getArea() {
return this.width * this.height;
}
toString() {
return width = ${this.width}, height = ${this.height} ;
}
}
// 서브클래스
class ColorRectangle extends Rectangle {
constructor(width, height, color) {
super(width, height);
this.color = color;
}
// 머/서드 오버라이딩
toString() {
return super.toString() + color = ${this.color} ;
}
}
const ColorRectangle = new ColorRectangle(2, 4, ' red');
console.log(ColorRectangle); // ColorRectangle {width: 2, height: 4, color: "red"}
// 상속을 통해 getArea 메서드를 호출
console.log(ColorRectangle.getArea()); // 8
// 오버라이딩된 toString 메서드를 호출
console. log( ColorRectangle. toString()); // width = 2, height = 4, color = red
1) 서브클래스의 super 호출
- 자바스크립트 엔진은 클래스를 평가할 때 수퍼클래스와 서브클래스를 구분하기 위해 “base” 또는 “derived”를 값으로 갖는 내부 슬롯 [ [ConstructorKind] ]를 갖는다. 이를 통해 수퍼클래스와 서브클래스 는 new 연산자와 함께 호출되었을 때의 동작이 구분된다.
- 다른 클래스를 상속받지 않는 클래스(그리고 생성자 함수)는 25.6절 “클래스의 인스턴스 생성 과정”에서 살펴보았듯이 new 연산자와 함께 호출되었을 때 암묵적으로 빈 객체, 즉 인스턴스를 생성하고 이를 this에 바 인딩한다.
- 하지만 서브클래스는 자신이 직접 인스턴스를 생성하지 않고 수퍼클래스에게 인스턴스 생성을 위임한다. 이것이 바로 서브클래스의 constructor에서 반드시 super를 호출해야 하는 이유다.
2) 수퍼클래스의 인스턴스 생성과 this 바인딩
- 수퍼클래스의 constructor 내부의 코드가 실행되기 이전에 암묵적으로 빈 객체를 생성한다. 이 빈 객체가 바로 (아직 완성되지는 않았지만) 클래스가 생성한 인스턴스다. 그리고 암묵적으로 생성된 빈 객체, 즉 인스턴스는 this에 바인딩된다. 따라서 수퍼클래스의 constructor 내부의 this는 생성된 인스턴스를 가리킨다.
// 수퍼클래스 class Rectangle { constructor(width, height) { // 암묵적으로 빈 객체, 즉 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다. console.log(this); // ColorRectangle {} // new 연산자와 함께 호출된 함수, 즉 new.target은 ColorRectangle이다. console.log(new.target); // ColorRectangle ... - 이때 인스턴스는 수퍼클래스가 생성한 것이다. 하지만 new 연산자와 함께 호출된 클래스가 서브클래스라는 것이 중요하다. 즉, new 연산자와 함께 호출된 함수를 가리키는 new.target은 서브클래스를 가리킨다. 따라서 인스턴스는 new.target이 가리키는 서브클래스가 생성한 것으로 처리된다.
3) 수퍼클래스의 인스턴스 초기화
- 수퍼클래스의 constructor가 실행되어 this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다. 즉. this에 바인딩 되어 있는 인스턴스에 프로퍼 티를 추가하고 constructor가 인수로 전달받은 초기값으로 인스턴스의 프로퍼티를 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.
// 서브클래스
class ColorRectangle extends Rectangle {
constructor(width, height, color) {
super(width, height);
// super가 반환한 인스턴스가 this에 바인딩된다.
console.log(this); // ColorRectangle {width: 2, height: 4}
...
- 이처럼 super가 호출되지 않으면 인스턴스가 생성되지 않으며, this 바인딩도 할 수 없다. 서브클래스의 constructor에서 super를 호출하기 전에는 this를 참조할 수 없는 이유가 바로 이 때문이다. 따라서 서브클래스 constructor 내부의 인스턴스 초기화는 반드시 super 호출 이후에 처리되어야 한다.
5) 서브클래스의 인스턴스 초기화
- super 호출 이후, 서브클래스의 constructor에 기술되어 있는 인스턴스 초기화가 실행된다. 즉, this에 바인딩되어 있는 인스턴스에 프로퍼티를 추가하고 constructor가 인수로 전달받은 초기값으로 인스턴스의 프로퍼티를 초기화한다.
6) 인스턴스 반환
- 클래스의 모든 처리가 끝나면 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환된다.