25장 클래스

1 클래스는 프로토타입의 문법적 설탕인가?

자바스크립트는 프로토타입 기반 객체지향 언어이다.

클래스는 생성자 함수와 매우 유사하지만 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 코드에는 암묵적으로 strict mode가 지정되어 실행되며 strict mode를 해제할 수 없다. 하지만 생성자 함수는 암묵적으로 strict mode가 지정되지 않는다.
클래스의 constructor, 프로토타입 메서드, 정적 메서드는 모든 프로퍼티 어트리뷰트 [[Enumerable]] 의 값이 false다, 다시 말해 열거되지 않는다.

2 클래스 정의

클래스는 class 키워드를 사용하여 정의한다. 클래스 이름은 생성자 함수와 마찬가지로 파스칼 케이스를 사용하는 것이 일반적이다.

// [예제 25-02]

// 클래스 선언문
class Person {}

// 함수와 마찬가지로 표현식으로 클래스를 정의 할 수도 있다.
// 이때 클래스는 함수와 마찬가지로 이름을 가질 수도 있고, 갖지 않을 수도 있다.

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

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

클래스는 함수이기도 하다. 따라서 클래스는 값처럼 사용할 수 있는 일급 객체다.

일급 객체의 특성

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.

클래스의 다양한 사용법

// [예제 25-04]
class Person{
	// 생성자
	constructor(name){
		this.name = name;
	}

    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();

3 클래스 호이스팅

클래스는 함수로 평가된다. 즉 함수 선언문과 같이 평가 과정, 즉 런타임 이전에 평가되어 함수 객체를 생성한다.

4 인스턴스 생성

클래스는 생성자 함수이며 new 연산자와 함께 호출되어 인스턴스를 생성한다.

// [예제 25-08]

class Person {}

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

클래스는 인스턴스를 생성하는 것이 유일한 존재 이유이므로 반드시 new 연산자와 함께 호출해야 한다.

5 메서드

5.1 constructor

인스턴스를 생성하고 초기화 하기위한 특수한 메서드이다.

// [예제 25-11]

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

모든 함수 객체가 가지고 있는 prototype 프로퍼티가 가리키는 프로토타입 객체의 constructor 프로퍼티는 클래스 자신을 가리키고 있다. 이는 클래스가 인스턴스를 생성하는 생성자 함수라는 것을 의미한다.

// [예제 25-13]

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

클래스가 생성한 인스턴스의 내부를 개발자도구 콘솔창에서 확인이 가능하다.

// constructor의 다양한 선언방법

// [예제 25-16]

// constructor는 선언없이 생략할 수 있다.
class Person {}

// 생략시 아래와 같이 자동으로 정의된다.
class Person {
	// constructor는 생략하면 아래와 같이 빈 constructor가 암묵적으로 정의된다.
	constructor() {}
}

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

// [예제 25-18]

class Person {
	constructor() {
// 고정값으로 인스턴스 초기화
	this.name = 'Lee';
	this.address = 'Seoul';
	}
}

// [예제 25-19]

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

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

// [예제 25-20]

class Person {
	constructor(name){
		this.name = name;

		// 명시적으로 객체를 반환하면 암묵적인 this 반환이 무시된다.
		return {};
	}
}

// constructor에서 명시적으로 반환한 빈 객체가 반환된다.
const me = new Person('Lee');
console.log(me); // {}

// [예제 25-21]

class Person {
	constructor(name){
		this.name = name;

		// 명시적으로 원시값을 반환하면 반환은 무시되고 암묵적인 this 반환된다.
		return 100;
	}
}

const me = new Person('Lee');
console.log(me); // Person { name : "Lee"}

5.4 정적 메서드와 프로토타입 메서드의 차이

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 수있다.

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

만약 인스턴스 프로퍼티를 참조해야 한다면 정적 메서드 대신 프로토타입 메서드를 사용해야 한다.

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…in 문이나 Object.keys 메서드 등으로 열거 할 수 없다. 즉 열거 가능(반복) 여부를 나타내는 프로퍼티 어트리뷰트 [[Enumerable]]가 false이다.
내부 메서드 [[Construct]]를 갖지 않는 non-construct이다. new 연산자와 함께 호출할 수 없다.

7 프로퍼티

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"}

7.2 접근자 프로퍼티

// [예제 25-35]

const person = {
  // 데이터 프로퍼티
  firstName: "Ungmo",
  lastName: "Lee",

  // fullName은 접근자 함수로 구성된 접근자 프로퍼티이다.

  // getter 함수
  get fullName() {
    return `${this.firstName} ${this.lastName}`;
  },

  // setter 함수
  set fullName(name) {
    // 배열 디스트럭처링 할당: "36.1. 배열 디스트럭처링 할당 참고"
    [this.firstName, this.lastName] = name.split("");
  },
};

// 데이터 프로퍼티를 통한 프로퍼티 값의 참조.
console.log(`${person.firstName} ${person.lastName}`); // Ungmo Lee

// 접근자 프로퍼티를 통한 프로퍼티 값의 참조
// 접근자 프로퍼티 fullName에 값을 저장하면 setter 함수가 호출된다.
person.fullName = "Heegun Lee";
console.log(person); // {firstName: "Heegun", lastName: "Lee" }

// 접근자 프로퍼티를 통한 프로퍼티 값의 참조
// 접근자 프로퍼티 fullName에 접근하면 getter 함수가 호출된다.
console.log(person.fullName); //Heegun Lee

// fullName은 접근자 프로퍼티다.
// 접근자 프로퍼티는 get, set, enumerable, configurable 프로퍼티 어트리뷰트를 갖는다.
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(person, "fullName"));
// {get: f, set: f, enmerable: true, configurable: true}

접근자 프로퍼티는 자체적으로 값을 갖지 않고 다른 데이터 프로퍼티의 값을 읽거나 저장할 때 사용하는 접근자 함수, 즉 getter, setter 함수로 구성되어있다.

클래스의 메서드는 기본적으로 프로토타입 메서드가 된다. 따라서 클래스의 접근자 프로퍼티 또한 인스턴스 프로퍼티가 아닌 프로토타입의 프로퍼티가 된다.

7.3 클래스 필드 정의 제안

클래스 필드(필드 또는 멤버)는 클래스 기반 객체지향 언어에서 클래스가 생성할 인스턴스의 프로퍼티를 가리키는 용어이다.

// [예제 25-38]

// 자바의 클래스 정의
public class Person{
	// (1) 클래스 필드 정의
	// 클래스 필드는 클래스 몸체에 this 없이 선언해야 한다.
	private String firstName = "";
	private String lastName = "";

	// 생성자
	Person(String firstName, String lastName){
		// (3) this는 언제나 클래스가 생성할 인스턴스를  가리킨다.
		this.firstName = firstName;
		this.lastName = lastName;
	}

	public String getFullName(){
	// (2) 클래스 필드 참조
	// this 없이도 클래스 필드를 참조할 수 있다.
	return firstName + " " + lastName;
	}
}

클래스 몸체에서 클래스 필드를 정의할 수 있는 클래스 필드 정의 제안은 아직 ECMAScript의 정식 표준 사양으로 승급되지 않았다.

// [예제 25-40]

// 최신 Node.js에서의 클래스 몸체 내의 클래스 필드 정의
class Person{
	// 클래스 필드 정의
	name = 'Lee';
}

const me = new Person();
console.log(me); // Person {name : "Lee"}

// 클래스 몸체에 클래스 필드를 정의하는 경우 this에 바인딩해서는 안 된다.
class Person{
	// this에 클래스 필드를 바인딩해서는 안 된다.
	this.name = ''; // SyntaxError : Unexpected token '.'
}

// 클래스 필드를 참조하는 경우 JAVA와 달리 ECMAScript는 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.
class Person{
	name;
}

const me = new Person();
console.log(me); // Person {name : undefined}

// 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 정의도 가능하다.
	// getName = () => this.name;
}
const me = new Person();
console.log(me); // Person {name : "Lee", getName : f}
console.log(me.getName()); // Lee

7.4 private 필드 정의 제안

자바스크립트는 캡슐화를 완전하게 지원하지 않는다. 하지만 typeScript나 최신 Node.js에는 구현이 되어져 있다.

class Person{
	// private 필드 정의
	#name = '';

	constructor(name){
		// private 필드 참조
		this.#name = name;
	}
}

const me = new Persom('Lee')

// private 필드 #name은 클래스 외부에서 참조할 수 없다.
console.log(me.#name);
// SyntaxError: Private field '#name' must be declared in an enclosing class

public 필드와 달리 private 필드는 클래스 내부에서만 참조할 수 있다.

단 접근자 프로퍼티를 통한 접근이 가능하다. (ex : getter, setter)

7.5 static 필드 정의 제안

// [예제 25-53]

class MyMath{
	// static public 필드 정의
	static PI = 22 / 7;

	// static private 필드 정의
	static #num = 10;

	// static 메서드
	static increment(){
		return ++MyMath.#num
	}
}

8 상속에 의한 클래스 확장

8.1 클래스 상속과 생성자 함수 상속

프로토타입 기반의 상속은 프로토타입의 체인을 통해 다른 객체의 자산을 상속받는 개념이지만 상속에 의한 클래스 확장은 기존 클래스를 상속받아 새로운 클래스를 확장하여 정의하는 것이다.

생성자 함수는 인스턴스 함수를 생성할 수 있다는 점에서 클래스와 유사하다. 하지만 인스턴스 함수는 확장의 개념이 없다.

// [예제 25-54]

class Animal{
	constructor(age, weight){
		this.age = age;
		this.weight = weight
	}
	
	eat() { return 'eat';}
	move() {return 'move';}
}

// extends 키워드를 통한 상속클래스 정의

// 상속을 통해 Animal 클래스를 확장한 Bird 클래스
class Bird extends Animal{
	fly() {return 'fly';}
}

const bird = new Bird(1, 5);

console.log(bird); // Bird {age : 1, weight : 5}
console.log(bird instanceof Bird); // true
console.log(bird instanceof Animal); // true

console.log(bird.eat()); // eat
console.log(bird.move()); // move
console.log(bird.fly()); // fly

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

8.2 extends 키워드

상속을 통해 클래스를 확장할려면 extends 키워드를 활용하여 상속받을 클래스를 정의한다.

// [예제 25-56]

// Super(parents, base) class
class Base {}

// Sub(child) class
class Derived extends Base {}

서브 클래스 : 상속을 통해 확장된 클래스
슈퍼 클래스 : 서브클래스에게 상속된 클래스

8.3 동적 상속

extends 키워드는 클래스뿐만 아니라 생성자 함수를 상속받아 클래스를 확장할 수도 있다. 단, extends 키워드 앞에는 반드시 클래스가 와야 한다.

// [예제 25-57]
function Base(a){
	this.a = a;
}

// 생성자 함수를 상속받는 서브클래스
class Derived extends Base {}

const derived = new Derived(1);
console.log(derived); // Derived {a: 1}

클래스뿐만 아니라 [[Construct]] 내부 메서드를 갖는 함수 객체로 평가될 수 있는 모든 표현식 사용이 가능하다. 이를 통해 동적으로 상속 받는 대상을 결정할 수 있다.

// [예제 25-58]

function Base1(){}

class Base2{}

let condition = true;

// 조건에 따라 동적으로 상승 대상을 결정하는 서브클래스

class Derived extends (condition ? Base1 : Base2){}

const derived = new Derived();
console.log(derived); // Derived{}

console.log(derived instanceof Base1); // true
console.log(derived instanceof Base1); // false

8.4 서브클래스의 constructor

constructor를 생략하면 비어있는 constructor가 암묵적으로 정의된다.

constructor(...args) {super(...args);}

super()는 superClass의 constructor를 호출하여 인스턴스를 생성한다.

Rest 파라미터

매개변수에 … 을 붙이면 Rest 파라미터가 된다. Rest 파라미터는 함수에 전달된 인수들의 목록을 배열로 전달받는다.

8.5 슈퍼 키워드

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

super를 호출하면 슈퍼클래스의 constructor(super constructor)를 호출한다.
super를 참조하면 슈퍼클래스의 메서드를 호출할 수 있다.

호출

super를 호출하면 슈퍼클래스의 constructor(superconstructor)를 호출한다.

// 슈퍼클래스에서 추가한 프로퍼티와 서브클래스에서 추가한 프로퍼티를 갖는 인스턴스를 
// 생성한다면 서브클래스의 constructor를 생략할 수 없다.

class Base {
	constructor(a, b){
		this.a = a;
		this.b = b;
	}
}

// 서브클래스
class Derived extends Base{
	// 다음과 같이 암묵적으로 constructor가 정의된다.
	// constrictor(...args) {super(...args)
}

const derived = new Derived(1, 2);
console.log(derived); // Derived {a: 1, b: 2}

슈퍼클래스에서 추가한 프로퍼티와 서브클래스에서 추가한 프로퍼티를 갖는 인스턴스를 생성한다면 서브클래스의 constructor를 생략할 수 없다.
// [예제 25-65] class Base {} class Derived extends Base { constructor(){ // ReferenceError : Must call super constructor in derived class // before accessing 'this' or returning from derived constructor console.log('constructor call'); } } const derived = new Derived();
서브클래스에서 constructor를 생략하지 않으면 반드시 super를 호출해야 한다.
class Base {} class Derived extends Base { constructor(){ // ReferenceError : Must call super constructor in derived class // before accessing 'this' or returning from derived constructor this.a = 1; super(); } } const derived = new Derived(1);
서브클래스의 constructor를 호출하기 전에는 this를 참조할 수 없다.
class Base{ constructor(){ super(); // SyntaxError: 'super' keyword unexpected here } } function Foo(){ super(); // SyntaxError: 'super' keyword unexpected here }
super는 반드시 서브클래스의 constructor에서만 호출한다.

참조

메서드 내에서 super를 참조하면 슈퍼클래스의 메서드를 호출할 수 있다.

// 슈퍼클래스
class Base {
	constructor(name){
		this.name = name;
	}

	sayHi(){
		return `Hi! ${this.name}`
	}
}

// 서브클래스
class Derived extends Base {
	sayHi(){
	// super.sayHi는 슈퍼클래스의 프로토타입 메서드를 가리킨다.
		return `${super.sayHi}. how are you doing?`;
	}
}

const derived = new Derived('Lee');
console.log(derived.sayHi()); // Hi! Lee. how are you doing

서브클래스의 정적 메서드 내에서 super.[method] = super 클래스의 정적 메서드 [method]를 가리킨다.

// 슈퍼클래스
class Base{
	static sayHi(){
		return 'Hi!'
	}
}

// 서브클래스
class Derived extends Base{
	static sayHi(){
		// super.sayHi는 슈퍼클래스의 정적 메서드를 가리킨다.
		return `${super.sayHi()} how are you doing?`;
	}
}

console.log(Derived.sayHi()); // Hi! how are you doing?

상속 클래스의 인스턴스 생성 과정

// [에제 25-74]

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;
  }
  // 메서드 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

서브클래스의 super 호출

자바스크립트 엔진은 클래스를 평가할 때 슈퍼클래스와 서브클래스를 구분하기 위해 “base” 또는 “derived”를 값으로 갖는 내부슬롯 [[ConstructorKind]]를 갖는다. 다른 클래스를 상속받는 서브 클래스를 “derived” 아닌 클래스를 “base”로 설정한다.

서브 클래스는 자신이 직접 인스턴스를 생성하지 않고 슈퍼클래스에게 인스턴스 생성을 위임한다. 이것이 바로 서브클래스의 constructor에서 반드시 super를 호출해야하는 이유이다.

슈퍼클래스의 인스턴스 생성과 this 바인딩

// 슈퍼클래스
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

슈퍼클래스의 constructor 내부의 코드가 실행되기 이전에 생성된 인스턴스를 가리킨다.

인스턴스는 슈퍼클래스가 만든것이지만 호출된 함수를 가리키는 new.target은 서브클래스를 가리킨다. new.target이 가리키는 서브클래스가 생성한것으로 처리된다.

// 슈퍼클래스
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

		// 생성된 인스턴스의 프로토타입으로 ColorRectangle.prototype이 설정된다.
		console.log(Object.getPrototypeOf(this) === ColorRectangle.prototype); // true
		console.log(this instanceof ColorRectangle); // true
		console.log(this instanceof Rectangle); // true
...

슈퍼클래스의 인스턴스 초기화

슈퍼클래스의 constructor가 실행되어 this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다. 즉, this에 바인딩 되어 있는 인스턴스에 프로퍼티를 추가하고 constructor가 인수로 전달받은 초기값으로 인스턴스의 프로퍼티를 초기화한다.

서브클래스 constructor로의 복귀와 this 바인딩

super의 호출이 종료되고 제어흐름이 서브클래스로 돌아온다 이때 super가 반환한 인스턴스가 this에 바인딩 된다. 서브클래스는 별도의 인스턴스를 생성하지 않고 super가 반환한 인스턴스를 this에 바인딩하여 그대로 사용한다.

이처럼 super가 호출되지 않으면 인스턴스가 생성되지 않으며, this 바인딩도 할 수 없다. 서브클래스의 constructor에서 super를 호출하기 전에는 this를 참조할 수 없는 이유가 바로 이 떄문이다.

서브클래스의 인스턴스 초기화

super 호출 이후, 서브클래스의 constructor에 기술되어있는 인스턴스 초기화가 실행된다.

// Python에서의 인스턴스 초기화 예시

class Animal:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        print(f"{self.name} is an animal")

class Cat(Animal):
    def __init__(self, name, color):
        super().__init__(name)  # 슈퍼클래스의 constructor 호출
        self.color = color  # 서브클래스의 인스턴스 변수 초기화
        print(f"{self.name} is a {self.color} cat")

인스턴스 반환

클래스의 모든 처리가 끝나면 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환된다.

표준 빌트인 생성자 함수 확장

String, Number, Array 같은 표진 빌트인 객체도 [[Construct]] 내부 메서드를 갖는 생성자 함수이므로 extends 키워드를 사용하여 확장할 수 있다.

Last modified: 29 December 2024