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nhyunzi

[모던 자바스크립트 Deep Dive] 25 클래스 본문

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[모던 자바스크립트 Deep Dive] 25 클래스

nhyunzi 2024. 12. 23. 04:02

25.1 클래스는 프로토타입의 문법적 설탕인가?

자바스크립트는 프로토타입 기반 객체지향 언어이다. 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 생성자 함수와 프로토타입을 통해 객체지향 언어의 상속을 구현할 수 있다.

 

하지만 클래스 기반 언어에 익숙한 프로그래머들은 프로토타입 기반 프로그래밍 방식에 혼란을 느낄 수 있으며, 자바스크립트를 어렵게 느끼게 하는 하나의 장벽처럼 인식되었다. ES6에서 새롭게 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 제공하는건 아니다. 사실 클래스는 함수이며 기존 프로토타입 기반 패턴을 클래스 기반 패턴처럼 사용할 수 있도록 하는 문법적 설탕이라고 볼 수도 있다.

 

단, 클래스와 생성자 함수는 모두 프로토타입 기반의 인스턴스를 생성하지만 정확히 동일하게 동작하지는 않는다. 클래스는 생성자 함수보다 엄격하며 생성자 함수에서는 제공하지 않는 기능도 제공한다.

 

클래스는 생성자 함수와 매우 유사하게 동작하지만 다음과 같이 차이가 있다.

  1. 클래스를 new 연산자 없이 호출하면 에러가 발생한다. 하지만 생성자 함수를 new 연산자 없이 호출하면 일반 함수로서 호출된다.
  2. 클래스는 상속을 지원하는 extends와 super 키워드를 제공한다. 하지만 생성자 함수는 extende와 super 키워드를 지원하지 않는다.
  3. 클래스는 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 동작한다. 하지만 함수 선언문으로 정의된 생성자 함수는 함수 호이스팅이, 함수 표현식으로 정의한 함수는 변수 호이스팅이 발생한다.
  4. 클래스 내의 모든 코드에는 암묵적으로 strict mode가 지정되어 실행되며 strict mode를 해제할 수 없다. 하지만 생성자 함수는 암묵적으로 strict mode가 지정되지 않는다.
  5. 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. 특히 클래스의 extends와 super 키워드는 상속 관계 구현을 더욱 간결하고 명료하게 한다.

 

그렇기 때문에 클래스를 프로토타입 기반 객체 생성 패턴의 단순한 문법적 설탕이라 보기보단 새로운 객체 생성 메커니즘으로 보는 것이 좀 더 합당하다.

25.2 클래스의 정의

클래스는 class 키워드를 사용해 정의한다. 이름은 파스칼 케이스를 사용하는 것이 일반적인데 사용하지 않는다고 오류가 나지는 않는다.

class Person{}

 

일반적이지는 않지만 함수와 마찬가지로 표현식으로 클래스를 정의할 수도 있다.

 

//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 반환 값으로 사용할 수 있다.

좀 더 자세히 말하면 클래스는 함수다. 따라서 클래스는 값처럼 사용할 수 있는 일급객체이다.

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

25.3 클래스 호이스팅

클래스는 함수로 평가된다.

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. (프로토타입과 생성자 함수는 단독으로 존재할 수 없고 언제나 쌍으로 존재)

단, 클래스는 클래스 정의 이전에 참조할 수 없다.

 

console.log(Person);
//ReferenceError: Cannot access 'Person' before initialization
class Person{}

클래스 선언문은 마치 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 보이나 그렇지 않다.

 

const Person = '';
{
  //호이스팅이 발생하지 않는다면 ''이 출력되어야 함
  console.log(Person);
  //ReferenceError: Cannot access 'Person' before initialization
  class Person{}
}

클래스 선언문도 변수 선언, 함수 정의와 마찬가지로 호이스팅이 발생한다. 단, 클래스는 let, const 키워드로 선언한 변수처럼 호이스팅 된다. 따라서 클래서 선언문 이전에 일시적 사각지대(TDZ)에 빠지기 때문에 호이스팅이 발생하지 않는것 처럼 동작한다.

25.4 인스턴스 생성

클래스는 생성자 함수이며 new 연산자와 함께 호출되어 인스턴스를 생성한다.

함수는 new 연산자의 사용 여부에 따라 일반 함수로 호출되거나 인스턴스 생성을 위한 생성자 함수로 호출되지만 클래스는 인스턴스를 생성하는 것이 유일한 존재이유이므로 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 수 없다.

class Person{
  constructor(name){
    this.name = name;
  }
}
 
const me = new Person('Lee');
console.log(me);

 

Person 클래스의 constructor 내부에서 this에 추가한 name 프로퍼티가 클래스가 생성한 인스턴스의 프로퍼티로 추가된 것을 확인할 수 있다. 생성자 함수와 마찬가지로 constructor 내부에서 this에 추가한 프로퍼티는 인스턴스 프로퍼티가 된다. constructor 내부의 this는 생성자 함수와 마찬가지로 클래스가 생성한 인스턴스를 가리킨다.

 

클래스가 평가되어 생성된 함수 객체나 클래스가 생성한 인스턴스 어디에도 constructor 메서드가 보이지 않는다. 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 consturctor와 생성자 함수의 constructor는 유사하지만 몇 가지 차이가 있다.

  • constructor는 클래스 내에 최대 한 개만 존재할 수 있다. 만약 클래스가 2개 이상의 constructor를 포함하면 문법 에러가 발생한다.
  • constructor는 생략할 수 있다.
  • constructor를 생략하면 클래스에 빈 constructor가 암묵적으로 정의되며, constructor를 생략한 클래스는 빈 constructor에 의해 빈 객체를 생성한다.
  • 인스턴스를 생성할 때 클래스 외부에서 인스턴스 프로퍼티의 초기값을 전달하려면 다음과 같이 constructor에 매개변수를 선언하고 인스턴스를 생성할 때 초기값을 전달한다. 이때 초기값은 constructor의 매개변수에게 전달된다.이처럼 constructor 내에서는 인스턴스의 생성과 동시에 인스턴스 프로퍼티 추가를 통해 인스턴스의 초기화를 실행한다. 따라서 인스턴스를 초기화하려면 constructor를 생략해서는 안된다.
  • class Person{ constructor(name,address){ this.name = name; this.address = address; } } const me = new Person('Lee','Seoul');
  • constructor는 별도의 반환문을 갖지 않아야 한다.
    new 연산자와 함꼐 클래스가 호출되면 생성자 함수와 동일하게 암묵적으로 this, 즉 인스턴스를 반환하기 때문이다. 따라서 return문을 반드시 생략해야 한다.

25.5.2 프로토타입 메서드

생성자 함수를 사용하여 인스턴스를 생성하는 경우 프로토타입 메서드를 생성하기 위해서는 명시적으로 프로토타입에 메서드를 추가해야 한다. 클래스 몸체에서 정의한 메서드는 생성자 함수에 의한 객체 생성 방식과는 다르게 클래스의 prototype 프로퍼티에 메서드를 추가하지 않아도 기본적으로 프로토타입 메서드가 된다.

class Pserson {
  constructor(name){
    this.name = name;
  }
  //프로토타입 메서드
  sayHi(){
    console.log(`Hi!, My Name is ${this.name}`);
  }
}
 
const me = new Person('Lee');
me.sayHi();

 

클래스 몸체에서 정의한 메서드는 인스턴스의 프로토타입에 존재하는 프로토타입 메서드가 된다. 인스턴스는 프로토타입 메서드를 상속받아 사용할 수 있다. 결국 클래스는 생성자 함수와 같이 인스턴스를 생성하는 생성자 함수라 볼 수 있다. 다시 말해, 클래스는 생성자 함수와 마찬가지로 프로토타입 기반의 객체 생성 메커니즘이다.

 

25.5.3 정적 메서드

정적 메서드는 인스턴스를 생성하지 않아도 호출할 수 있는 메서드를 말한다.

생성자 함수의 경우 정적 메서드를 생성하기 위해서는 명시적으로 생성자 함수에 메서드를 추가해야 한다.

function Person(name){
  this.name = name;
}
// 정적 메서드
Person.sayHi = function(){
  console.log('Hi!');
};
 
Person.sayHi();
lass Person{
 constructor(name){
   this.name = name;
 }
  static sayHi(){
    console.log('Hi!');
  }
}
Person.sayHi(); //Hi!
 
const me = new Person('Lee');
me.sayHi(); //TypeError: me.sayHi is not a function

정적 메서드는 클래스에 바인딩된 메서드가 된다. 클래스는 함수 객체로 평가되므로 자신의 프로퍼티/메서드를 소유할 수 있다. 클래스는 클래스 정의가 평가되는 시점에 함수 객체가 되므로 인스턴스와 달리 별다른 생성 과정이 필요 없다. 따라서 정적 메서드는 클래스 정의 이후 인스턴스를 생성하지 않아도 호출할 수 있다.

 

25.5.4 정적 메서드와 프로토타입 메서드의 차이

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

 

25.5.5 클래스에서 정의한 메서드의 특징

  1. function 키워드를 생략한 메서드 축약 표현을 사용한다.
  2. 객체 리터럴과는 다르게 클래스에 메서드를 정의할 때는 콤마가 필요 없다.
  3. 암묵적으로 strict mode로 실행된다.
  4. for ...in 문이나 Object.keys 메서드 등으로 열거할 수 없다. 즉, 프로퍼티의 열거 가능 여부를 나타내며, 불리언 값을 갖는 프로퍼티 어트리뷰트 [[Enumerable]]의 값이 false다.
  5. 내부 메서드 [[Construct]]를 갖지 않는 non-constructor다. 따라서 new 연산자와 함께 호출할 수 없다.

 

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. 클래스는 다음과 같은 과정을 거쳐 인스턴스가 생성된다.

  1. 인스턴스 생성과 this 바인딩
    new 연산자와 함께 클래스를 호출하면 constructor의 내부 코드가 실행되기에 앞서 암묵적으로 빈 객체가 생성된다. 이 빈 객체가 바로 클래스가 생성한 인스턴스다. 이때 클래스가 생성한 인스턴스의 프로토타입으로 클래스의 prototype 프로퍼티가 가리키는 객체가 설정된다. 그리고 암묵적으로 생성된 빈 객체 즉, 인스턴스는 this에 바인딩 된다. 따라서 constructor 내부의 this는 클래스가 생성한 인스턴스를 가리킨다.
  2. 인스턴스 초기화
    constructor의 내부 코드가 실행되어 this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다. 즉 this에 바인딩되어 있는 인스턴스에 프로퍼티를 추가하고 constructor가 인수로 전달받은 초기값으로 인스턴스의 프로퍼티 값을 초기화한다. 만약 constructor가 생략되었다면 이 과정도 생략된다.
  3. 인스턴스 반환
    클래스의 모든 처리가 끝나면 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"}

constructor 내부 코드가 실행되기 이전에 constructor 내부의 this에는 이미 클래스가 암묵적으로 생성한 인스턴스인 빈 객체가 바인딩되어 있다. 클래스가 암묵적으로 생성한 빈 객체, 즉 인스턴스에 프로퍼티가 추가되어 인스턴스가 초기화된다.

constructor 내부에서 this에 추가한 프로퍼티는 언제나 클래스가 생성한 인스턴스의 프로퍼티가 된다. ES6의 클래스는 다른 객체지향 언어처럼 private, public, protected 키워드와 같은 접근 제한자를 지원하지 않는다. 따라서 인스턴스 프로퍼티는 언제나 public하다.

25.7.2 접근자 프로퍼티

접근자 프로퍼티는 자체적으로는 값([[Value]])을 갖지 않고 다른 데이터 프로퍼티의 값을 읽거나 저장할 때 사용하는 접근자 함수로 구성된 프로퍼티다.

const person = {
  //데이터 프로퍼티
  firstName: 'Name',
  lastName: 'Lee'
  
  //fullName은 접근자 함수로 구성된 접근자 프로퍼티
  get fullName(){
    return `${this.firstName} ${this.lastName}`;
  },
  set fullName(name){
    [this.firstName,this.lastName] = name.split('');
  }
};
 
console.log(`${person.firstName} ${person.lastName}`);
 
person.fullName = 'Maru Kim';
console.log(person); // {firstName: "Maru", lastName: "Kim"}
 
console.log(person.fullName); // Maru Kim
 
//fullName은 접근자 프로퍼티다.
//접근자 프로퍼티는 get, set, enumerable, configurable 프로퍼티 어트리뷰트를 갖는다.
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(person,'fullName'));
// {get: f, set: f, enumerable: true, configurable: true}

 

위의 객체 리터럴을 클래스로 표현하면 다음과 같다.

class Person{
  constructor(firstName,lastName){
    this.firstName = firstName;
    this.lastName = lastName;
  }
  
  get fullName(){
    return `${this.firstName} ${this.lastName}`;
  }
  set fullName(name){
    [this.firstName, this.lastName] = name.split(' ');
  }
}
const me = new Person('Maru','Kim');
 
console.log(`${me.firstName} ${me.lastName}`); // Maru Kim
 
me.fullName = 'Name Lee';
console.log(me); // {firstName: 'Name', lastName: 'Lee'}
 
console.log(me.fullName); // Name Lee
 
//fullName은 접근자 프로퍼티다.
//접근자 프로퍼티는 get, set, enumerable, configurable 프로퍼티 어트리뷰트를 갖는다.
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(Person.prototype,'fullName'));
// {get: f, set: f, enumerable: true, configurable: true}

getter와 setter 이름은 인스턴스 프로퍼티처럼 사용된다. 다시 말해 getter는 호출하는 것이 아니라 프로퍼티처럼 참조하는 형식으로 사용하며, 참조 시에 내부적으로 getter가 호출된다. setter도 호출하는 것이 아니라 프로퍼티처럼 값을 할당하는 형식으로 사용하며, 할당 시에 내부적으로 setter가 호출된다.

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

 

25.7.3 클래스 필드 정의 제안

먼저 클래스 필드란 클래스 기반 객체지향 언어에서 클래스가 생성할 인스턴스의 프로퍼티를 가리키는 용어다. 클래스 기반 객체지향 언어인 자바의 클래스 정의를 살펴보자. 자바의 클래스 필드는 마치 클래스 내부에서 변수처럼 사용된다.

public class Person{
	private String firstName = '';
    private String lastName = '';
    
    Person(String firstName, String lastName){
    	this.firstName = firstName;
        this.lastName = lastName;
   	}
    
    public String getFullName(){
    	return firstName + ' ' + lastName;
    }
}

자바의 클래스에서는 클래스 필드를 마치 변수처럼 클래스 몸체에 this 없이 선언한다.
또한 this를 생략해도 클래스 필드를 참조할 수 있다.
클래스 기반 객체지향 언어의 this는 언제나 클래스가 생성할 인스턴스를 가리킨다. 위 예제와 같이 this는 주로 클래스 필드가 생성자 또는 메서드의 매개변수 이름과 동일할 때 클래스 필드임을 명확히 하기 위해 사용한다.

자바스크립트의 클래스 몸체에는 메서드만 선언할 수 있다. 따라서 클래스 몸체에 자바와 유사하게 클래스 필드를 선언하면 문법 에러가 발생한다.

 

class Person{
  //클래스 필드 정의
  name = 'Lee';
}
 
const me = new Person('Lee');

 

하지만 위 예제를 최신 브라우저 또는 최신 Node.js에서 실행하면 문법 에러가 발생하지 않고 정상 동작한다.
자바스크립트에서도 인스턴스 프로퍼티를 마치 클래스 기반 객체지향 언어의 클래스 필드처럼 정의할 수 있는 새로운 표준 사양인 "Class field declarations"가 TC39 프로세스의 stage3에 제안되어 있다.

클래스 몸체에서 클래스 필드를 정의할 수 있는 클래스 필드 정의 제안은 아직 ECMAScript의 정식 표준 사양으로 승급되지 않았다. 하지만 최신 브라우저와 최신 Node.js는 표준 사양으로 승급이 확실시되는 이 제안을 선제적으로 미리 구현해 놓았다.

  1. 클래스 몸체에 자바와 유사하게 클래스 필드 선언 가능
    단, 이 경우 this에 클래스 필드를 바인딩해서는 안됨. this는 constructor와 메서드 내에서만 유효
  2. 클래스 필드를 참조하는 경우 자바와 같은 클래스 기반 객체지향 언어에서는 this를 생략할 수 있으나 자바스크립트에서는 this를 반드시 사용해야 함
  3. 클래스 필드에 초기값을 할당하지 않으면 undefined를 가짐
  4. 인스턴스를 생성할 때 외부의 초기값으로 클래스 필드를 초기화해야 할 필요가 있다면 constructor에서 클래스 필드를 초기화해야 함
  5. 함수는 일급 객체이므로 함수를 클래스 필드에 할당할 수 있다. 따라서 클래스 필드를 통해 메서드를 정의할 수 있다.
    이 경우 이 함수는 프로토타입 메서드가 아닌 인스턴스 메서드가 된다. 모든 클래스 필드는 인스턴스 프로퍼티가 되기 때문이다. 따라서 클래스 필드에 함수를 할당하는 것은 권장하지 않는다.

클래스 필드 정의 제안으로 인해 인스턴스 프로퍼티를 정의하는 방식은 두 가지가 되었다. 인스턴스를 생성할 때 외부 초기값으로 클래스 필드를 초기화할 필요가 있다면 constructor에서 인스턴스 프로퍼티를 정의하는 기존 방식을 사용하고, 인스턴스를 생성할 때 외부 초기값으로 클래스 필드를 초기화할 필요가 업사면 기존의 constructor에서 인스턴스 프로퍼티를 정의하는 방식과 클래스 필드 정의 제안 모두 사용할 수 있다.

25.7.4 private 필드 정의 제안

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 프로퍼티는 인스턴스를 통해 클래스 외부에서 언제나 참조할 수 있다. 즉, 언제나 public하다.

다행히 private 필드를 정의할 수 있는 새로운 표준 사양에 제안되어있다. 표준 사양으로 승급이 확실시되는 이 제안도 최신 브라우저와 Node.js에 이미 구현되어 있다.

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

class Person{
  #name = '';
  
  constructor(name){
    this.#name = name;
  }
}
 
const me = new Person('Lee');
 
console.log(me.#name); // SyntaxError: Private field '#name' must be declared in an enclosing class

클래스 외부에서 private 필드에 직접 접근할 수 있는 방법은 없다. 다만 접근자 프로퍼티를 통해 간접적으로 접근하는 방법은 유효하다. private 필드는 반드시 클래스 몸체에 정의해야 한다. private 필드를 직접 constructor에 정의하면 에러가 발생한다.

25.7.6 static 필드 정의 제안

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 사양이 제안되어있다. 이 제안 중에서 static public/private 필드는 이미 구현되어 있다.

class MyMath{
  //static public 필드 정의
  static PI = 22/7;
 
  //static private 필드 정의
  static #num = 10;
  
  //static 메서드
  static increment(){
    return ++MyMath.#num;
  }
}
console.log(MyMath.PI); //3.14285714
console.log(MyMath.increment()); //11

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 정의하는것이다.

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 기존 클래스의 속성을 그대로 사용하면서 자신만의 고유한 속성만 추가하여 확장할 수 있다. 

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

클래스는 상속을 통해 다른 클래스를 확장할 수 있는 문법인 extends 키워드가 기본적으로 제공된다. (생성자 함수에는 제공되지 않음)

 

25.8.2 extends 키워드

상속을 통해 클래스를 확장하려면 extends 키워드를 상속하여 상속받을 클래스를 정의한다.

//슈퍼(베이스/부모)클래스
class Base{}
//서브(파생/자식)클래스
class Derived extends Base{}

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.

function Base(a){
  this.a=a;
}
class Derived extends Base{}
 
const derived = new Derived(1);
console.log(derived); //Derived {a:1}

 

extends 키워드 다음에는 클래스뿐만이 아니라 [[Construct]]내부 메서드를 갖는 함수 객체로 평가될 수 있는 모든 표현식을 사용할 수 있다. 이를 통해 동적으로 상속받을 대상을 결정할 수 있다.

function Base1(){}
 
class Base2{}
 
let condition = true;
 
class Derived extends (condition?Base1:Base2){}
 
const derived = new Derived();
console.log(derived); //Derived {}
 
console.log(derived instanceof Base1); //true
console.log(derived instanceof Base2); //false

 

25.8.4 서브클래스의 constructor

클래스에서 constructor를 생략하면 클래스에 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 호출해 인스턴스를 생성한다.

 

25.8.5 super 키워드

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

  • super를 호출하면 수퍼클래스의 constructor(super-constructor)를 호출한다.
  • super를 참조하면 수퍼클래스의 메서드를 호출할 수 있다.
  • 서브클래스 프로토타입 메서드 내에서 super.sayHi는 수퍼클래스의 프로토타입 메서드 sayHi를 가리킨다.
    super 참조를 통해 수퍼클래스의 메서드를 참조하려면 super가 수퍼클래스의 메서드가 바인딩된 객체, 즉 수퍼클래스의 prototype 프로퍼티에 바인딩된 프로토타입을 참조할 수 있어야한다.
    super 참조가 동작하기 위해서는 super를 참조하고 있는 메서드가 바인딩되어 있는 객체의 프로토타입을 찾을 수 있어야 한다. 이를 위해 메서드는 내부 슬롯 [[HomeObject]]를 가지며, 자신을 바인딩하고 있는 객체를 가리킨다.
    주의할 것은 ES6 메서드 축약 표현으로 정의된 함수만 [[HomeObject]]를 갖는다.
    [[HomeObject]]를 가지는 함수만 super 참조를 할 수 있고, 서브 클래스의 메서드에서 사용해야한다.
const obj= {
  //ES6 메서드 축약 표현으로 정의한 메서드 : [[HomeObject]]를 가짐
  foo(){},
  //일반 함수로 정의. [[HomeObject]]를 가지지 못함
  bar: function(){}

서브클래스의 정적 메서드 내에서 super.sayHi는 수퍼클래스의 정적 메서드 sayHi를 가리킨다.

 

25.8.6 상속 클래스의 인스턴스 생성 과정

상속 관계에 있는 두 클래스가 어떻게 협력하며 인스턴스를 생성하는지 살펴보도록 하자.

클래스가 단독으로 인스턴스를 생성하는 과정보다 상속관계에 있는 두 클래스가 협력하며 인스턴스를 생성하는 과정은 좀 더 복잡하다.

 

1.서브클래스의 super 호출

자바스크립트 엔진은 클래스를 평가할 때 수퍼클래스와 서브클래스를 구분하기 위해 "base" 또는 "derived"를 값으로 갖는 내부 슬롯 [[ConstructorKind]]를 갖는다. 다른 클래스를 상속받지 않는 클래스는 [[ConstructorKind]]의 값이 "base"로 설정되고 다른 클래스를 상속받는 경우 "derived"로 설정된다. 이를 통해 수퍼클래스와 서브클래스는 new 연산자와 함께 호출되었을 때의 동작이 구분된다.
서브클래스는 자신이 직접 인스턴스를 생성하지 않고 수퍼클래스에게 인스턴스 생성을 위임한다. 이 때문에 서브클래스의 constructor에서 반드시 super를 호출해야한다.

 

2. 수퍼클래스의 인스턴스 생성과 this 바인딩

수퍼클래스의 constructor 내부의 코드가 실행되기 이전에 암묵적으로 빈 객체를 생성한다. 이 빈 객체가 바로 클래스가 생성한 인스턴스다. 그리고 암묵적으로 생성된 빈 객체, 즉 인스턴스는 this에 바인딩된다. 따라서 수퍼클래스의 constructor 내부의 this는 생성된 인스턴스를 가리킨다.
이때 인스턴스는 수퍼클래스가 생성한 것이다. 하지만 new 연산자와 함께 호출되는 클래스가 서브클래스라면 new연산자와 함께 호출된 함수를 가리키는 new.target은 서브 클래스를 가리킨다. (인스턴스는 new.target이 가리키는 서브클래스가 생성한것으로 처리됨)

 

3. 수퍼클래스의 인스턴스 초기화

수퍼클래스의 constructor가 실행되어 this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다. 즉, this에 바인딩 되어 있는 인스턴스에 프로퍼티를 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 바인딩해 그대로 사용한다.
super가 호출되지 않으면 인스턴스가 생성되지 않으며, this바인딩도 할 수 없다. 서브클래스의 constructor에서 super를 호출하기 전에는 this를 참조할 수 없는 이유가 바로 이 때문이다.

 

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.

25.8.7 표준 빌트인 생성자 함수 확장

extends 키워드 다음에는 클래스뿐만이 아니라 [[Construct]]내부 메서드를 갖는 함수 객체로 평가될 수 있는 모든 표현식을 사용할 수 있다. String, number, Array 같은 표준 빌트인 객체도 [[Construct]] 내부 메서드를 갖는 생성자 함수이므로 extends 키워드를 사용해 확장할 수 있다.