[JavaScript/DeepDive]19.프로토타입(1)

• 자바스크립트는 명령형, 함수형, 프로토타입 기반 객체지향 프로그램잉을 지원하는 멀티 패러다임 프로그래밍 언어다.
• 자바스크립트는 객체 기반의 프로그래밍 언어이며 자바스크립트를 이루고 있는 거의 "모든 것"이 객체다.
  • 원시 타입의 값을 제외한 나머지 값들(함수, 배열, 정규 표현식 등)은 모두 객체다.
• [19.1] 객체지향 프로그래밍
• 객체지향 프로그래밍은 프로그램을 명령어 또는 함수의 목록으로 보는 전통적인 명령형 프로그래밍의 절차지향적 관점에서 벗어나 여러 개의 독립적 단위, 즉 객체의 집합으로 프로그램을 표현하려는 프로그래밍 패러다임을 말한다.
• 객체지향 프로그래밍은 실세계의 실체(사물이나 개념)를 인식하는 철학적 사고를 프로그래밍에 접목하려는 시도에서 시작한다.
  
  • 실체는 특징이나 성질을 나타내는 속성을 가지고 있고, 이를 통해 실체를 인식하거나 구별할 수 있다.
• 다양한 속성 중에서 프로그래밍에 필요한 속성만 간추려 내어 표현하는 것을 추상화라 한다.
• 속성을 통해 여러 개의 값을 하나의 단위로 구성한 복합적인 자료구조를 객체라 하며, 객체지향 프로그래밍은 독립적인 객체의 집합으로 프로그램을 표현하려는 프로그래밍 패러다임이다.
• 객체지향 프로그래밍은 객체의 상태를 나타내는 데이터와 상태 데이터를 조작할 수 있는 동작을 하나의 논리적인 단위로 묶어 생각한다.
  • 따라서 객체는 상태 데이터와 동작을 하나의 논리적인 단위로 묶은 복합적인 자료구조라고 할 수 있다.
    • 이때 객체의 상태를 프로퍼티, 동작을 메서드라 부른다.

 

 

 

• [19.2] 상속과 프로토타입
• 자바스크립트는 프로토타입을 기반으로 상속을 구현하여 불필요한 중복을 제거한다.
  • 중복을 제거하는 방법은 기존의 코드를 적극적으로 재사용하는 것이다.
• // 생성자 함수
  function Circle(radius) {
       this.radius=radius;
  }
  
  // Circle 생성자 함수가 생성한 모든 인스턴스가 getArea 메서드를
  // 공유해서 사용할 수 있도록 프로토타입에 추가한다.
  // 프로토타입은 Circle 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩되어 있다.
  Circle.prototype.getArea = function ( ) {
       return Math.PI * this.radius ** 2;
  };
  
  // 인스턴스 생성
  const circle1 = new Circle(1);
  const circle2 = new Circle(2);
  
  // Circle 생성자 함수가 생성한 모든 인스턴스는 부모 객체의 역할을 하는
  // 프로토타입 Circle.prototype으로부터 getArea 메서드를 상속받는다.
  // 즉, Circle 생성자 함수가 생성하는 모든 인스턴스는 하나의 getArea 메서드를 공유한다.
  console.log(circle1.getArea === circle2.getArea); // true
  console.log(circle1.getArea( )); // 3.141592...
  console.log(circle2.getArea( )); // 12.566370...
• 생성자 함수가 생성할 모든 인스턴스가 공통적으로 사용할 프로퍼티나 메서드를 프로토타입에 미리 구현해 두면 생성자 함수가 생성할 모든 인스턴스는 별도의 구현없이 상위(부모) 객체인 프로토타입의 자산을 공유하여 사용할 수 있다.

 

 

 

• [19.3] 프로토타입 객체
• 프로토타입 객체(또는 줄여서 프로토타입)란 객체지향 프로그래밍의 근간을 이루는 객체 간 상속을 구현하기 위해 사용된다.
• 프로토타입은 어떤 객체의 상위(부모)객체의 역할을 하는 객체로서 다른 객체에 공유 프로퍼티(메서드 포함)를 제공한다. 프로토타입을 상속받은 하위(자식) 객체는 상위 객체의 프로퍼티를 자신의 프로터리처럼 자유롭게 사용할 수 있다.
• 모든 객체는 [[Prototype]]이라는 내부 슬롯을 가지며, 이 내부 슬롯의 값은 프로토타입의 참조(null인 경우도 있다)다.
• [[Prototype]]에 저장되는 프로토타입은 객체 생성 방식에 의해 결정된다.
  • 즉, 객체가 생성될 때 객체 생성 방식에 따라 프로토타입이 결정되고 [[Prototype]]에 저장된다.
• 모든 객체는 하나의 프로토타입을 갖는다.
  • 그리고 모든 프로토타입은 생성자 함수와 연결되어 있다.
• __proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 자신의 프로토타입, 즉 자신의 [[Prototype]] 내부 슬롯이 가리키는 프로토타입에 간접적으로 접근할 수 있다.
• 프로토타입은 자신의 constructor 프로퍼티를 통해 생성자 함수에 접근할 수 있고, 생성자 함수는 자신의 prototype 프로퍼티를 통해 포로토타입에 접근할 수 있다.
• __proto__접근자 프로퍼티
• 내부 슬롯은 프로퍼티가 아니므로 자바스크립트는 원칙적으로 내부 슬롯과 내부 메서드에 직접적으로 접근하거나 호출할 수 있는 방법을 제공하지 않는다.
• 단, 내부 메서드에 한하여 간접적으로 접근할 수 있는 수단을 제공하기는 한다.
• 접근자 프로퍼티는 자체적으로는 값([[Value]] 프로퍼티 어트리뷰트)을 갖지 않고 다른 데이터 프로퍼티의 값을 읽거나 저장할 때 사용하는 접근자 함수, 즉 [[Get]], [[Set]] 프로퍼티 어트리뷰트로 구성된 프로퍼티다
  • const obj = { };
    const parent = { x : 1};
     
    // getter 함수인 get __proto__가 호출되어 obj 객체의 프로토타입을 취득
    obj.__proto__;
    //setter 함수인 set __proto가 호출되어 obj 객체의 프로토타입을 교체
    obj.__proto__ = parent;
    console.log(obj.x); // 1
• 모든 객체는 상속을 통해 Object.prototype.__proto__ 접근자 프로퍼티를 사용할 수 있다.
• [[Prototype]] 내부 슬롯의 값, 즉 프로토타입에 접근하기 위해 접근자 프로퍼티를 사용하는 이유는 상호 참조에 의해 프로토타입 체인이 생성되는 것을 방지하기 위해서다.
  • 프로토타입 체인은 단방향 링크드 리스트로 구현되어야 한다.
    • 즉, 프로퍼티 검색 방향이 한쪽 방향으로만 흘러가야 한다.
      • 아무런 체크 없이 무조건적으로 프로토타입을 교체할 수 없도록 __proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근하고 교체하도록 구현되어 있다.
• __proto__ 접근자 프로퍼티를 사용할 수 없는 경우가 있으므로 코드 내에서 __proto__ 접근자 프로퍼티를 직접 사용하는 것은 권장하지 않는다.
• 함수 객체만이 소유하는 prototype 프로퍼티는 생성자 함수가 생성할 인스턴스의 프로토타입을 가리킨다.
  • // 함수 객체는 prototype 프로퍼티를 소유한다.
    (function ( ) { }).hasOwnProperty('prototype'); // ->true
    
    // 일반 객체는 prototype 프로퍼티를 소유하지 않는다.
    ({ }).hasOwnProperty('prototype'); // ->false
    • non-construtor인 화살표 함수와 ES6 메서드 축약 표현으로 정의한 메서드는 prototype 프로퍼티를 소유하지 않으며 프로토타입도 생성하지 않는다.
• 모든 객체가 가지고 있는(엄밀히 말하면 Object.prototype으로부터 상속받은) __proto__ 접근자 프로퍼티와 함수 객체만이 가지고 있는 prototype 프로퍼티는 결국 동일한 프로토타입을 가리킨다.
  • 하지만 이들 프로퍼티를 사용하는 주체가 다르다.

구분	소유	값	사용 주체	사용 목적
__proto__ 접근자 프로퍼티	모든 객체	프로토타입의 참조	모든 객체	객체가 자신의 프로토타입에 접근 또는 교체하기 위해 사용
prototype 프로퍼티	constructor	프로토타입의 참조	생성자 함수	생성자 함수가 자신이 생성할 객체(인스턴스)의 프로토타입을 할당하기 위해 사용

• // 생성자 함수
  function Person(name) {
       this.name = name;
  }
  const me =new Person('Lee');
  
  // 결국 Person.prototype과 me.__proto__는 결국 동일한 프로토타입을 가리킨다.
  console.log(Person.prototype === me.__proto); // true
• 모든 프로토타입은 constructor 프로퍼티를 갖는다.
  • 이 constructor 프로퍼티는 prototype 프로퍼티로 자신을 참조하고 있는 생성자 함수를 가리킨다.