19 프로토타입

자바스크립트는 클래스 기반 객체지향 프로그래밍 언어보다 효율적이며 더 강력한 객체지향 프로그래밍 능력을 지니고 있는 프로토타입 기반의 객체지향 프로그래밍 언어다.

19.1 객체지향 프로그래밍

객체지향 프로그래밍은 실세계의 실체를 인식하는 철학적 사고를 프로그래밍에 접목하려는 시도에서 시작한다. 실체는 특징이나 성질을 나타내는 속성을 가지고 있고, 이를 통해 실체를 인식하거나 구별할 수 있다.
다양한 속성 중에서 프로그램에 필요한 속성만 간추려 내어 표현하는 것을 추상화라 한다.
속성을 통해 여러 개의 값을 하나의 단위로 구성한 복합적인 자료구조를 객체라고 한다.
객체지향 프로그래밍은 객체의 상태(state)를 나타내는 데이터와 상태 데이터를 조작할 수 있는 동작(behavior)을 하나의 논리적인 단위로 묶어 생각한다.
객체는 상태 데이터와 동작을 하나의 논리적인 단위로 묶은 복합적인 자료구조라고 할 수 있다.
- 이때 객체의 상태 데이터를 프로퍼티(property), 동작을 메서드(method)라 부른다.

19.2 상속과 프로토타입

상속은 객체지향 프로그래밍의 핵심 개념으로, 어떤 개체의 프로퍼티 또는 메서드를 다른 객체가 상속받아 그대로 사용할 수 있는 것을 말한다.

const circle = {
    radius: 5, // 반지름

    getDiameter() {
        return 2 * this.radius;
    },

    //원의 둘레:2*pi*r
    getPerimeter() {
        return 2*Math.PI * this.radius;
    },

    //원의 넓이
    getArea() {
        return Math.PI * this.radius ** 2;
    }
};

console.log(circle);
console.log(circle.getDiameter());
console.log(circle.getPerimeter());
console.log(circle.getArea());

{
  radius: 5,
  getDiameter: [Function: getDiameter],
  getPerimeter: [Function: getPerimeter],
  getArea: [Function: getArea]
}
10
31.41592653589793
78.53981633974483

//생성자 함수
function Circle(radius) {
    this.radius = radius;
    this.getArea = function () {
        return Math.PI * this.radius ** 2;
    };
}

// 반지름이 1인 인스턴스 생성
const circle1 = new Circle(1);
// 반지름이 2인 인스턴스 생성
const circle2 = new Circle(2);

//Circle 생성자 함수는 인스턴스를 생성할 때마다 동일한 동작을 하는
//getArea 메서드를 중복 생성하고 모든 인스턴스가 중복 소유한다.
//getArea 메서드는 하나만 생성하여 모든 인스턴스가 공유해서 사용하는 것이 바람직하다.

console.log(circle1.getArea === circle2.getArea);

console.log(circle1.getArea());
console.log(circle2.getArea());

false
3.141592653589793
12.566370614359172

Circle 생성자 함수는 인스턴스를 생성할 때마다 getArea 메서드를 중복 생성하고 모든 인스턴스가 중복 소유한다.

상속을 통해 불필요한 중복을 제거해 보자. 자바스크립트는 프로토타입(prototype)을 기반으로 상속을 구현한다.

//생성자 함수
function Circle(radius) {
    this.radius = radius;
}

// Circle 생성자 함수가 생성한 모든 인스턴스가 getArea 메서드를
// 공유해서 사용할 수 잇도록 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);

console.log(circle1.getArea == circle2.getArea); // true

console.log(circle1.getArea());
console.log(circle2.getArea());

//////
true
3.141592653589793
12.566370614359172
/////

Circle 생성자 함수가 생성한 모든 인스턴스는 자신의 프로토타입, 즉 상위(부모) 객체 역할을 하는 Circle.prototype의 모든 프로퍼티와 메서드를 상속받는다.

getArea 메서드는 단 하나만 생성되어 프로토타입인 Circle.prototype의 메서드로 할당되어 있다. 따라서 Circle 생성자 함수가 생성하는 모든 인스턴스는 getArea 메서드를 상속받아 사용할 수 있다. 상속은 코드의 재사용이라는 관점에서 매우 유용하다.

19.3 프로토타입 객체

프로토타입 객체란 객체지향 프로그래밍의 근간을 이루는 객체 간 상속을 구현하기 위해 사용된다. 프로포토타입은 언떤 객체의 상위 객체의 역할을 하는 객체로서 다른 객체에 공유 프로퍼티를 제공한다.

모든 객체는 [[Prototype]]이라는 내부 슬롯을 가지며, 이 내부 슬롯의 값은 프로토타입의 참조다.

모든 객체는 하나의 프로토 타입을 갖는다. 그리고 모든 프로토 타입은 생성자 함수와 연결되어 있다.

19.3.1 `proto` 접근자 프로퍼티

모든 객체는 __proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 자신의 프로토타입, 즉 [[Prototype]] 내부 슬롯에 간접적으로 접근할 수 있다.

`proto` 는 접근자 프로퍼티다

내부 슬롯은 프로퍼티가 아니다. 따라서 자바스크립트는 원칙적으로 내부 슬롯과 내부 메서드에 직접적으로 접근하거나 호출할 수 있는 방법을 제공하지 않는다. 단, 일부 내부 슬롯과 내부 메서드에 한하여 간접적으로 접근할 수 있는 수단을 제공하기는 한다. [[Prototype]] 내부 슬롯에도 직접 접근할 수 없으며 __proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 간접적으로 접근할 수 있다.

const obj = {};
const parent = { x:1 }

//getter 함수인 get __proto가 호출되어 obj 객체의 프로토타입을 취득
obj.__proto__;
//setter 함수인 set __proto__가 호출되어 obj 객체의 프로토타입을 교체
obj.__proto__ = parent;

console.log(obj.x); // 1

`proto` 접근자 프로퍼티는 상속을 통해 사용된다

__proto__ 접근자 프로퍼티는 객체가 직접 소유하는 프로퍼티가 아니라 Object.prototype의 프로퍼티다. 모든 객체는 상속을 통해 Object.prototype.__proto__ 접근자 프로퍼티를 사용할 수 있다.

const person = { name: 'Lee' };

//person 객체는 __proto__ 프로퍼티를 소유하지 않는다.
console.log(person.hasOwnProperty('__proto__'));//false

//__proto__ 프로퍼티는 모든 객체의 프로토타입 객체인 Object.prototype의 접근자 프로퍼티다.
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(Object.prototype, '__proto__'));
// {get: f, set: f, enumerable: false, configurable: true} 

//모든 객체의 Objcet.prototype의 접근자 프로퍼티 __proto__를 상속받아 사용할 수 있다.
console.log({}.__proto__ === Object.prototype); // true

`proto` 접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근하는 이유

[[prototype]] 내부 슬롯의 값, 즉 프로토타입에 접근하기 위해 접근자 프로퍼티를 사용하는 이유는 상호 참조에 의해 프로토타입 체인이 생성되는 것을 방지하기 위해서다.

const parent = {};
const child = {};

// child의 프로토타입을 parent로 설정
child.__proto__ = parent;
// parent의 프로토타입을 child로 설정
parent.__proto__ = child; // TypeError: Cyclic __proto__ value

위 예제어서는 parent 객체를 child 객체의 프로토타입으로 설정한 후, child 객체를 parent 객체의 프로토타입으로 설정했다. 이러면 에러가 발생한다. 따라서 아무런 체크 없이 무조건적으로 프로토타입을 교체할 수 없도록 __proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근하고 교체하도록 구현되어 있다.

`proto` 접근자 프로퍼티를 코드 내에서 직접 사용하는 것은 권장하지 않는다

모든 객체가 __proto__접근자 프로퍼티를 사용할 수 있는 것은 아니기 때문에 권장하지 않는다. 또한 다음과 같이 Object.prototype을 상속받지 않는 객체를 생성할 수도 있기 때문에 __proto__접근자 프로퍼티를 사용할 수 없는 경우가 있다.

// obj는 프로토타입 체인의 종점이다. 따라서 Object.__proto__를 상속받을 수 없다.
const obj = Object.create(null);

// obj는 Object.__proto__를 상속받을 수 없다.
console.log(obj.__proto__); // undefined

// 따라서 Object.getPrototypeOf 메서드를 사용하는 편이 좋다.
console.log(Object.getPrototypeOf(obj)); // null

따라서 __proto__접근자 프로퍼티 대신 프로토 타입의 참조를 취득하고 싶은 경우에는 Objcet.getPrototyeOf 메서드를 사용하고, 프로토타입을 교체하고 싶은 경우에는 Object.setPrototypeOf메서드를 사용할 것을 권장한다.

const obj = {};
const parent = { x: 1 };

// obj 객체의 프로토타입을 취득
Object.getPrototypeOf(obj); // obj.__proto__;
// obj 객체의 프로토타입을 교체
Object.setPrototypeOf(obj, parent); // obj.__proto__ = parent;

console.log(obj.x); // 1

19.3.2 합수 객체의 prototype 프로퍼티

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

prototype 프로퍼티는 생성자 함수가 생성할 객체의 프로토타입을 가리킨다. 따라서 생성자 함수로서 호출할 수 없는 함수, 즉 non-constructor인 화살표 함수와 ES6 메서드 축약 표현으로 정의한 메서드는 prototype프로퍼티를 소유하지 않으며 프로토타입도 생성하지 않는다.

// 화살표 함수는 non-constructor다.
const Person = name => {
  this.name = name;
};

// non-constructor는 prototype 프로퍼티를 소유하지 않는다.
console.log(Person.hasOwnProperty('prototype')); // false

// non-constructor는 프로토타입을 생성하지 않는다.
console.log(Person.prototype); // undefined

// ES6의 메서드 축약 표현으로 정의한 메서드는 non-constructor다.
const obj = {
  foo() {}
};

// non-constructor는 prototype 프로퍼티를 소유하지 않는다.
console.log(obj.foo.hasOwnProperty('prototype')); // false

// non-constructor는 프로토타입을 생성하지 않는다.
console.log(obj.foo.prototype); // undefined

모든 객체가 가지고 있는 __proto__ 접근자 프로퍼티와 함수 객체만이 가지고 있는 prototype 프로퍼티는 결국 동일한 프로토타입을 가리킨다. 하지만 이들 프로퍼티를 사용하는 주체가 다른다. 예를 들어, 생성자 함수로 객체를 생성한 후 __proto__접근자 프로퍼티와 prototype 프로퍼티로 프로토타입 객체에 접근해보자

// 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

19.3.3 프로토타입의 constructor 프로퍼티와 생성자 함수

모든 프로토타입은 constructor 프로퍼티를 갖는다. 이 constructor 프로퍼티는 prototype 프로퍼티로 자신을 참조하고 있는 생성자 함수를 가리킨다. 이 연결은 생성자 함수가 생성될 때, 즉 함수 객체가 생성될 때 이뤄진다.

// 생성자 함수
function Person(name) {
  this.name = name;
}

const me = new Person('Lee');

// me 객체의 생성자 함수는 Person이다.
console.log(me.constructor === Person);  // true

위 예제에서 Person생성자 함수는me객체를 생성했다. 이때 me객체는 프로토타입의 constructor프로퍼티를 통해 생성자 함수와 연결된다.

19.4 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체의 생성자 함수와 프로토타입

생성자 함수에 의해 생성된 인스턴스는 프로토타입의 constructoer프로퍼티에 의해 생성자 함수와 연결된다. 이때 constructor 프로퍼티가 가리키는 생성자 함수는 인스턴스를 생성한 생성자 함수다.

// obj 객체를 생성한 생성자 함수는 Object다.
const obj = new Object();
console.log(obj.constructor === Object); // true

// add 함수 객체를 생성한 생성자 함수는 Function이다.
const add = new Function('a', 'b', 'return a + b');
console.log(add.constructor === Function); // true

// 생성자 함수
function Person(name) {
  this.name = name;
}

// me 객체를 생성한 생성자 함수는 Person이다.
const me = new Person('Lee');
console.log(me.constructor === Person); // true

하지만 리터럴 표기법에 의한 객체 생성 방식과 같이 명시적으로new연산자와 함게 생성자 함수를 호출하여 인스턴스를 생성하지 않는 객체 생성 방식도 있다.

// 객체 리터럴
const obj = {};

// 함수 리터럴
const add = function (a, b) { return a + b; };

// 배열 리터럴
const arr = [1, 2, 3];

// 정규표현식 리터럴
const regexp = /is/ig;

리터럴 표기법에 의해 생성된 객체도 물론 프로토타입이 존재한다. 하지만 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체의 경우 프로토타입의 constructor프로퍼티가 가리키는 생성자 함수가 반드시 객체를 생성한 생성자 함수라고 단정할 수는 없다.

// obj 객체는 Object 생성자 함수로 생성한 객체가 아니라 객체 리터럴로 생성했다.
const obj = {};

// 하지만 obj 객체의 생성자 함수는 Object 생성자 함수다.
console.log(obj.constructor === Object); // true

obj 객체는 Object 생성자 함수로 생성한 객체가 아니라 객체 리터럴에 의해 생성된 객체다. 하지만 obj 객체는 Object생성자 함수와 constructor프로퍼티로 연결되어 있다.

// 2. Object 생성자 함수에 의한 객체 생성
// Object 생성자 함수는 new 연산자와 함께 호출하지 않아도 new 연산자와 함께 호출한 것과 동일하게 동작한다.
// 인수가 전달되지 않았을 때 추상 연산 OrdinaryObjectCreate를 호출하여 빈 객체를 생성한다.
let obj = new Object();
console.log(obj); // {}

// 1. new.target이 undefined나 Object가 아닌 경우
// 인스턴스 -> Foo.prototype -> Object.prototype 순으로 프로토타입 체인이 생성된다.
class Foo extends Object {}
new Foo(); // Foo {}

// 3. 인수가 전달된 경우에는 인수를 객체로 변환한다.
// Number 객체 생성
obj = new Object(123);
console.log(obj); // Number {123}

// String  객체 생성
obj = new Object('123');
console.log(obj); // String {"123"}

When the Object function is called with optional argument valuce, the following steps are taken: 2. if value is undefined or null, return OrinaryObjectCreate Object 생성자 함수에 인수를 전달하지 않거나 undefined 또는 null을 인수로 전달하면서 호출하면 내부적으로는 추상연산 OrdinaryObjectCreate를 호출하여 Object.prototype을 프로토타입으로 갖는 빈 객체를 생성한다.

// foo 함수는 Function 생성자 함수로 생성한 함수 객체가 아니라 함수 선언문으로 생성했다.
function foo() {}

// 하지만 constructor 프로퍼티를 통해 확인해보면 함수 foo의 생성자 함수는 Function 생성자 함수다.
console.log(foo.constructor === Function); // true

프로토타입과 생성자 함수는 단독으로 존재할 수 없고 언제나 쌍으로 존재한다.

19.5 프로토타입의 생성 시점

프로토타입은 생성자 함수가 생성되는 시점에 더불어 생성된다.

생성자 함수는 사용자가 집접 정의한 사용자 정의 생성자 함수와 자바스크립트가 기본 제공하는 빌트인 생성자 함수로 구분할 수 있다. 두 개를 구분해서 프로토타입 생성 시점에 대해 알아보자

19.5.1 사용자 정의 생성자 함수와 프로토타입 생성 시점

생성자 함수로서 호출할 수 있는 함수, 즉 constructor는 함수 정의가 평가되어 함수 객체를 생성하는 시점에 프로토타입도 더불어 생성된다.

// 함수 정의(constructor)가 평가되어 함수 객체를 생성하는 시점에 프로토타입도 더불어 생성된다.
console.log(Person.prototype); // {constructor: ƒ}

// 생성자 함수
function Person(name) {
  this.name = name;
}

생성자 함수로서 호출할 수 없는 함수, 즉 non-constructor는 프로토타입이 생성되지 않는다.

// 화살표 함수는 non-constructor다.
const Person = name => {
  this.name = name;
};

// non-constructor는 프로토타입이 생성되지 않는다.
console.log(Person.prototype); // undefined

빌트인 생성자 함수가 아닌 사용자 정의 생성자 함수는 자신이 평가되어 함수 객체로 생성되는 시점에 프로토타입도 더불어 생성되며, 생성된 프로토타입의 프로토타입은 언제나Object.prototype이다.

19.5.2 빌트인 생성자 함수와 프로토 타입 생성 시점

Object, String, Number, Function, Array, RegExp, Date Promise등과 같은 빌트인 생성자 함수도 일반 함수와 마찬가지로 빌트인 생성자 함수가 생성되는 시점에 프로토타입이 생성된다. 모든 빌트인 생성자 함수는 전역 객체가 생성되는 시점에 생성된다. 생성된 프로토타입은 빌트인 생성자 함수의 prototype프로퍼티에 바인딩된다.

객체가 생성되기 이전에 생성자 함수와 프로토타입은 이미 객체화되어 존재한다. 이후 생성자 함수 또는 리터럴 표기법으로 객체를 생성하면 프로토타입은 생성된 객ㅔ의 [[Prototype]] 내부 슬롯에 할당된다.

19.6 객체 생성 방식과 프로토타입의 결정

객체는 다음과 같이 다양한 생성 방법이 있다.

객체 리터럴
Object 생성자 함수
생성자 함수
Object.create 메서드
클래스(ES6)

이처럼 다양한 방식으로 생성된 모든 객체가 각 방식마다 세부적인 객체 생성 방식의 차이는 있으나 추상 연산 OrdinaryObjectCreate에 의해 생성된다는 공통점이 있다. 프로토타입은 추상연산 OrdinaryObjectCreate에 전달되는 인수에 의해 결정된다. 이 인수는 객체가 생성되는 시점에 객체 생성 방식에 의해 결정된다.

19.6.1 객체 리터럴에 의해 생성된 객체의 프로토타입

자바스크립트 엔진은 객체 리터럴을 평가하여 객체를 생성할 대 추상연산 OrdinaryObjectCreate를 호출한다. 이때 추상 연산 OrdinaryObjectCreate에 전달되는 프로토타입은 Object.prototype이다. 즉, 객체 리터럴에 의해 생성되는 객체의 프로토타입은 Object.prototype이다.

const obj = { x: 1 };

// 객체 리터럴에 의해 생성된 obj 객체는 Object.prototype을 상속받는다.
console.log(obj.constructor === Object); // true
console.log(obj.hasOwnProperty('x'));    // true

19.6.2 Object 생성자 함수에 의해 생성된 객체의 프로토타입

Object 생성자 함수를 인수 없이 호출하면 빈 객체가 생성된다. Object 생성자 함수에 의해 생성되는 객체의 프로토 타입은 Object.prototype이다.

const obj = new Object();
obj.x = 1;

위 코드가 실행되면 추상 연산 OrdinaryObjectCreate에 의해 다음과 같이 Object생성자 함수와 Object.prototype과 생성된 객체 사이에 연결이 만들어진다.

Object생성자 함수에 의해 생성된 obj객체는 Object.prototype을 프로토타입으로 갖게 되며, 이로써 Object.prototype을 상속받는다.

const obj = new Object();
obj.x = 1;

// Object 생성자 함수에 의해 생성된 obj 객체는 Object.prototype을 상속받는다.
console.log(obj.constructor === Object); // true
console.log(obj.hasOwnProperty('x'));    // true

19.6.3 생성자 함수에 의해 생성된 객체의 프로토타입

new연산자와 함께 생성자 함수를 호출하여 인스턴스를 생성하면 다른 객체 생성 방식과 마찬가지로 추상 연산 OrdinaryObjectCreate가 호출된다. 이때 추상 연산 OrdinaryobjectCreate에 전달되는 프로토타입은 생성자 함수의 prototype프로퍼티에 바인딩되어 있는 객체다.

function Person(name) {
  this.name = name;
}

const me = new Person('Lee');

위 코드가 실행되면 추상 연산 OrdinaryObjectCreate에 의해 다음과 같이 생성자 함수와 생성자 함수의 prototype프로퍼티에 바인딩되어 있는 객체와 생성된 객체 사이에 연결이 만들어 진다.

프로토타입 Person.prototype에 프로퍼티를 추가하여 하위 객체가 상속받을 수 있도록 구현해보자. Person 생성자 함수를 통해 생성된 모든 객체는 프로토타입에 추가된 sayHello 메서드를 상속받아 자신의 메서드처럼 사용할 수 있다.

function Person(name) {
  this.name = name;
}

// 프로토타입 메서드
Person.prototype.sayHello = function () {
  console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
};

const me = new Person('Lee');
const you = new Person('Kim');

me.sayHello();  // Hi! My name is Lee
you.sayHello(); // Hi! My name is Kim

19.7 프로토타입 체인

function Person(name) {
  this.name = name;
}

// 프로토타입 메서드
Person.prototype.sayHello = function () {
  console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
};

const me = new Person('Lee');

// hasOwnProperty는 Object.prototype의 메서드다.
console.log(me.hasOwnProperty('name')); // true

Person 생성자 함수에 의해 생성된 me객체는 Object.prototype의 메서드인 hasOwnProperty를 호출할 수 있다. 이것은 me객체가 Person.prototype뿐만 아니라 Object.prototype도 상속받았다는 것을 의미한다.

me 객체의 프로토타입은 Person.prototype이다.

Object.getPrototypeOf(me) === Person.prototype; // -> true

프로토타입의 프로토타입은 언제나 Object.prototype이다.

자바스크립트는 객체의 프로퍼티에 접근하려고 할 때 해당 객체에 접근하려는 프로퍼티가 없다면 [[Prototype]]내부 슬롯의 참조를 따라 자신의 부모 역할을 하는 프로토타입의 프로퍼티를 순차적으로 검색한다. 이를 프로토타입 체인이라 한다. 프로토타입 체인은 자바스크립트가 객체지향 프로그래밍의 상속을 구현하는 메커니즘이다.

// hasOwnProperty는 Object.prototype의 메서드다.
// me 객체는 프로토타입 체인을 따라 hasOwnProperty 메서드를 검색하여 사용한다.
me.hasOwnProperty('name'); // -> true

Object.prototype을 프로토타입 체인의 종점이라고 한다.

자바스크립트 엔진은 프로토타입 체인을 따라 프로퍼티/메서드를 검색한다. 프로토타입 체인은 상속과 프로퍼티 검색을 위한 메커니즘이다.

스코프 체인과 프로토타입 체인은 서로 연관없는 별도로 동작하는 것이 아니라 서로 협력하여 식별자와 프로퍼티를 검색하는 데 사용된다.

19.8 오버라이딩과 프로퍼티 섀도잉

const Person = (function () {
  // 생성자 함수
  function Person(name) {
    this.name = name;
  }

  // 프로토타입 메서드
  Person.prototype.sayHello = function () {
    console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
  };

  // 생성자 함수를 반환
  return Person;
}());

const me = new Person('Lee');

// 인스턴스 메서드
me.sayHello = function () {
  console.log(`Hey! My name is ${this.name}`);
};

// 인스턴스 메서드가 호출된다. 프로토타입 메서드는 인스턴스 메서드에 의해 가려진다.
me.sayHello(); // Hey! My name is Lee

상속 관계에 의해 프로퍼티가 가려지는 현상을 프로퍼티 새도잉이라고 한다.

프로퍼티를 삭제하는 경우도 마찬가지 이다.

// 인스턴스 메서드를 삭제한다.
delete me.sayHello;
// 인스턴스에는 sayHello 메서드가 없으므로 프로토타입 메서드가 호출된다.
me.sayHello(); // Hi! My name is Lee

// 프로토타입 체인을 통해 프로토타입 메서드가 삭제되지 않는다.
delete me.sayHello;
// 프로토타입 메서드가 호출된다.
me.sayHello(); // Hi! My name is Lee

이와 같이 하위 객체를 통해 프로토타입의 프로퍼티를 변경 또는 삭제하는 것은 불가능하다. 프로토타입 프로퍼티를 변경 또는 삭제하려면 하위 객체를 통해 프로토타입 체인으로 접근하는 것이 아니라 프로토타입에 직접 접근해야 한다.

// 프로토타입 메서드 변경
Person.prototype.sayHello = function () {
  console.log(`Hey! My name is ${this.name}`);
};
me.sayHello(); // Hey! My name is Lee

// 프로토타입 메서드 삭제
delete Person.prototype.sayHello;
me.sayHello(); // TypeError: me.sayHello is not a function

19.9 프로토타입의 교체

프로토타입은 임의의 다른 객체로 변경할 수 있다.프로토타입은 생성자 함수 또는 인스턴스에 의해 교체할 수 있다.

19.9.1 생성자 함수에 의한 프로토타입의 교체

const Person = (function () {
  function Person(name) {
    this.name = name;
  }

  // ① 생성자 함수의 prototype 프로퍼티를 통해 프로토타입을 교체
  Person.prototype = {
    sayHello() {
      console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
    }
  };

  return Person;
}());

const me = new Person('Lee');

Person 생성자 함수가 생성할 객체의 프로토타입을 객체 리터럴로 교체했다.

// 프로토타입을 교체하면 constructor 프로퍼티와 생성자 함수 간의 연결이 파괴된다.
console.log(me.constructor === Person); // false
// 프로토타입 체인을 따라 Object.prototype의 constructor 프로퍼티가 검색된다.
console.log(me.constructor === Object); // true

다시 프로토타입으로 교체한 객체 리터럴에 constructor 프로퍼티를 추가하여 프로토타입의 constructor 프로퍼티를 되살린다.

const Person = (function () {
  function Person(name) {
    this.name = name;
  }

  // 생성자 함수의 prototype 프로퍼티를 통해 프로토타입을 교체
  Person.prototype = {
    // constructor 프로퍼티와 생성자 함수 간의 연결을 설정
    constructor: Person,
    sayHello() {
      console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
    }
  };

  return Person;
}());

const me = new Person('Lee');

// constructor 프로퍼티가 생성자 함수를 가리킨다.
console.log(me.constructor === Person); // true
console.log(me.constructor === Object); // false

19.9.2 인스터스에 의한 프로토타입의 교체

인스턴스의 __proto__접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입을 교체할 수 있다. 이는 이미 생성된 객체의 프로토타입을 교체하는 것이다.

function Person(name) {
  this.name = name;
}

const me = new Person('Lee');

// 프로토타입으로 교체할 객체
const parent = {
  sayHello() {
    console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
  }
};

// ① me 객체의 프로토타입을 parent 객체로 교체한다.
Object.setPrototypeOf(me, parent);
// 위 코드는 아래의 코드와 동일하게 동작한다.
// me.__proto__ = parent;

me.sayHello(); // Hi! My name is Lee

프로토타입으로 교체한 객체에는 constructor프로퍼티가 없으므로constructor프로퍼티와 생성자 함수 간의 연결이 파괴된다. 따라서 프로토타입의 constructor프로퍼티로 me객체의 생성자 함수를 검색하면 Person이 아니라 Object가 나온다

// 프로토타입을 교체하면 constructor 프로퍼티와 생성자 함수 간의 연결이 파괴된다.
console.log(me.constructor === Person); // false
// 프로토타입 체인을 따라 Object.prototype의 constructor 프로퍼티가 검색된다.
console.log(me.constructor === Object); // true

프로토타입으로 교체한 객체 리터럴에 constructor프로퍼티를 추가하고 생성자 함수의 prototype프로퍼티를 재설정하여 파괴된 생성자 함수와 프로타입간의 연결을 되살려 본다.

function Person(name) {
  this.name = name;
}

const me = new Person('Lee');

// 프로토타입으로 교체할 객체
const parent = {
  // constructor 프로퍼티와 생성자 함수 간의 연결을 설정
  constructor: Person,
  sayHello() {
    console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
  }
};

// 생성자 함수의 prototype 프로퍼티와 프로토타입 간의 연결을 설정
Person.prototype = parent;

// me 객체의 프로토타입을 parent 객체로 교체한다.
Object.setPrototypeOf(me, parent);
// 위 코드는 아래의 코드와 동일하게 동작한다.
// me.__proto__ = parent;

me.sayHello(); // Hi! My name is Lee

// constructor 프로퍼티가 생성자 함수를 가리킨다.
console.log(me.constructor === Person); // true
console.log(me.constructor === Object); // false

// 생성자 함수의 prototype 프로퍼티가 교체된 프로토타입을 가리킨다.
console.log(Person.prototype === Object.getPrototypeOf(me)); // true

19.10 instanceof 연산자

instanceof연산자는 이항 연사자로서 좌변에 객체를 가리키는 식별자, 우변에 생성자 함수를 가리키는 식별자를 피연자로 받는다. 만약 우변의 피연사자가 함수가 아닌 경우TypeError가 발생한다.

객체 instanceof 생성자 함수

우변의 생성자 함수의 prototype에 바인딩된 객체가 좌변의 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하면 true로 평가되고, 그렇지 않는 경우에는 false로 평가된다.

// 생성자 함수
function Person(name) {
  this.name = name;
}

const me = new Person('Lee');

// Person.prototype이 me 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하므로 true로 평가된다.
console.log(me instanceof Person); // true

// Object.prototype이 me 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하므로 true로 평가된다.
console.log(me instanceof Object); // true

instance연산자가 어떻게 동작하는지 이해하기 위해 프로토입을 교체해 보자.

// 생성자 함수
function Person(name) {
  this.name = name;
}

const me = new Person('Lee');

// 프로토타입으로 교체할 객체
const parent = {};

// 프로토타입의 교체
Object.setPrototypeOf(me, parent);

// Person 생성자 함수와 parent 객체는 연결되어 있지 않다.
console.log(Person.prototype === parent); // false
console.log(parent.constructor === Person); // false

// Person.prototype이 me 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하지 않기 때문에 false로 평가된다.
console.log(me instanceof Person); // false

// Object.prototype이 me 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하므로 true로 평가된다.
console.log(me instanceof Object); // true

// 생성자 함수
function Person(name) {
  this.name = name;
}

const me = new Person('Lee');

// 프로토타입으로 교체할 객체
const parent = {};

// 프로토타입의 교체
Object.setPrototypeOf(me, parent);

// Person 생성자 함수와 parent 객체는 연결되어 있지 않다.
console.log(Person.prototype === parent); // false
console.log(parent.constructor === Person); // false

// parent 객체를 Person 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩한다.
Person.prototype = parent;

// Person.prototype이 me 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하므로 true로 평가된다.
console.log(me instanceof Person); // true

// Object.prototype이 me 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하므로 true로 평가된다.
console.log(me instanceof Object); // true

이처럼 instanceof 연산자는 프로토타입의 constructor프로퍼티가 가리키는 생성자 함수를 찾는 것이 아니라 생정자 함수의 prototype에 바인딩된 객체가 프로토타입 체인 상에 존재하는지 확인한다.

instanceof 연산자를 함수로 표현하면 다음과 같다.

function isInstanceof(instance, constructor) {
  // 프로토타입 취득
  const prototype = Object.getPrototypeOf(instance);

  // 재귀 탈출 조건
  // prototype이 null이면 프로토타입 체인의 종점에 다다른 것이다.
  if (prototype === null) return false;

  // 프로토타입이 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩된 객체라면 true를 반환한다.
  // 그렇지 않다면 재귀 호출로 프로토타입 체인 상의 상위 프로토타입으로 이동하여 확인한다.
  return prototype === constructor.prototype || isInstanceof(prototype, constructor);
}

console.log(isInstanceof(me, Person)); // true
console.log(isInstanceof(me, Object)); // true
console.log(isInstanceof(me, Array));  // false

const Person = (function () {
  function Person(name) {
    this.name = name;
  }

  // 생성자 함수의 prototype 프로퍼티를 통해 프로토타입을 교체
  Person.prototype = {
    sayHello() {
      console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
    }
  };

  return Person;
}());

const me = new Person('Lee');

// constructor 프로퍼티와 생성자 함수 간의 연결은 파괴되어도 instanceof는 아무런 영향을 받지 않는다.
console.log(me.constructor === Person); // false

// Person.prototype이 me 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하므로 true로 평가된다.
console.log(me instanceof Person); // true
// Object.prototype이 me 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하므로 true로 평가된다.
console.log(me instanceof Object); // true

생성자 함수에 의해 프로토타입이 교체되어 constructor프로퍼티와 생성자 함수 간의 연결이 파괴 되어도 생성자 함수의 prototype 프로퍼티와 프로토타입 간의 연ㄷ결은 파괴되지 않으므로 instanceof는 아무런 영향을 받지 않는다.

19.11 직접 상속

19.11.1 Object.create에 의한 직접 상속

Object.create메서드는 명시적으로 프로토타입을 지정하여 새로운 객체를 생성한다. Object.create 메서드도 다른 객체 생성 방식과 마찬가지로 추상 연산 OrdinaryObjectCreate를 호출한다.

지정된 프로토타입 및 프로퍼티를 갖는 새로운 객체를 생성하여 반환한다.
@param {Object} prototype - 생성할 객체의 프로토타입으로 지정할 객체
@param {Object} [proertiesObject] - 생성할 객체의 프로퍼티를 갖는 객체
@returns {Object} 지정된 프로토타입 및 프로퍼티를 갖는 새로운 객체
Object.create(prototype[, propertiesObject])

// 프로토타입이 null인 객체를 생성한다. 생성된 객체는 프로토타입 체인의 종점에 위치한다.
// obj → null
let obj = Object.create(null);
console.log(Object.getPrototypeOf(obj) === null); // true
// Object.prototype을 상속받지 못한다.
console.log(obj.toString()); // TypeError: obj.toString is not a function

// obj → Object.prototype → null
// obj = {};와 동일하다.
obj = Object.create(Object.prototype);
console.log(Object.getPrototypeOf(obj) === Object.prototype); // true

// obj → Object.prototype → null
// obj = { x: 1 };와 동일하다.
obj = Object.create(Object.prototype, {
  x: { value: 1, writable: true, enumerable: true, configurable: true }
});
// 위 코드는 다음과 동일하다.
// obj = Object.create(Object.prototype);
// obj.x = 1;
console.log(obj.x); // 1
console.log(Object.getPrototypeOf(obj) === Object.prototype); // true

const myProto = { x: 10 };
// 임의의 객체를 직접 상속받는다.
// obj → myProto → Object.prototype → null
obj = Object.create(myProto);
console.log(obj.x); // 10
console.log(Object.getPrototypeOf(obj) === myProto); // true

// 생성자 함수
function Person(name) {
  this.name = name;
}

// obj → Person.prototype → Object.prototype → null
// obj = new Person('Lee')와 동일하다.
obj = Object.create(Person.prototype);
obj.name = 'Lee';
console.log(obj.name); // Lee
console.log(Object.getPrototypeOf(obj) === Person.prototype); // true

19.11.2 객체 리터럴 내부에서 `proto`에 의한 직접 상속

ES6에서는 객체 리터럴 내부에서 __proto__ 접근자 프로퍼티를 사용하여 직접 상속을 구현할 수 있다.

const myProto = { x: 10 };

// 객체 리터럴에 의해 객체를 생성하면서 프로토타입을 지정하여 직접 상속받을 수 있다.
const obj = {
  y: 20,
  // 객체를 직접 상속받는다.
  // obj → myProto → Object.prototype → null
  __proto__: myProto
};
/* 위 코드는 아래와 동일하다.
const obj = Object.create(myProto, {
  y: { value: 20, writable: true, enumerable: true, configurable: true }
});
*/

console.log(obj.x, obj.y); // 10 20
console.log(Object.getPrototypeOf(obj) === myProto); // true

19.12 정적 프로퍼티/메서드

정적 프로퍼티/메서드는 생성자 함수로 인스턴스를 생성하지 않아도 참조/호출할 수 있는 프로퍼티/메서드를 말한다.

// 생성자 함수
function Person(name) {
  this.name = name;
}

// 프로토타입 메서드
Person.prototype.sayHello = function () {
  console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
};

// 정적 프로퍼티
Person.staticProp = 'static prop';

// 정적 메서드
Person.staticMethod = function () {
  console.log('staticMethod');
};

const me = new Person('Lee');

// 생성자 함수에 추가한 정적 프로퍼티/메서드는 생성자 함수로 참조/호출한다.
Person.staticMethod(); // staticMethod

// 정적 프로퍼티/메서드는 생성자 함수가 생성한 인스턴스로 참조/호출할 수 없다.
// 인스턴스로 참조/호출할 수 있는 프로퍼티/메서드는 프로토타입 체인 상에 존재해야 한다.
me.staticMethod(); // TypeError: me.staticMethod is not a function

만약 인스턴스/프로토타입 메서드 내에서 this를 사용하지 않는다면 그 메서드는 정적 메서드로 변경할 수 있다. 인스턴스가 호출한 인스턴스/프로토타입 메서드 내에서 this는 인스턴스를 가리킨다. 메서드 내에서 인스턴스를 참조할 필요가 없다면 정적 메서드로 변경하여도 동작한다. 프로토타입 메서드를 호출하려면 인스턴스를 생성해야 하지만 정적 메서드는 인스턴스를 생성하지 않아도 호출할 수 있다.

function Foo() {}

// 프로토타입 메서드
// this를 참조하지 않는 프로토타입 메소드는 정적 메서드로 변경해도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
Foo.prototype.x = function () {
  console.log('x');
};

const foo = new Foo();
// 프로토타입 메서드를 호출하려면 인스턴스를 생성해야 한다.
foo.x(); // x

// 정적 메서드
Foo.x = function () {
  console.log('x');
};

// 정적 메서드는 인스턴스를 생성하지 않아도 호출할 수 있다.
Foo.x(); // x

19.13 프로퍼티 존재 확인

19.13.1 in 연산자

in 연산자는 객체 내에 특정 프로퍼티가 존재하는지 여부를 확인한다.

/**
* key: 프로퍼티 키를 나타내는 문자열
* object: 객체로 평가되는 표현식
*/
key in object

const person = {
  name: 'Lee',
  address: 'Seoul'
};

// person 객체에 name 프로퍼티가 존재한다.
console.log('name' in person);    // true
// person 객체에 address 프로퍼티가 존재한다.
console.log('address' in person); // true
// person 객체에 age 프로퍼티가 존재하지 않는다.
console.log('age' in person);     // false

In 연산자는 확인 대상 객체의 프로퍼티뿐만 아니라 확인 대상 객체가 상속받은 모든 프로토타입의 프로퍼티를 확인하므로 주의가 필요하다.

in연산자와 Reflect.has 메서드는 동일하게 동작한다.

const person = { name: 'Lee' };

console.log(Reflect.has(person, 'name'));     // true
console.log(Reflect.has(person, 'toString')); // true

19.13.2 Object.prototype.hasOwnProperty 메세드

Object.prototype.hasOwnProperty메서드를 사용해도 객체에 특정 프로퍼티가 존재하는지 확인할 수 있다.

console.log(person.hasOwnProperty('name')); // true
console.log(person.hasOwnProperty('age'));  // false

19.14 프로퍼티 열거

19.14.1 for... in 문

객체의 모든 프로퍼티를 순회하며 열거하려면 for in문을 사용한다

for (변수선언문 in 객체) {...}

const person = {
  name: 'Lee',
  address: 'Seoul'
};

// for...in 문의 변수 prop에 person 객체의 프로퍼티 키가 할당된다.
for (const key in person) {
  console.log(key + ': ' + person[key]);
}
// name: Lee
// address: Seoul

for in문은 in 연산자처럼 순회 대상 객체의 프로퍼티뿐만 아니라 상속받은 프로토타입의 프로퍼티까지 열거한다. 하지만 toString 같이 메서드가 열거할 수 없도록 정의되어 있는 프로퍼티가 있다. 다시 말해, Object.prototype.string프로퍼티의 프로퍼티 어티리뷰터[[Eumerable]]의 값이 false이기 때문이다. 즉. for in문은 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하는 모든 프로토타입의 프로퍼티 중에서 프로퍼티 어티리뷰트 [[Enumerable]]의 값이 true인 프로퍼티를 순회하며 열거한다.

// Object.getOwnPropertyDescriptor 메서드는 프로퍼티 디스크립터 객체를 반환한다.
// 프로퍼티 디스크립터 객체는 프로퍼티 어트리뷰트 정보를 담고 있는 객체다.
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(Object.prototype, 'toString'));
// {value: ƒ, writable: true, enumerable: false, configurable: true}


const person = {
  name: 'Lee',
  address: 'Seoul',
  __proto__: { age: 20 }
};

for (const key in person) {
  console.log(key + ': ' + person[key]);
}
// name: Lee
// address: Seoul
// age: 20

for in문은 프로퍼티 키가 심벌인 프로퍼티는 열거하지 않는다.

const sym = Symbol();
const obj = {
  a: 1,
  [sym]: 10
};

for (const key in obj) {
  console.log(key + ': ' + obj[key]);
}
// a: 1

19.14.2 Object.keys/values/entries 메서드

객체 자신의 고유 프로퍼티만 열거하기 위해서는 for in문을 사용하는 것보다 Object.keys/values/entries메서드를 사용하는 것을 권장한다. Object.keys메서드는 객체 자신의 열거 가능한 프로퍼티 키를 배열로 반환한다.

const person = {
  name: 'Lee',
  address: 'Seoul',
  __proto__: { age: 20 }
};

console.log(Object.keys(person)); // ["name", "address"]

ES8에서 도입된 Object.entries메서드는 객체 자신의 열거 가능한 프로퍼티 키와 값의 쌍의 배열을 배열에 담아 반환한다.

console.log(Object.entries(person)); // [["name", "Lee"], ["address", "Seoul"]]

Object.entries(person).forEach(([key, value]) => console.log(key, value));
/*
name Lee
address Seoul
*/

Provide feedback

Saved searches

Use saved searches to filter your results more quickly

19_Prototype.md

19_Prototype.md

19 프로토타입

19.1 객체지향 프로그래밍

19.2 상속과 프로토타입

19.3 프로토타입 객체

19.3.1 `proto` 접근자 프로퍼티

`proto` 는 접근자 프로퍼티다

`proto` 접근자 프로퍼티는 상속을 통해 사용된다

`proto` 접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근하는 이유

`proto` 접근자 프로퍼티를 코드 내에서 직접 사용하는 것은 권장하지 않는다

19.3.2 합수 객체의 prototype 프로퍼티

19.3.3 프로토타입의 constructor 프로퍼티와 생성자 함수

19.4 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체의 생성자 함수와 프로토타입

19.5 프로토타입의 생성 시점

19.5.1 사용자 정의 생성자 함수와 프로토타입 생성 시점

19.5.2 빌트인 생성자 함수와 프로토 타입 생성 시점

19.6 객체 생성 방식과 프로토타입의 결정

19.6.1 객체 리터럴에 의해 생성된 객체의 프로토타입

19.6.2 Object 생성자 함수에 의해 생성된 객체의 프로토타입

19.6.3 생성자 함수에 의해 생성된 객체의 프로토타입

19.7 프로토타입 체인

19.8 오버라이딩과 프로퍼티 섀도잉

19.9 프로토타입의 교체

19.9.1 생성자 함수에 의한 프로토타입의 교체

19.9.2 인스터스에 의한 프로토타입의 교체

19.10 instanceof 연산자

19.11 직접 상속

19.11.1 Object.create에 의한 직접 상속

19.11.2 객체 리터럴 내부에서 `proto`에 의한 직접 상속

19.12 정적 프로퍼티/메서드

19.13 프로퍼티 존재 확인

19.13.1 in 연산자

19.13.2 Object.prototype.hasOwnProperty 메세드

19.14 프로퍼티 열거

19.14.1 for... in 문

19.14.2 Object.keys/values/entries 메서드

Files

19_Prototype.md

Latest commit

History

19_Prototype.md

File metadata and controls

19 프로토타입

19.1 객체지향 프로그래밍

19.2 상속과 프로토타입

19.3 프로토타입 객체

19.3.1 __proto__ 접근자 프로퍼티

__proto__ 는 접근자 프로퍼티다

__proto__ 접근자 프로퍼티는 상속을 통해 사용된다

__proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근하는 이유

__proto__ 접근자 프로퍼티를 코드 내에서 직접 사용하는 것은 권장하지 않는다

19.3.2 합수 객체의 prototype 프로퍼티

19.3.3 프로토타입의 constructor 프로퍼티와 생성자 함수

19.4 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체의 생성자 함수와 프로토타입

19.5 프로토타입의 생성 시점

19.5.1 사용자 정의 생성자 함수와 프로토타입 생성 시점

19.5.2 빌트인 생성자 함수와 프로토 타입 생성 시점

19.6 객체 생성 방식과 프로토타입의 결정

19.6.1 객체 리터럴에 의해 생성된 객체의 프로토타입

19.6.2 Object 생성자 함수에 의해 생성된 객체의 프로토타입

19.6.3 생성자 함수에 의해 생성된 객체의 프로토타입

19.7 프로토타입 체인

19.8 오버라이딩과 프로퍼티 섀도잉

19.9 프로토타입의 교체

19.9.1 생성자 함수에 의한 프로토타입의 교체

19.9.2 인스터스에 의한 프로토타입의 교체

19.10 instanceof 연산자

19.11 직접 상속

19.11.1 Object.create에 의한 직접 상속

19.11.2 객체 리터럴 내부에서 __proto__에 의한 직접 상속

19.12 정적 프로퍼티/메서드

19.13 프로퍼티 존재 확인

19.13.1 in 연산자

19.13.2 Object.prototype.hasOwnProperty 메세드

19.14 프로퍼티 열거

19.14.1 for... in 문

19.14.2 Object.keys/values/entries 메서드

19.3.1 `proto` 접근자 프로퍼티

`proto` 는 접근자 프로퍼티다

`proto` 접근자 프로퍼티는 상속을 통해 사용된다

`proto` 접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근하는 이유

`proto` 접근자 프로퍼티를 코드 내에서 직접 사용하는 것은 권장하지 않는다

19.11.2 객체 리터럴 내부에서 `proto`에 의한 직접 상속