프로토타입

프로토타입

자바스크립트는 명령형, 함수형, 프로토타입 기반 객체지향 프로그래밍을 지원하는 멀티 패러다임 프로그래밍 언어다. 간혹 C++나 ㅏ바 같은 클래스 기반 객체지향 프로그래밍 언어 특징인 클래스, 상속, 캡슐화를 위한 키워드 public, private, protected등이 없어 자바스크립트는 객체지향 언어가 아니라 오해를 받기도하지만 자바스크립트는 클래스 기반 객체 지향 프로그래밍 언어보다 더 강력한 객체지향 프로그래밍 능력을 지니고 있는 프로토타입 기반의 객체지향 프로그래밍 언어다.

``` 클래스 : ES6에서 클래스가 도입됨. ES6의 클래스가 기존의 프로토타입 기반 객체지향 모델을 폐지하고 새로운 객체지향 모델을 제공하는 건 아니다. 클래스도 함수이며, 기존 프로토타입 기반 패턴의 문법적 설탕이라고 볼 수 있다.

클래스와 생성자 함수는 모두 프로토 타입 기반의 인스턴스를 생성하지만 동일하게 동작하지는 않는다. 클래스는 생성자 함수보다 엄격하며 클래스는 생성자 함수에서는 제공하지 않는 기능도 제공한다. 따라서 클래스를 프로토타입 기반 객체 생성 패턴의 단순한 문법적 설탕으로 보기보다는 새로운 객체 생성 매커니즘으로 보는 것이 더 합당하다고 볼수 있다.

자바스크립트는 객체 기반의 프로그래밍 언어이며 자바스크립트를 이루고 있는 거의 모든 것이 객체다. 원시 타입의 값을 제외한 나머지 값들은 모두 객체다.


## 19.1 객체지향 프로그래밍

객체지향 프로그래밍 : 프로그래밍을 명령어 또는 함수의 목록으로 보는 전통적인 명령형 프로그래밍의 절차지향적 관점에서 벗어나
여러 개의 독립적 단위, 즉 객체의 집합으로 프로그램을 표현하려는 프로그래밍 패러다임을 말함.

객체지향 프로그래밍은 실세계의 실체를 인식하는 철학적 사고를 프로그래밍에 접목하려는 시도에서 시작함.

실체는 특징이나 성질을 나타내는 `속성` 을 가지고 있고, 이를 통해 실체를 인식하거나 구별할 수있음.
예를 들어 사람은 이름, 주소 성별, 나이, 신장, 학력 등.. .다양한 속성을 가짐. 이러면 특정한 사람을 다른 사람과 구별 가능함.
이러한 방식을 프로그래밍에 접목 시키는 거임. 사람에게는 다양한 속성이 있으나 구현하려는 프로그램에서는 
사람의 "이름" 과 "주소"라는 속성에만 관심이 있다고 가정하는 거임. 
이처럼 다양한 속성 중에 프로그램에 필요한 속성만 간추려 내어 표현하는 것을 `추상화`라고 함.

```javascript

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

console.log(person) // {name: 'Lee', address: 'Seoul'}

이로써 다른 객체와 구별하여 인식할 수있음. 이처럼 속성을 통해 여러 개의 값을 하나의 단위로 구성한 복합적인 자료구조를 객체라함. 객체지향 프로그래밍은 독립적인 객체의 집합으로 프로그램을 표현하려는 프로그래밍 패러다임임!

객체지향 프로그래밍은 객체의 상태를 나타내는 데이터와 상태 데이터를 조작할 수 있는 동작을 하나의 논리적인 단위로 묶어 생각함. 따라서 객체는 상태 데이터와 동작을 하나의 논리적인 단위로 묶은 복합적인 자료구조 라고 할 수 있음.

(상태 데이터 : 프로퍼티, 동작 : 메서드 )

각 객체는 고유의 기능을 갖는 독립적인 부품으로 볼 수 있지만 자신의 고유한 기능을 수행하면서 다른 객체와 관계성을 가질 수 있음. 다른 객체와 메시지를 주고 받거나 데이터를 처리할 수 있음. 또는 다른 객체의 프로퍼티나 메서드를 상속받아 사용하기도 함.

19.2 상속과 프로토타입

상속은 객체지향 프로그래밍의 핵심 개념으로 어떤 객체의 프로퍼티 또는 메서드를 다른 객체가 상속받아 그대로 사용할 수 있는 것을 말함. 생성자 함수는 동일한 프로퍼티, 메서드 구조를 갖는 객체를 여러 개 생성할 때 유용함.

동일한 생성자 함수에 의해 생성된 모든 인스턴스가 동일한 메서드를 중복 소유하는 것은 메모리를 낭비함. 만약 10개의 인스턴스를 생성하면 내용이 동일한 메서드도 10개 생겨나는 거임.

상속을 통해 중복을 제거할 수 있음. 자바스크립트는 프로토 타입을 기반으로 상속을 구현함.

// Circle 생성자 함수가 생성한 모든 인스턴스가 getArea 메서드를 사용할 수 있도록 프로토타입에 추가한다.
// 프로토타입은 Circle 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩 되어있다.


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


Circle.prototpye.getArea = function () {

retrun Math..PI * this.radius ** 2 ;

};

Circle 생성자 함수가 생성한 모든 인스턴스는 자신의 프로토 타입 즉 상위(부모) 객체 역할을 하는 Circle, prototpe의 모든 프로퍼티와 메서드를 상속받는다. getArea 메서드는 단 하나만 생성되어 프로토타입인 Circle.prototpe의 메서드로 할당되어있다. 따라서 Circle 생성자 함수가 생성하는 모든 인스턴스는 getArea 메서드를 상속받아 사용할 수 있다.

즉 자신의 상태를 나타내는 radius 프로퍼티만 개별적으로 소유하고 내용이 동일한 메서드는 상속을 통해 공휴하여 사용하는 것. 상속은 재사용이라 매우 유요. 공통적으로 사용할 프로퍼티나 메서드를 프로토타입에 미리 구현해두면 생성자 함수가 생성할 모든 인스턴스는 별도의 구현없이 상위 객체인 프로토타입을 공유하여 사용할 수 있다.

19.3 프로토타입 객체

프로토 타입 객체 (또는 줄여서 프로토타입)란 객체지향 프로그래밍의 근간을 이루는 객체간 상속을 구현하기 위해 사용된다. 프로토 타입은 어떤 객에의 상위 객체 역할을 하는 객체로서 다른 객체에 공유 프로퍼티를 제공한다. 상속받은 자식 객체는 지꺼처럼 쓸수 있음.

모든 객체는 [[Prototype]] 이라는 내부 슬롯을 가짐. 이 내부 슬롯의 값은 프로토타입의 참조임. 이 내부 슬롯에 저장되는 프로토타입은 객체 생성방식에 의해 결정됨.

즉, 객체가 생성될 때 객체 생성 방식에 따라 프로토타입이 결정되고 내부슬롯에 저장됨.

[[Prototype]] 내부 슬롯에는 직접 접근할 수 없지만, __proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 자신의 프로토타입, 즉 자신의 [[Prototype]] 내부 슬롯이 가리키는 프로토타입에 간접적으로 접근할 수 있음. 생성자 함수는 자신의 prototype 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근할 수 있음.

19.3.1 proto 접근자 프로퍼티

모든 객체는 __proto__ 접근자 프로퍼티를 통해 자신의 프로토 타입, 즉 [[Prototype]] 내부 슬롯에 간접적으로 접근할 수 있음.

19.4 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체의 생성자 함수와 프로토타입

생성자 함수에 의해 생성된 인스턴스는 프로토타입의 constructor 프로토타입에 의해 생성자 함수와 연결된다. 이때 constructor 프로퍼티가 가리키는 생성자함수는 인스턴스를 생성한 생성자 함수다. 하지만 리터럴 표기법에 의한 객체 생성 방식과 같이 명시적으로 new연산자와 함께 생성자 함수를 호출하여 인스턴스를 생성하지않는 객체 생성 방식도 있다. 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체도 물론 프로토타입이 존재한다. 하지만 이 경우는 프로토타입의 constructor 프로퍼티가 가리키는 생성자 함수가 반드시 객체를 생성한 생성자 함수라고 단정할수는 없다. 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체도 상속을 위해 프로토타입이 필요하다. 그래서 가상적인 생성자 함수를 갖는다. 프로토타입은 생성자 함수와 더불어 생성되며 protortype, constructor 프로퍼티에 의해 연결되어있기 때문이다. 다시말해, 생성자함수와 프로토 타입은 단독으로 존재할 수 없고 언제나! 쌍으로 존재한다.

19.5 프로토타입의 생성 시점

모든 객체는 생성자 함수와 연결 되어있다.

프로토타입은 생성자 함수가 생성되는 시점에 더불어 생성된다. 생성자 함수는 사용자가 직접 정의하는 사용자 정의 생성자 함수와 자바스크립트가 기본 제공하는 빌트인 생성자 함수로 구분할 수 있다.

프로토타입 생성시점은 달라진다.

19.5.1 사용자 정의 생성자 함수와 프로토 타입 생성 시점

생성자 함수로서 호출할 수 있는 함수, 즉 constructor는 함수 정의가 평가되어 함수 객체를 생성하는 시점에 프로토타입도 더불어 생성된다. 생성자 함수로서 호출할 수 없는 함수 non-constructor 는 프로토타입이 생성되지않는다. 함수 선언문은 런타임 이전에 자바스크립트 엔진에 의해 먼저 실행된다. 따라서 함수 선언문으로 정의된 생성자 함수는 어떤 코드보다 먼저 평가되어 함수 객체가 된다. 이때 프로토타입도 함께 생성된다.

19.5.2 빌트인 생성자 함수와 프로토타입 생성 시점

Object, String, Number, Function, Array, Date, Promise 등과 같은 빌트인 생성자 함수도 일반 함수와 마찬가지로 빌트인 생성자 함수가 생성될떄 프로토타입이 생성된다. 모든 빌트인 생성자 함수는 전역 객체가 생성되는 시점에 생성된다. 생성된 프로토타입은 빌트인 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩 된다.

19.6 객체 생성 방식과 프로토타입의 결정

객체는 다음과 같이 다양한 생성 방식이 있다.

• 객체 리터럴
• Object 생성자 함수
• 생성자 함수
• Object.create 메서드
• 클래스

이러첢 다양한 방식으로 생성된 모든 객체는 각 방식마다 세부적인 객체 생성방식의 차이는 있으나 추상 연산 OrdinaryObjectCreate 에 의해 생성된다는 공통점이 있다.

추상 연산 OrdinaryObjectCreate는 필수적으로 자신이 생성할 객체의 프로토타입을 인수로 전달받는다. 그리고 자신이 생성할 객체에 추가할 프로퍼티 목록을 옵션으로 전달할 수있다. 추상연산 OrdinaryObjectCreate는 빈 객체를 생성한 후, 객체에 추가할 프로퍼티 목록이 인수로 전달된 경우 프로퍼티를 객체에 추가한다.

19.6.1 객체 리터럴에 의해 생성된 객체의 프로토타입

자바스크립트 엔진은 객체 리터럴을 평가하여 객체를 생성할때 추상 연잔 OrdinaryObjectCreate를 호출한다. 이때 추상 연산 OrdinaryObjectCreate에 전달되는 프로토타입은 Object.pototype이다. 즉 객체 리터럴에 의해 생성되는 객체의 프로토타입은 Object.pototype이다.

const obj = { x:1}

위 객체 리터럴이 평가되면 추상연산 OrdinaryObjectCreate에 의해 다음과 같이 Object생성자 함수와 Object.prototype과 생성된 객체 사이에 연결이 만들어진다. 이처럼 객체 리터럴에 의해 생성된 obj 객체는 Object.prototype을 프로토타입으로 갖게되며, 이로써 Object.prototype을 상속받는다. obj 객체는 constructor 프로퍼티와 hasOwnpROPERTY 메서드 등을 소유하지 않지만 상속받았기 때문에 자유롭게 사용할 수있다. 자신의 프로토타입인 Object.prototype 객체를 상속받았기 때문이다.

19.6.2 Object 생성자 함수에 의해 생성된 객체의 프로토타입

객체 리터럴에 의해 생성된 객체와 동일한 구조를 갖는다. 똑같이 Object.prototype을 상속받는다. 객체 리터럴과 Object 생성자 함수에 의한 객체 생성방식의 차이는 프로퍼티를 추가하는 방식에 있다. 객체 리터럴 방식은 객체 리터럴 내부에 프로퍼티를 추가하지만 Object 생성자 함수 방식은 일단 빈 객체를 생성한 후 프로퍼티를 추가해야한다.

19.6.3 생성자 함수에 의해 생성된 객체의 프로토타입

new 연산자와 함께 생성자 함수를 호출하여 인스턴스를 생성하면 다른 객체 생성 방식과 마찬가지로 추상연산 OrdinaryObjectCreate가 호출된다. 이때 추상연산 OrdinaryObjectCreate에 전달되는 프로토타입은 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩되어있는 객체다. 즉, 생성자 함수에 의해 생성되는 객체의 프로토타입은 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩 되어있는 객체다.

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

const me = new Person('Lee');

표준 빌트인 객체인 Object 생성자 함수와 더불어 생성된 프로토타입 Object.prototype은 다양한 빌트인 메서드를 갖고있지만 사용자 정의 생성자 함수 Person과 더불어 생성된 프로토타입 Person.prototype의 프로퍼티는 constructor 뿐이다.

프로토타입은 객체다. 따라서 일반 객체와 같이 프로토타입에도 프로퍼티를 추가/삭제 할수있다. 그리고 추가/삭제된 프로퍼티는 프로토타입 체인에 즉각 반영된다.

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

// 프로토타입 메서드
Person.prototype.sayHello = function () {
 console.log('안뇽' + this.name);

const me new Person('Lee');
const you new Person('kim');

me.sayHello(); // 안뇽 lee
you.sayHello(); // 인녕 kim

19.7 프로토타입 체인

Person 생성자 함수에 의해 생성된 객체는 Object.prototpye의 메서드인 hasOwnPrototype을 호출할 수있다. me 객체가 Person.prototype 뿐만 아니라 Object.prototype도 사속받았다는 걸 의미한다. me 객체의 프로토타입은 Person.prototype이다.

Object.getPrototpyeOf(me) === Person.prototpye;

Person.prototype의 프로토타입은 Object.prototype이다. 프로토타입의 프로토타입은 언제나 Object.prototype이다.

자바스크립트는 객체의 프로퍼티(메서드포함)에 접근하려고 할때 해당 객체에 접근하려는 프로퍼티가 없으면 [[Prototype]] 내부 슬롯의 참조를 따라 자신의 부모 역할을 하는 프로토타입의 프로퍼티를 순차적으로 검색한다. 이를 프로토타입 체인이라한다. 프로토타입 체인은 자바스크립트가 객체지향 프로그래밍의 상속을 구현하는 메커니즘이다.

프로토타입 체인의 최상위에 위치하는 객체는 언제나 Object.prototype이다. 따라서 모든 객체는 Object.prototype을 상속받는다. Object.prototype는 프로토타입 체인의 종점이라 불린다. Object.prototype의 프로토타입 즉, [[Prototype]] 내부슬롯 값은 null이다

프로토타입 체인은 상속과 프로퍼티 검색을 위한 메커니즘이다. 스코프 체인은 식별자 검색을 위한 메커니즘이다. 스코프체인과 프로토타입 체인은 서로 연관없이 별도로 동작하는 게 아니라 서로 협력하여 식별자와 프로퍼티를 검색하는데 사용된다.

19.8 오버라이딩과 프로퍼티 섀도잉

프로토타입이 소유한 프로퍼티를 프로토타입 프로퍼티, 인스턴스가 소유한 프로퍼티를 인스턴스 프로퍼티라고 부른다. 프로토타입 프로퍼티와 같은 이름의 프로퍼티를 인스턴스에 추가하면 프로토타입 체인을 따라 프로토타입 프로퍼티를 덮어쓰는게 아니라 인스턴스 프로퍼티를 추가한다. 이때 인스턴스 메서드는 프로토타입 메서드를 오버라이딩 했고 프로토타입 메서드는 가려진다. 이처럼 상속 관계에 의해 프로퍼티가 가려지는 현상을 프로퍼티 섀도잉이라한다.

오버라이딩 : 상위 클래스가 가지고 있는 메서드를 하위 클래스가 재정의하여 사용하는 방식이다.

오버로딩 : 함수의 이름은 동일하지만 매개변수의 타입 또는 개수가 다른 메서드를 구현하고 매개변수에 의해 메서드를 구별하여 호출하는 방식. 자바스크립트는 오버로딩을 지원하지않지만 arguments객체를 사용해 구현할 수는 있다.

프로퍼티 삭하는 경우도 마찬가지다. 프로토타입 메서드가 아닌 인스턴스 메서드가 삭제된다. 하위 객체를 통해 프로토타입의 프로퍼티를 변경 또는 삭제하는 것은 불가능하다. get액세스는 허용되나 set 액세스는 허용되지않는다. 변경 또는 삭제하려면 하위객체를 통해 프로토타입 체인으로 접근하는게 아니라 프로토타입에 직접 접근해야한다.

delte Person.prototype.sahHello;

19.9 프로토타입의 교체

프로토타입은 임의의 다른 객체로 변경할 수있다. 이것은 부모 객체인 프로토타입을 동적으로 변경할 수 있다는 것을 의미한다. 이런 특징을 활용해 객체간의 상속 관계를 동적으로 변경할 수 있다. 프로토타입은 생성자 함수 또는 인스턴스에 의해 교체할 수 있다.

19.9.1 생성자 함수에 의한 프로토타입의 교체

프로토타입을 교체하면 constructor 프로퍼티와 생성자 함수간의 연결이 파괴된다. 다시 연결을 되살리려면 프로토타입으로 교체한 객체 리터럴에 constructor 프로퍼티를 추가해 프로토타입의 constructor 프로퍼티를 되살린다.

19.9.2 인스턴스에 의한 프로토타입의 교체

프로토타입은 생성자 함수의 prototype 프로퍼티 뿐만 아니라 인스턴스의 protot 접근자 프로퍼티를 통해 접근할 수 있다.교체도 가능하다. proto 접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입을 교체하는 건 이미 생성된 객체의 프로퍼티를 교체하는 것이다.

19.10 instanceop 연산자

instranceof 연산자는 이항 연산자로서 좌변에 객체를 가리키는 식별자 우변에 생성자함수를 가리키는 식별자를 피연산자로 받는다. 우변의 피연산자가 함수가 아닌 경우 타입에러가 발생한다.

객체 instanceof 생성자 함수

우변의 생성자 함수의 prototype에 바인딩된 객체가 좌변의 객체의 프로토타입 체인 상에 존재하면 true로 평가되고 그렇지 않은 경우는 false로 평가된다.

instanceof 연산자는 프로토타입의 constructor 프로퍼티가 가리키는 생성자 함수를 찾는 것이 아니라 생성자 함수의 prototype에 바인딩된 객체가 프로토타입 체인상에 존재하는지 확인한다.

19.12 정적 프로퍼티 / 메서드

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