[5주차 스터디]25장-클래스

클래스

문법적 설탕(Syntactic Sugar)

• 자바스크립트는 프로토타입 기반의 객체지향 언어를 지원합니다.
• es6에서 도입된 클래스는 클래스 기반 객체 지향 프로그래밍 언어와 매우 흡사한 객체 생성 메커니즘을 제시합니다.
• 사실 클래스는 객체 지향 모델을 제공하는 것이 아닌 함수이며 프로토타입 기반 패턴을 클래스 기반 패턴 처럼 사용할 수 있게 하는 문법적 설탕(Syntactic Sugar) 이라고 볼 수 있다.
• 클래스는 생성자 함수와 매우 유사하게 동작하지만 몇 가지 차이가 있다.
  1. 클래스를 new키워드 없이 호출 하면 에러, 생성자 함수는 일반 함수로 호출됨
  2. 클래스는 상속을 지원하는 extends와 super 키워드를 제공
  3. 클래스는 호이스팅이 발생하지 않는 것 처럼 동작, (함수는 함수 선언문 으로 정의 된 생성자함수는 함수 호이스팅, 함수 표현식으로 정의한 생성자 함수는 변수 호이스팅 발생)
  4. 클래스 내의 모든 코드에는 암묵적으로 strict mode
  5. 클래스의 메서드는 열거되지 않는다.
• 클래스를 단순한 문법적 설탕으로 보기 보다는 새로운 객체 생성 메커니즘 으로 보는 것이 합당

클래스의 정의

• 클래스는 class키워드를 사용하여 정의함
• 클래스는 일급 객체 이며 함수
• 클래스 몸체에 정의할 수 있는 메서드는 3가지
  1. constructor(생성자)
  2. 프로토타입 메서드
  3. 정적 메서드

클래스 호이스팅

• 클래스는 함수로 평가 된다.
• 클래스 선언 문으로 정의한 클래스는 함수 선언문과 같이 런타임 이전에 소스코드 평가 과정을 거쳐 함수 객체를 생성함

class Person {}
 
console.log(typeof Person);

• 이때 생성된 생성자는 constructor( 생성자와 프로토타입은 쌍으로 존재하기 때문에 이때 프로토 타입도 생성됨)
• 단, 클래스는 정의 이전에 참조 할 수 없다.
• 호이스팅이 되지 않은 것 처럼 보이나 이는 let, const 처럼 TDZ개념이 존재하기 때문

인스턴스 생성

• 클래스는 생성자 함수 이므로 new연산자와 함께 호출되어 인스턴스를 생성

class Person {}
 
const me = new Person();

• 기명 함수 표현식과 마찬가지로 클래스 표현식에 서ㅏ용한 클래스 이름은 외부 코드에서 접근 불가능

const Person = class MyClass {};
 
// 함수 표현식과 마찬가지로 클래스를 가리키는 식별자로 인스턴스를 생성해야 한다.
const me = new Person();
 
// 클래스 이름 MyClass는 함수와 동일하게 클래스 몸체 내부에서만 유효한 식별자다.
console.log(MyClass); // ReferenceError: MyClass is not defined
 
const you = new MyClass(); // ReferenceError: MyClass is not defined

메서드

• 클래스 몸체에서 정의할 수 있는 메서드 3가지
  1. constructor(생성자)
  2. 프로토타입 메서드
  3. 정적 메서드

constructor

• 인스턴스를 생성하고 초기화하기 위한 특수한 메서드(이름 변경 불가)
• constructor내부의 this는 생성자 함수와 마찬가지로 클래스가 생성한 인스턴스를 가리킨다.
• constructor는 메서드로 해석되는 것이 아니라, 클래스가 평가되어 생성된 함수 객체의 코드의 일부가 됨클래스 정의가 평가되면 constructor의 기술된 동작을 하는 함수 객체가 생성
  클래스의 constructor 메서드와 프로토타입의 constructor 프로퍼티는 직접 적인 관련 없다.
  프로토타입의 constructor 프로퍼티는 모든 프로토타입이 가지고 있는 프러퍼티 이며, 생성자 함수를 가리킨다.

constructor는 생성자 함수와 유사하지만 차이가 있다.

• constructor는 클래서 내에 최대 한 개만 존재 가능
• constructor는 생략 가능 (생략시 빈 constructor가 암묵적으로 정의 됨)
• constructor는 인스턴스를 생성과 동시에 프로퍼티를 초기화 합니다.

공통점 : 별도의 반환(return) 을 갖지 않아야함, 암묵적으로 this 반환

프로토타입 메서드

• 클래스 몸체에서 정의한 메서드는 생성자 함수 방식과 달리 클래서의 prototype프로퍼티에 메서드를 추가하지 않아도 기본적으로 프로토타입 메서드가 된다.

class Person {
  // 생성자
  constructor(name) {
    // 인스턴스 생성 및 초기화
    this.name = name;
  }
 
  // 프로토타입 메서드
  sayHi() {
    console.log(`Hi! My name is ${this.name}`);
  }
}
 
const me = new Person('Lee');
me.sayHi(); // Hi! My name is Lee

• 생성자 함수와 마찬가지로 클래스가 생성한 인스턴스 프로토타입 체인의 일원이 된다.
• 정리 : 클래스는 생성자 함수와 같이 인스턴스를 생성하는 생성자 함수라고 볼 수 있다. 즉, 클래스는 프로토타입 기반의 객체 생성 메커니즘 이다.

정적 메서드

• 정적(static)메서드는 인스턴스를 생성하지 않아도 호출 할 수 있는 메서드를 말한다.
• 생성자 함수 경우 정적 메서드를 생성하기 위해 명시적으로 생성자 함수에 메서드를 추가하여야 합니다.
• 클래스에서는 메서드에 static 키워드를 붙이면 정적 메서드(클래스 메서드)가 된다.

class Person {
  // 생성자
  constructor(name) {
    // 인스턴스 생성 및 초기화
    this.name = name;
  }
 
  // 정적 메서드
  static sayHi() {
    console.log('Hi!');
  }
}

• 정적 메서드는 클래스에 바인딩된 메서드가 된다.

정적 메서드와 프로토타입 메서드의 차이

1. 정적 메서드와 프로토타입 메서드는 자신이 속해 있는 프로토타입 체인이 다르다
2. 정적 메서드는 클래스로 호출하고 프로토타입 메서드는 인스턴스로 호출
3. 정적 메서드는 인스턴스 프로퍼티를 참조할 수 없지만 프로토타입 메서드는 인스턴스 프로퍼티를 참조할 수 있다.this 바인딩 원리에 따라 정적 메서드는 클래스로 호출 하기 때문에 내부의 인스턴스 프로퍼티를 참조 할 수 없습니다.
   this를 사용하지 않는다면 정적메서드로 정의하는 것도 좋음

클래스에서 정의한 메서드의 특징

1. function 키워드를 생략한 메서드 축약 표현 사용.
2. 객체 리터럴과 다르게 콤마가 필요 없음.
3. 암묵적으로 strict mode로 실행.
4. for ... in 문이나 Object.keys 메서드 등으로 열거할 수 없음.
5. 내부 메서드 [[Construct]]를 갖지 않는 non-constructor. 따라서 new 연산자와 함께 호출 불가.

클래스 인스턴스 생성 과정

1. 인스턴스 생성과 this 바인딩
   • new 연산자와 함께 클래스를 호출하면 constructor 내부 코드가 실행되기에 앞서 암묵적으로 빈 객체 생성.
   • 이 빈 객체가 클래스가 생성한 인스턴스가 됨.
   • 이때, 클래스가 생성한 인스턴스의 프로토타입으로 클래스의 prototype 프로퍼티가 가리키는 객체 설정.
   • 암묵적으로 생성된 빈 객체. 즉, 인스턴스는 this에 바인딩.따라서 constructor 내부의 this는 클래스가 생성한 인스턴스를 가리킴.
2. 인스턴스 초기화
   • constructor의 내부 코드가 실행 this에 바인딩되어 있는 인스턴스 초기화
   • constructor가 생략 되었다면 이 과정도 생략 됨
3. 인스턴스 반환
   • 클래스의 모든 처리가 끝나만 인스턴스가 바인딩 된 this가 암묵 적으로 반환

프로퍼티

인스턴스 프로퍼티

• 인스턴스 프로퍼티는 constructor내부에 정의 가능
• 자바스크립트에서는 접근제한자를 지원하지 않기 때문에 인스턴스 프로퍼티는 public

접근자 프로퍼티

접근자 프로퍼티란?
자체적으로 값([[ Value ]]내부슬롯)을 갖지 않고 데이터 프로퍼티의 값을 읽거나 저장할 때 사용하는 접근자 함수로 구성된 프로퍼티

• 예제

// 객체 리터럴 방식
const person = {
    // 데이터 프로퍼티
    firstName : 'homie',
    lastName : 'kim',
 
    // 접근자 프로퍼티
    get fullName() {
        return `${this.fristname} ${this.lastName}`;
    },
    set fullName(name) {
        [this.firstName, this.lastName] = name.split(' ');
    }
};        
 
// class 방식
class Person {
    // 데이터 프로퍼티
    constructor(firstName, lastName) {
        this.firstName =firstName;
        this.lastName = lastName;
    }
    // 접근자 프로퍼티
    get fullName() {
        return `${this.fristname} ${this.lastName}`;
    }
    set fullName(name) {
        [this.firstName, this.lastName] = name.split(' ');
    }    
};
const me = new Person('Homie Kim');    

• 클래스의 메서드는 기본적으로 프로토타입 메서드가 됩니다. 접근자 프로퍼티 또한 프로토타입 프로퍼티이다.

private 필드 정의 제안

• 자바스크립트의 클래스의 프로퍼티는 기본적으로 public 입니다.
• 최신 자바스크립트에서는 private를 정의 할 수 있는 표준 사양이 새롭게 제안 되었습니다.

class Person {
  // private 필드 정의, pirvate 필드는 반드시 클래스 몸체에서 정의 되어야 합니다.(생성자 내부는 안됨)
  #name = '';
 
  constructor(name) {
    this.#name = name;
  }
 
  // name은 접근자 프로퍼티다.
  get name() {
    // private 필드를 참조하여 trim한 다음 반환한다.
    return this.#name.trim();
  }
}
 
const me = new Person(' Lee ');
console.log(me.name); // Lee

상속에 의한 클래스 확장

• 프로토타입 기반의 상속은 프로토타입 체인을 통해 다른 객체의 자산을 상속받는 개념
• 상속에 의한 클래스 확장은 기존 클래스를 상속받아 새로운 클래스를 확장하여 정의하는 것
• extends키워드를 제공하여 상속을 구현합니다.

extends 키워드

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

• 클래스도 내부적으로는 프로토타입을 통해 상속 관계를 구현합니다.
• 수퍼클래스와 서브클래스는 인스턴스의 프로토타입 체인 뿐 아니라 클래스간의 프로토 타입 체인도 생성합니다.
• 이를 통해 프로토타입 메서드, 정적 메서드 모두 상속이 가능

동적 상속

• extends키워드는 클래스 뿐만 아니라 생성자 함수를 상속받아 클래스를 확장할 수도 있다.

// 생성자 함수
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}

• extends 키워드 다음에는 클래스 뿐만 아니라, [[Construct]] 내부 메서드를 갖는 함수 객체로 평가될 수 있는 모든 표현식 사용 가능.

function Base1() {}
 
class Base2 {}
 
let condition = true;
 
// 조건에 따라 동적으로 상속 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 Base2); // false

서브 클래스의 constructor

• 클래스에서 constructor를 생략하면 암묵적으로 생성이 됩니다.
• 서브 클래스에서 constructor를 생략하면 수퍼 클래스의 constructor를 호출하여 인스턴스를 생성합니다.

// 수퍼클래스
class Base {}
 
// 서브클래스
class Derived extends Base {
 // 생략 시 다음과 같은 생성자 호출 됨
  constructor(...args) { super(...args); }
}

super 키워드

• super키워드는 함수처럼 호출할 수도 있고 this와 같이 식별자 처럼 참조할 수 있는 특수한 키워드이다.
• super를 호출하면 수퍼클래스의 constructor를 호출 한다.
  super를 참조하면 수퍼클래스의 메소드를 호출 할 수 있다.
• super 호출시 주의 사항
  1. 서브클래스에서 constructor를 생략하지 않는 경우 서브클래스의 constructor에서는 반드시 super를 호출 해야 한다.
  2. 서브클래스의 constructor에서 super를 호출하기 전에는 this를 참조할 수 없다.
  3. super는 반드시 서브클래스의 constructor에서만 호출한다. 서브 클래스가 아닌 클래스의 constructor나 함수에서 super를 호출하면 에러
• super를 참조하면 수퍼클래스의 메서드를 호출할 수 있다.

상속 클래스의 인스턴스 생성 과정

1. 서브 클래스의 super호출
   • 자바스크립트 엔진은 클래스를 평가할 때 수퍼클래스와 서브클래스를 구분하기 위해 base 또는 derived를 값으로 갖는 내부슬롯 [[ ConstructorKind ]]를 갖는다.
   • 다른 클래스를 상속받지 않는 클래스는 내부 슬롯 [[ConstructorKind]]의 값이 "base".
   • 다른 클래스를 상속 받는 서브 클래스는 내부 슬롯 [[ConstructorKind]]의 값이 "derived".
   • 서브클래스는 자신이 직접 인스턴스를 생성하지 않고, 수퍼클래스에게 인스턴스 생성을 위임한다.서브클래스의 constructor에서 반드시 super 를 호출해야 하는 이유
   • 서브클래스에서 super가 호출되면 수퍼 클래스의 constructor 호출
2. 수퍼클래스의 인스턴스 생성과 this 바인딩
   • 수퍼클래스의 constructor 내부 코드 실행 되기 이전에 암묵적으로 빈 객체 생성
   • 수퍼클래스가 생성한 빈 객체가 즉, 인스턴스는 this에 바인딩됨
   • 생성된 인스턴스는 수퍼클래스가 생성한 것 이지만 new연산자와 호출된 클래스가 서브 클래스이므로 new 와 함께 호출된 함수를 가리키는 new.target은 서브클래스를 가리킴
3. 수퍼클래스의 인스턴스 초기화
   • 수퍼클래스의 constructor가 실행 되어 인스턴스의 프로퍼티를 초기화
4. 서브클래스 constructor로의 복귀와 this 바인딩
   • super의 호출이 종료되고 다시 서브클래스의 constructor로 돌아옴
   • 이때 super가 반환한 인스턴스가 this에 바인딩 됨
   • 서브클래스는 별도의 인스턴스를 생성하지 않고 super가 반환한 인스턴스를 this에 바인딩하여 그대로 사용
5. 서브클래스의 인스턴스 초기화
   • 서브클래스의 constructor가 실행되면서 인스턴스의 프로퍼티 초기화
6. 인스턴스 반환
   • 바인딩 된 this가 암묵적으로 반환