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[Deep Dive] 19장 프로토타입

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By songmiok
89 min read
[Deep Dive] 19장 프로토타입

자바스크립트는 명령형, 함수형, 프로토타입 기반 객체지향 프로그래밍을 지원하는 멀티 패러다임 프로그래밍 언어다.

간혹 C++나 자바 같은 클래스 기반 객체지향 프로그래밍 언어의 특징인 클래스와 상속, 캡슐화를 위한 키워드인 public, private, protected 등이 없어서 자바스크립트는 객체지향 언어가 아니라고 오해(자바스크립트는 가장 많은 오해를 받는 언어다)하는 경우도 있다. 하지만 자바스크립트는 클래스 기반 객체지향 프로그래밍 언어보다 효율적이며 더 강력한 객체지향 프로그래밍 능력을 지니고 있는 프로토타입 기반의 객체지향 프로그래밍 언어다.

클래스
ES6에서 클래스가 도입되었다. 하지만 ES6의 클래스가 기존의 프로토타입 기반 객체지향 모델을 폐지하고 새로운 객체지향 모델을 제공하는 것은 아니다. 사실 클래스도 함수이며, 기존 프로토타입 기반 패턴의 문법적 설탕이라고 볼 수 있다.

클래스와 생성자 함수는 모두 프로토타입 기반의 인스턴스를 생성하지만 정확히 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 메커니즘으로 보는 것이 좀 더 합당하다고 할 수 있다. 클래스에 대해서는 25장 “클래스”에서 자세히 살펴보자.

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.

먼저 객체지향 프로그래밍에 대해 간단히 살펴보자.

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 물체(사물이나 개념)를 인식하는 철학적 사고를 프로그래밍에 접목하려는 시도에서 시작한다. 실체는 특징이나 성질을 나타내는 속성을 가지고 있고, 이를 통해 실체를 인식하거나 구별할 수 있다.

예를 들어, 사람은 이름, 주소, 성별, 나이, 신장, 체중, 학력, 성격, 직업 등 다양한 속성을 갖는다. 이때 “이름이 아무개이고 성별은 여성이며 나이는 20세인 사람”과 같이 속성을 구체적으로 표현하면 특정한 사람을 다른 사람과 구별하여 인식할 수 있다.

이러한 방식을 프로그래밍에 접목시켜보자. 사람에게는 다양한 속성이 있으나 우리가 구현하려는 프로그램에서는 사람의 “이름”과 “주소”라는 속성에만 관심이 있다고 가정하자. 이처럼 다양한 속성 중에서 프로그램에 필요한 속성만 간추려 내어 표현하는 것을 추상화라 한다.

“이름”과 “주소”라는 속성을 갖는 person이라는 객체를 자바스크립트로 표현하면 다음과 같다.

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// 이름과 주소 속성을 갖는 객체
const person = {
  name: 'Lee',
  address: 'Seoul'
};

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

이때 프로그래머(subject, 주체)는 이름과 주소 속성으로 표현된 객체인 person을 다른 객체와 구별하여 인식할 수 있다. 이처럼 속성을 통해 여러 개의 값을 하나의 단위로 구성한 복합적인 자료구조를 객체라 하며, 객체지향 프로그래밍은 독립적인 객체의 집합으로 프로그램을 표현하려는 프로그래밍 패러다임이다.

이번에는 원이라는 개념을 객체로 만들어보자. 원에는 반지름이라는 속성이 있다. 이 반지름을 가지고 원의 지름, 둘레, 넓이를 구할 수 있다. 이때 반지름은 원의 상태를 나타내는 데이터이며 원의 지름, 둘레, 넓이를 구하는 것은 동작이다.

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const circle = {
  radius: 5, // 반지름

  // 원의 지름: 2r
  getDiameter(){
    return 2 * this.radius;
  },

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

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

console.log(circle);
// {radius: 5, getDiameter: f, getPerimeter: f, getArea: f}

console.log(circle.getDiameter());	// 10
console.log(circle.getPerimeter());	// 31.41592653589793
console.log(circle.getArea());	// 78.53981633974483

이처럼 객체지향 프로그래밍은 객체의 상태를 나타내는 데이터와 상태 데이터를 조작할 수 있는 동작을 하나의 논리적인 단위로 묶어 생각한다. 따라서 객체는 상태 데이터와 동작하는 하나의 논리적 단위로 묶은 복합적인 자료구조라고 할 수 있다. 이때 객체의 상태 데이터를 프로퍼티, 동작을 메서드라 부른다.

각 객체는 고유의 기능을 갖는 독립적인 부품으로 볼 수 있지만 자신의 고유한 기능을 수행하면서 다른 객체와 관계성을 가질 수 있다. 다른 객체와 메시지를 주고 받거나 데이터를 처리할 수도 있다. 또는 다른 객체의 상태 데이터나 동작을 상속받아 사용하기도 한다.

19.2 상속과 프로토타입

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

자바스크립트는 프로토타이을 기반으로 상속을 구현하여 불필요한 중복을 제거한다. 중복을 제거하는 방법은 기존의 코드를 적극적으로 재사용하는 것이다. 코드 재사용은 개발 비용을 현저히 줄일 수 있는 잠재력이 있으므로 매우 중요하다. 다음 예제를 살펴보자.

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// 생성자 함수
function Circle(radius){
  this.radius = radius;
  this.getArea = function(){
    // Math.PI는 원주율을 나타내는 상수다.
    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); // false

console.log(circle1.getArea());	// 3.141592653589793
console.log(circle2.getArea());	// 12.566370614359172

17.2절 “생성자 함수”에서 살펴본 바와 같이 생성자 함수는 동일한 프로퍼티(메서드 포함) 구조를 갖는 객체를 여러 개 생성할 때 유용하다. 하지만 위 예제의 생성자 함수는 문제가 있다.

Circle 생성자 함수가 생성하는 모든 객체(인스턴스)는 radius 프로퍼티와 getArea 메서드를 갖는다. radius 프로퍼티 값은 일반적으로 인스턴스마다 다르다(같은 상태를 갖는 여러 개의 인스턴스가 필요하다면 radius 프로퍼티 값이 같을 수도 있다). 하지만 getArea 메서드는 모든 인스턴스가 동일한 내용의 메서드를 사용하므로 단 하나만 생성하여 모든 인스턴스가 공유해서 사용하는 것이 바람직하다. 그런데 Circle 생성자 함수는 인스턴스를 생성할 때마다 getArea 메서드를 중복 생성하고 모든 인스턴스가 중복 소유한다.

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이처럼 동일한 생성자 함수에 의해 생성된 모든 인스턴스가 동이랗ㄴ 메서드를 중복 소유하는 것은 메모리를 불필요하게 낭비한다. 또한 인스턴스를 생성할 때마다 메서드를 생성하므로 퍼포먼스에도 악영향을 준다. 만약 10개의 인스턴스를 생성하면 내용이 동일한 메서드도 10개 생성된다.

상속을 통해 불필요한 중복을 제거해보자.

자바스크립트는 프로토타입을 기반으로 상속을 구현한다.

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// 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());	// 3.141592653589793
console.log(circle2.getArea()); // 12.566370614359172

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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. 즉, 자신의 상태를 나타내는 radius 프로퍼티만 개별적으로 소유하고 내용이 동일한 메서드는 상속을 통해 공유하여 사용하는 것이다.

상속은 코드의 재사용이란 관점에서 매우 유용하다. 생성자 함수가 생성할 모든 인스턴스가 공통적으로 사용할 프로퍼티나 메서드를 프로토타입에 미리 구현해 두면 생성자 함수가 생성할 모든 인스턴스는 별도의 구현없이 상위(부모) 객체인 프로토타입의 자신을 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 프로퍼티처럼 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.

예를 들어, 객체 리터럴에 의해 생성된 객체의 프로토타입은 Object.prototype이고 생성자 함수의 의해 생성된 객체의 프로토타입은 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩되어 있는 객체다. 이에 대해서는 19.6절 “객체 생성 방식과 프로토타입의 결정”에서 자세히 살펴볼 것이다.

모든 객체는 하나의 프로토타입을 갖는다. 그리고 모든 프로토타입은 생성자 함수와 연결되어 있다. 즉, 객체와 프로토타입과 생성자 함수는 다음 그림과 같이 서로 연결되어 있다.

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[[Prototype]]내부 슬롯에는 직접 접근할 수 없지만, 위 그림처럼 proto 접근자 프로퍼티를 통해 자신의 프로토타입, 즉 자신의 [[Prototype]]내부 슬롯이 가리키는 프로토타입에 간접적으로 접근할 수 있다. 그리고 프로토타입은 자신의 constructor 프로퍼티를 통해 생성자 함수에 접근할 수 있고, 생성자 함수는 자신의 prototype 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근할 수 있다.

19.3.1 proto 접근자 프로퍼티

모든 객체는 proto 접근자 프로퍼티를 통해 자신의 프로토타입, 즉 [[Prototype]] 내부 슬롯에 간접적으로 접근할 수 있다. 다음 예제를 크롬 브라우저 콘솔에서 출력해보자.

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그림의 빨간 박스로 표시한 것이 person 객체의 프로토타입인 Object.prototype이다. 이는 proto 접근자 프로퍼티를 통해 person 객체의 [[Prototype]] 내부 슬롯이 가리키는 객체인 Object.prototype에 접근한 결과를 크롬 브라우저가 콘솔에 표시한 것이다. 이처럼 모든 객체는 proto 접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입을 가리키는 [[Prototype]] 내부 슬롯에 접근할 수 있다.

__proto__는 접근자 프로퍼티다.

16.1절 “내부 슬롯과 내부 메서드”에서 살펴보았듯이 내부 슬롯은 프로퍼티가 아니다. 따라서 자바스크립트는 원칙적으로 내부 슬롯과 내부 메서드에 간접적으로 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 [[Prototype]] 내부 슬롯의 값, 즉 프로토타입에 접근할 수 있다.

16.3.2절 “접근자 프로퍼티”에서 살펴본 것처럼 접근자 프로퍼티는 자체적으로는 값([[Value]] 프로퍼티 어트리뷰트)을 갖고 있지 않고 다른 데이터 프로퍼티의 값을 읽거나 저장할 때 사용하는 접근자 함수(accessor function), 즉 [[Get]], [[Set]] 프로퍼티 어트리뷰트로 구성된 프로퍼티다.

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Object.prototype의 접근자 프로퍼티인 proto__는 getter/setter 함수라고 부르는 접근자 함수 ([[Get]], [[Set]] 프로퍼티 어트리뷰트에 할당된 함수)를 통해 [[Prototype]] 내부 슬롯의 값, 즉 프로토타입을 취득하거나 할당한다. __proto 접근자 프로퍼티를 통해 프로토타입에 접근하면 내부적으로 proto 접근자 프로퍼티의 getter 함수인 [[Get]] (그림19-5의 get proto)이 호출된다. proto 접근자 프로퍼티를 통해 새로운 프로토타입을 할당하면 proto 접근자 프로퍼티의 setter 함수인 [[Set]] (그림 19-5의 set proto)이 호출된다.

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

// getter 함수인 get __proto__ 가 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.

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

Object.prototype
모든 객체는 프로토타입의 계층 구조인 프로토타입 체인에 묶여 있다. 자바스크립트 엔진은 객체의 프로퍼티(메서드 포함)에 접근하려고 할 때 해당 객체에 접근하려는 프로퍼티가 없다면 proto 접근자 프로퍼티가 가리키는 참조를 따라 자신의 부모 역할을 하는 프로토타입의 프로퍼티를 순차적으로 검색한다. 프로토타입 체인의 종점. 즉 프로토타입의 최상위 객체는 Object.prototype이며, 이 객체의 프로퍼티와 메서드는 모든 객체에 상속된다. 이에 대해서는 19.7절 “프로토타입 체인”에서 자세히 살펴보도록 하자.

__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. 다음 예제를 살펴보자.

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

// child의 프로토타입을 parent로 설정
child.__proto__ = parent;

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

위 예제에서는 parent 객체를 child 객체의 프로토타입으로 설정한 후, child 객체를 parent 객체의 프로토타입으로 설정했다. 이러한 코드가 에러 없이 정상적으로 처리되면 서로가 자신의 프로토타입이 되는 비정상적인 프로토타입 체인이 만들어지기 때문에 proto 접근자 프로퍼티는 에러를 발생시킨다.

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프로토타입 체인은 단방향 링크드 리스트로 구현되어야 한다. 즉, 프로퍼티 검색 방향이 한쪽 방향으로만 플러가야 한다. 하지만 위 그림과 같이 서로가 자신의 프로토타입이 되는 비정상적인 프로토타입 체인, 다시 말해 순환 참조하는 프로토타입 체인이 만들어지면 프로토타입 체인 종점이 존재하지 않기 때문에 프로토타입 체인에서 프로퍼리를 검색할 때 무한 루프에 빠진다. 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.

proto 접근자 프로퍼티는 ES5까지 ECMAScript 사양에 포함되지 않은 비표준이었다. 하지만 일부 브라우저에서 __proto__를 지원하고 있었기 때문에 브라우저 호환성을 고려하여 ES6에서 __proto__를 표준으로 채택했다. 현재 대부분의 브라우저 (IE 11 이상)가 __proto__를 지원한다.

하지만 코드 내에서 proto 접근자 프로퍼티를 직접 사용하는 것은 권장하지 않는다. 모든 객체가 proto 접근자 프로퍼티를 사용할 수 있는 것은 아니기 때문이다. 나중에 살펴보겠지만 직접 상속을 통해 다음과 같이 Object.prototype을 상속받지 않는 객체를 생성할 수도 있기 때문에 proto 접근자 프로퍼티를 사용할 수 없는 경우가 있다.

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// 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 __proto__ 보다 Object.getPrototypeOf 메서드를 사용하는 편이 좋다.
console.log(Object.getProrotypeOf(obj));	// null

따라서 proto 접근자 프로퍼티 대신 프로토타입의 참조를 취득하고 싶은 경우에는 Object.getPrototypeOf 메서드를 사용하고, 프로토타입을 교체하고 싶은 경우에는 Object.setPrototypeOf 메서드를 사용할 것을 권장한다.

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

// obj 객체의 프로토타입을 취득
Object.getPrototypeOf(obj);	// obj.__proto__;

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

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

Object.getPrototypeOf 메서드와 Object.setProrotypeOf 메서드는 get Object.prototype.proto 와 set Object.prototype.__proto__의 처리 내용과 정확히 일치한다. Object.getPrototypeOf 메서드는 ES5에서 도입된 메서드이며, IE9 이상에서 지원한다. Object.setPrototypeOf 메서드는 ES6에서 도입된 메서드이며, IE11 이상에서 지원한다.

19.3.2 함수 객체의 prototype 프로퍼티

함수 객체만이 소유하는 prototype 프로퍼티는 생성자 함수가 생성할 인스턴스의 프로토타입을 가리킨다.

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// 함수 객체는 prototype 프로퍼티를 소유한다.
(function () {}).hasOwnProperty('prototype');	// true

// 일반 객체는 prototype 프로퍼티를 소유하지 않는다.
({}).hasOwnProperty('prototype');	// false

prototype 프로퍼티는 생성자 함수가 생성할 객체(인스턴스)의 프로토타입을 가리킨다. 따라서 생성자 함수로서 호출할 수 없는 함수, 즉 non-conscructor인 화살표 함수와 ES6 메서드 축약 표현으로 정의한 메서드는 prototype 프로퍼티를 소유하지 않으며 프로토타입도 생성하지 않는다.

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// 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

생성자 함수로 호출하기 위해 정의하지 않은 일반 함수(함수 선언문, 함수 표현식)도 prototype 프로퍼티를 소유하지만 객체를 생성하지 않는 일반 함수의 prototype 프로퍼티는 아무런 의미가 없다.

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.

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

예를 들어, 생성자 함수로 객체를 생성한 후 proto 접근자 프로퍼티와 prototype 프로퍼티로 프로토타입 객체에 접근해보자.

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// 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

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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. 다음 예제를 살펴보자.

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

const me = new Person('Lee');

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

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위 예제에서 Person 생성자 함수는 me 객체를 생성했다. 이때 me 객체는 프로토타입의 constructor 프로퍼티를 통해 생성자 함수와 연결된다. me 객체에는 constructor 프로퍼티가 없지만 me 객체의 프로토타입인 Person.prototype에는 constructor 프로퍼티가 있다. 따러서 me 객체는 프로토타입인 Person.prototype의 constructor 프로퍼티를 상속받아 사용할 수 있다.

19.4 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체의 생성자 함수와 프로토타입

앞에서 살펴본 바와 같이 생성자 함수에 의해 생성된 인스턴스는 프로토타입의 constructor 프로퍼티에 의해 생성자 함수와 연결된다. 이때 constructor 프로퍼티가 가리키는 생성자 함수는 인스턴스를 생성한 생성자 함수다.

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

// add 함수 객체를 생성한 함수는 Function 이다.
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 명시적으로 new 연산자와 함께 생성자 함수를 호출하여 인스턴스를 생성하지 않는 객체 생성 방식도 있다.

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// 객체 리터럴
const obj = {};

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

// 배열 리터럴
const arr = [1, 2, 3];

// 정규 표현식 리터럴
const regexp = /is/ig;

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

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// 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

위 예제의 obj 객체는 Object 생성자 함수로 생성한 객체가 아니라 객체 리터럴에 의해 생성된 객체다. 하지만 obj 객체는 Object 생성자 함수와 constructor 프로퍼티로 연결되어 있다. 그렇다면 객체 리터럴에 의해 생성된 객체는 사실 Object 생성자 함수로 생성되는 것은 아닐까? ECMAScript 사양을 살펴보자. Object 생성자 함수는 다음과 같이 구현하도록 정의되어 있다.

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2에서 Object 생성자 함수에 인수를 전달하지 않거나 undefined 또는 null을 인수로 전달하면서 호출하면 내부적으로는 추상 연산 OrdinaryObjectCreate를 호출하여 Object.prototype을 프로토타입으로 갖는 빈 객체를 생성한다.

추상 연산
추상 연산은 ECMAScript 사양에서 내부 동작의 구현 알고리즘을 표현한 것이다. ECMAScript 사양에서 설명을 위해 사용되는 함수와 유사한 의사 코드라고 이해하자.

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// 2. Object 생성자 함수에 의한 객체 생성
// 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"}

객체 리터럴이 평가될 때는 다음과 같이 추상 연산 OrdinaryObjectCreate를 호출하여 빈 객체를 생성하고 프로퍼티를 추가하도록 정의되어 있다.

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이처럼 Object 생성자 함수 호출과 객체 리터럴의 평가는 추상 연산 OrdinaryObjectCreate를 호출하여 빈 객체를 생성하는 점에서 동일하나 new.target의 확인이나 프로퍼티를 추가하는 처리 등 세부 내용은 다르다.

따라서 객체 리터럴에 의해 생성된 객체는 Object 생성자 함수가 생성한 객체가 아니다.

함수 객체의 경우 차이가 더 명확하다. 14.4.4절 “Function 생성자 함수”에서 살펴보았듯이 Function 생성자 함수를 호출하여 생성한 함수는 렉시컬 스코프를 만들지 않고 전역 함수인 것처럼 스코프를 생성하여 클로저도 만들지 않는다. 따라서 함수 선언문과 함수 표현식을 평가하여 함수 객체를 생성한 것은 Function 생성자 함수가 아니다. 하지만 constructor 프로퍼티를 통해 확인해보면 foo 함수의 생성자 함수는 Function 생성자 함수다.

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// 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

리터럴 표기법에 의해 생성된 객체도 상속을 위해 프로토타입이 필요하다. 따라서 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체도 가상적인 생성자 함수를 갖는다. 프로토타입은 생성자 함수와 더불어 생성되며 prototype.constructor 프로퍼티에 의해 연결되어 있기 때문이다. 다시 말해, 프로토타입과 생성자 함수는 단독으로 존재할 수 없고 언제나 쌍으로 존재한다.

리터럴 표기법(객체 리터럴, 함수 리터럴, 배열 리터럴, 정규 표현식 리터럴 등)에 의해 생성된 객체는 생성자 함수에 의해 생성된 객체는 아니다. 하지만 큰 틀에서 생각해 보면 리터럴 표기법으로 생성한 객체도 생성자 함수로 생성한 객체와 본질적인 면에서 큰 차이는 없다.

예를 들어, 객체 리터럴에 의해 생성한 객체와 Object 생성자 함수에 의해 생성한 객체는 생성 과정에서 미묘한 차이는 있지만 결국 객체로서 동일한 특성을 갖는다. 함수 리터럴에 의해 생성한 함수와 Function 생성자 함수에 의해 생성한 함수는 생성 과정과 스코프, 클로저 등의 차이가 있지만 결국 함수로서 동일한 특성을 갖는다.

따라서 프로토타입의 constructor 프로퍼티를 통해 연결되어 있는 생성자 함수를 리터럴 표기법으로 생성한 객체를 생성한 생성자 함수로 생각해도 크게 무리는 없다. 리터럴 표기법에 의해 생성된 객체의 생성자 함수와 프로토타입은 다음과 같다.

리터럴 표기법에 의해 생성된 객체의 생성자 함수와 프로토타입 | 리터럴 표기법 | 생성자 함수 | 프로토타입 | | :—————– | :———- | :—————– | | 객체 리터럴 | Object | Object.prototype | | 함수 리터럴 | Function | Function.prototype | | 배열 리터럴 | Array | Array.prototype | | 정규 표현식 리터럴 | RegExp | RegExp.prototype |

19.5 프로토타입의 생성 시점

리터럴 표기법에 의해 생성된 객체도 생성자 함수와 연결되는 것을 살펴보았다. 객체는 리터럴 표기법 또는 생성자 함수에 의해 생성되므로 결국 모든 객체는 생성자 함수와 연결되어 있다.

Object.create 메서드와 클래스에 의한 객체 생성
아직 살펴보지 않았지만 Object.create 메서드와 클래스로 객체를 생성하는 방법도 있다. Object.create 메서드와 클래스로 생성한 객체도 생성자 함수와 연결되어 있다. 이에 대해서는 19.11.1절 “Object.create에 의한 직접 상속”과 25장 “클래스”에서 살펴보도록 하자.

프로토타입은 생성자 함수가 생성되는 시점에 더불어 생성된다.

19.4절 “리터럴 표기법에 의해 생성된 객체의 생성자 함수와 프로토타입’에서 살펴본 바와 같이 프로토타입과 생성자 함수는 단독으로 존재할 수 없고 언제나 쌍으로 존재하기 때문이다.

생성자 함수는 사용자가 직접 정의한 사용자 정의 생성자 함수와 자바스크립트가 기본 제공하는 빌트인 생성자 함수로 구분할 수 있다. 사용자 정의 생성자 함수와 빌트인 생성자 함수를 구분하여 프로토타입 생성 시점에 대해 살펴보자.

19.5.1 사용자 정의 생성자 함수와 프로토타입 생성 시점

17.2.5절 “constructor와 non-constructor의 구분”에서 살펴본 바와 같이 내부 메서드 [[Constructor]]를 갖는 함수 객체, 즉 화살표 함수나 ES6의 메서드 축약 표현으로 정의하지 않고 일반 함수(함수 선언문, 함수 표현식)으로 정의한 함수 객체는 new 연산자와 함께 생성자 함수로서 호출할 수 있다.

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

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

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

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

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

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

12.4.3절 “함수 생성 시점과 함수 호이스팅”에서 살펴보았듯이 함수 선언문은 런타임 이전에 자바스크립트 엔진에 의해 먼저 실행된다. 따라서 함수 선언문으로 정의된 Person 생성자 함수는 어떤 코드보다 먼저 평가되어 함수 객체가 된다. 이때 프로토타입도 더불어 생성된다. 생성된 프로토타입은 Person 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩된다. Person 생성자 함수와 더불어 생성된 프로토타입의 내부를 살펴보자.

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생성된 프로토타입은 오직 constructor 프로퍼티만을 갖는 객체다. 프로토타입도 객체이고 모든 객체는 프로토타입을 가지므로 프로토타입도 자신의 프로토타입을 갖는다. 생성된 프로토타입의 프로토타입은 Object.prototype이다.

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

19.5.2 빌트인 생성자 함수와 프로토타입 생성 시점

Object, String, Number, Function, Array, RegExp, Date, Promise 등과 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 prototype 프로퍼티에 바인딩된다.

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전역 객체
전역 객체는 코드가 실행되기 이전 단계에 자바스크립트 엔진에 의해 생성되는 특수한 객체다. 전역 객체는 클라이언트 사이드 환경(브라우저)에서는 window, 서버 사이드 환경(Node.js)에서는 global 객체를 의미한다.

전역 객체는 표준 빌트인 객체(Object, String, Number, Function, Array…)들과 환경에 따른 호스트 객체(클라이언트 Web API 또는 Node.js의 호스트 API), 그리고 var 키워드로 선언한 전역 변수와 전역 함수를 프로퍼티로 갖는다. Math, Reflect, JSON을 제외한 표준 빌트인 객체는 모두 생성자 함수다.

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// 전역 객체 window는 브라우저에 종속적이므로 아래 코드는 브라우저 환경에서 실행해야 한다.
// 빌트인 객체인 Object는 전역 객체 window의 프로퍼티다.
window.Object === Object	//	 true​

표준 빌트인 객체인 Object도 전역 객체의 프로퍼티이며, 전역 객체가 생성되는 시점에 생성된다. 전역 객체와 표준 빌트인 객체에 대해서는 21장 “빌트인 객체”에서 자세히 살펴보자.

이처럼 객체가 생성되기 이전에 생성자 함수와 프로토타입은 이미 객체화되어 존재한다.
이후 생성자 함수 또는 리터럴 표기법으로 객체를 생성하면 프로토타입은 생성된 객체의 [[Prototype]] 내부 슬롯에 할당된다.
이로써 생성된 객체는 프로토타입을 상속받는다.

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 객체는 각 방식마다 세부적인 객체 생성 방식의 차이는 있으나 추상 연산 OrdinaryObjectCreate에 의해 생성된다는 공통점이 있다.

추상 연산 OrdinaryObjectCreate는 필수적으로 자신이 생성할 객체의 프로토타입을 인수로 전달 받는다. 그리고 자신이 생성할 객체에 추가할 프로퍼티 목록을 옵션으로 전달할 수 있다. 추상 연산 OrdinaryObjectCreate는 빈 객체를 생성한 후, 객체에 추가할 프로퍼티 목록이 인수로 전달된 경우 프로퍼티를 객체에 추가한다. 그리고 인수로 전달받은 프로토타입을 자신이 생성한 객체의 [[Prototype]] 내부 슬롯에 할당한 다음, 생성한 객체를 반환한다.

즉, 프로토타입은 추상 연산 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 때 추상 연산 OrdinaryObjectCreate를 호출한다. 이때 추상 연산 OrdinaryObjectCreate에 전달되는 프로토타입은 Object.prototype이다. 즉, 객체 리터럴에 의해 생성되는 객체의 프로토타입은 Object.prototype이다. 다음 예제를 살펴보자.

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const obj = { x: 1 };

위 객체 리터럴이 평가되면 추상 연산 OrdinaryObjectCreate에 의해 다음과 같이 Object 생성자 함수와 Object.prototype과 생성된 객체 사이에 연결이 만들어진다.

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이처럼 객체 리터럴에 의해 생성된 obj 객체는 Object.prototype을 프로토타입으로 갖게 되며, 이로써 Object.prototype을 상속받는다. obj 객체는 constructor 프로퍼티와 hasOwnProperty 메서드 등을 소유하지 않지만 자신의 프로토타입인 Object.prototype의 constructor 프로퍼티와 hasOwnProperty 메서드를 자신의 자산인 것처럼 자유롭게 사용할 수 있다. 이는 obj 객체가 자신의 프로토타입인 Object.prototype 객체를 상속받았기 때문이다.

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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 행성자 함수에 의해 생성된 객체의 프로토타입

Object 생성자 함수를 인수 없이 호출하면 빈 객체가 생성된다. Object 생성자 함수를 호출하면 객체 리터럴과 마찬가지로 추상 연잔 OrdinaryObjectCreate가 호출된다. 이때 추상 연산 OrdinaryObjectCreate에 전달되는 프로토타입은 Object.prototype이다. 즉, Object 생성자 함수에 의해 생성되는 객체의 프로토타입은 Object.prototype이다. 다음 예제를 살펴보자.

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

위 코드가 실행되면 추상 연산 OrdinaryObjectCreate에 의해 다음과 같이 Object 생성자 함수와 Object.prototype과 생성된 객체 사이에 연결이 만들어진다. 객체 리터럴에 의해 생성된 객체와 동일한 구조를 갖는 것을 알 수 있다.

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이처럼 Object 생성자 함수에 의해 생성된 obj 객체는 Object.prototype을 프로토타입으로 갖게 되며, 이로써 Object.prototype을 상속받는다.

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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

객체 리터럴과 Object 생성자 함수에 의한 객체 생성 방식의 차이는 프로퍼티를 추가하는 방식에 있다. 객체 리터럴 방식은 객체 리터럴 내부에 프로퍼티를 추가하지만 Object 생성자 함수 방식은 일단 빈 객체를 생성한 이후 프로퍼티를 추가해야 한다.

19.6.3 생성자 함수에 의해 생성된 객체의 프로토타입

new 연산자와 함께 생성자 함수를 호출하여 인스턴스를 생성하면 다른 객체 생성 방식과 마찬가지로 추상 연산 OrdinaryObjectCreate가 호출된다. 이때 추상 연산 OrdinaryObjectCreate에 전달되는 프로토타입은 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩되어 있는 객체다. 즉, 생성자 함수에 의해 생성되는 객체의 프로토타입은 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩되어 있는 객체다. 다음 예제를 살펴보자.

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

const me = new Person('Lee');

위 코드가 실행되면 추상 연산 OrdinaryObjectCreate에 의해 다음과 같이 생성자 함수와 생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 바인딩되어있는 객체와 생성된 객체 사이에 연결이 만들어진다.

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표준 빌트인 객체인 Object 생성자 함수와 더불어 생성된 프로토타입 Object.prototype은 다양한 빌트인 메서드(hasOwnProperty, propertyIsEnumerable 등)를 갖고 있다. 하지만 사용자 정의 생성자 함수 Person과 더불어 생성된 프로토타입 Person.prototype의 프로퍼티는 constructor뿐이다.

프로토타입 Person.prototype에 프로퍼티를 추가하여 하위(자식) 객체가 상속받을 수 있도록 구현해보자.

프로토타입은 객체다. 따라서 일반 객체와 같이 프로토타입에도 프로퍼티를 추가/삭제할 수 있다. 그리고 이렇게 추가/삭제된 프로퍼티는 프로토타입 체인에 즉각 반영된다.

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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

Person 생성자 함수를 통해 생성된 모든 객체는 프로토타입에 추가된 sayHello 메서드를 상속받아 자신의 메서드처럼 사용할 수 있다.

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19.7 프로토타입 체인

다음 예제를 살펴보자.

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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 함숭 의해 생성된 me 객체는 Object.prototype의 메서드인 hasOwnProperty를 호출할 수 있다. 이것은 me 객체가 Person.prototype뿐만 아니라 Object.prototype도 상속받았다는 것을 의마한다.

me 객체의 프로토타입은 Person.prototype이다.

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

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

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Object.getPrototypeOf(Person.prototype) === Object.prototype;	// true

따라서 위 예제를 그림으로 표현하면 다음과 같다.

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자바스크립트는 객체의 프로퍼티(메서드 포함)에 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.

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

me.hasOwnProperty(‘name’)과 같이 메서드를 호출하면 자바스크립트 엔진은 다음과 같은 과정을 거쳐 메서드를 검색한다. 물론 프로퍼티를 참조하는 경우도 마찬가지다.

  1. 먼저 hasOwnProperty 메서드를 호출한 me 객체에서 hasOwnProperty 메서드를 검색한다. me 객체에는 hasOwnProperty메서드가 없으므로 프로토타입 체인을 따라. 다시 말해 [[Prototype]] 내부 슬롯에 바인딩되어 있는 프로토타입(위 예제의 경우 Person.prototype)으로 이동하여 hasOwnProperty 메서드를 검색한다.
  2. Person.prototype에도 hasOwnProperty 메서드가 없으므로 프로토타입 체인을 따라, 다시 말해 [[Prototype]] 내부 슬롯에 바인딩되어 있는 프로토타입(위 예제의 경우 Object.prototype)으로 이동하여 hasOwnProperty 메서드를 검색한다.
  3. Object.prototype에는 hasOwnProperty 메서드가 존재한다. 자바스크립트 엔진은 Object.prototype.hasOwnProperty 메서드를 호출한다. 이때 Object.prototype.hasOwnProperty 메서드의 this에는 me 객체가 바인딩된다.
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Object.prototype.hasOwnProperty.call(me, 'name');

Call 메서드
call 메서드는 this로 사용할 객체를 전달하면서 함수를 호출한다. 이에 대해서는 22.2.4절 “Function.prototype.apply/call/bind 메서드에 의한 간접 호출”에서 자세히 살펴볼 것이다. 지금은 this로 사용할 me 객체를 전달하면서 Object.prototype.hasOwnProperty 메서드를 호출한다고 이해하자.

프로토타입 체인의 최상위에 위치하는 객체는 언제나 Object.prototype이다. 따라서 모든 객체는 Object.prototype을 상속받는다.
Object.prototype을 프로토타입 체인의 종점(end of prototype chain)이라한다. Object.prototype의 프로토타입, 즉 [[Prototype]] 내부 슬롯의 값은 null이다.

프로토타입 체인의 종점인 Object.prototype에서도 프로퍼티를 검색할 수 없는 경우 undefined를 반환한다. 이때 에러가 발생하지 않는 것에 주의하자.

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console.log(me.foo);	// undefined

이처럼 자바스크립트 엔진은 프로토타입 체인을 따라 프로퍼티/메서드를 검색한다. 다시 말해, 자바스크립트 에진은 객체 간의 상속 관계로 이루어진 프로토타입의 계층적인 구조에서 객체의 프로퍼티를 검색한다.
따라서 프로토타입 체인은 상속과 프로퍼티 검색을 위한 메커니즘이라고 할 수 있다.

이에 반해, 프로퍼티가 아닌 식별자는 스코프 체인에서 검색한다. 다시 말해, 자바스크립트 엔진은 함수의 중첩 관계로 이루어진 스코프의 계층적 구조에서 식별자를 검색한다. 따라서 스코프 체인은 식별자 검색을 위한 메커니즘이라고 할 수 있다.

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me.hasOwnProperty('name');

위 예제의 경우, 먼저 스코프 체인에서 me 식별자를 검색한다. me 식별자는 전역에 선언되었으므로 전역 스코프에서 검색된다. me 식별자를 검색한 다음, me 객체의 프로토타입 체인에서 hasOwnProperty 메서드를 검색한다.

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

19.8 오버라이딩과 프로퍼티 섀도잉

다음 예제를 살펴보자.

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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

생성자 함수로 객체(인스턴스)를 생성한 다음, 인스턴스에 메서드를 추가했다. 이를 그림으로 나타내면 다음과 같다.

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프로토타입이 소유한 프로퍼티(메서드 포함)를 프로토타입 프로퍼티, 인스턴스가 소유한 프로퍼티를 인스턴스 프로퍼티라고 부른다.

프로토타입 프로퍼티와 같은 이름의 프로퍼티를 인스턴스에 추가하면 프로토타입 체인을 따라 프로토타입 프로퍼티를 검색하여 프로토타입 프로퍼티를 덮어쓰는 것이 아니라 인스턴스 프로퍼티로 추가한다. 이때 인스턴스 메서드 sayHEello는 프로토타입 메서드 sayHello를 오버라이딩했고 프로토타입 메서드 sayHello는 가려진다. 이처럼 상속 관계에 의해 프로퍼티가 가려지는 현상을 섀도잉이라 한다.

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 방식이다. 자바스크립트는 오버로딩을 지원하지 않지만 arguments 객체를 사용하여 구현할 수는 있다.

프로퍼티를 삭제하는 경우도 마찬가지다. 위 예제에서 추가한 인스턴스 메서드 sayHello를 삭제해보자.

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// 인스턴스 메서드를 삭제한다.
delete me.sayHello;

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

당연히 프로토타입 메서드가 아닌 인스턴스 메서드 sayHello가 삭제된다. 다시 한번 sayHello 메서드를 삭제하여 프로토타입 메서드의 삭제를 시도해보자.

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

이와 같이 하위 객체를 통해 프로토타입의 프로퍼티를 변경 또는 삭제하는 것은 불가능하다. 다시 말해 하위 객체를 통해 프로토타입에 get 액세스는 허용되나 set 엑세스는 허용되지 않는다.

프로토타입 프로퍼티를 변경 또는 삭제하려면 하위 객체를 통해 프로토타입 체인으로 접근하는 것이 아니라 프로토타입에 직접 접근해야 한다.

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// 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. 이것은 부모 객체인 프로토타입을 동적으로 변경할 수 있다는 것을 의미한다. 이러한 특징을 활용하여 객체 간의 상속 관계를 동적으로 변경할 수 있다. 프로토타입은 생성자 함수 또는 인스턴스에 의해 교체할 수 있다.

19.9.1 생성자 함수에 의한 프로토타입 교체

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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;
}());

conse me = new Person('Lee');
  1. 에서 Person.prototype에 객체 리터럴을 할당했다. 이는 Person 생성자 함수가 생성할 객체의 프로토타입을 객체 리터럴로 교체한 것이다. 이를 그림으로 나타내면 다음과 같다.

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프로토타입으로 교체한 객체 리터럴에는 constructor 프로퍼티가 없다. constructor 프로퍼티는 자바스크립트 엔진이 프로토타입을 생성할 때 암묵적으로 추가한 프로퍼티다. 따라서 me 객체의 생성자 함수를 검색하면 Person이 아닌 Object가 나온다.

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// 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

이처럼 프로토타입을 교체하면 constructor 프로퍼티와 생성자 함수 간의 연결이 파괴된다. 파괴된 constructor 프로퍼티와 생성자 함수 간의 연결을 되살려 보자. 프로토타입으로 교체한 객체 리터럴에 constructor 프로퍼티를 추가하여 프로토타입의 constructor 프로퍼티를 되살린다.

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

  // 생성자 함수의 prototype 프로퍼티를 통해 프로토타입을 교체
  Person.prototype = {
    // constructor 프로퍼티의 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 인스턴스에 의한 프로토타입의 교체

프로토타입은 생성자 함수의 prototype 프로퍼티뿐만 아니라 인스턴스의 proto 접ㄱㄴ자 프로퍼티(또는 Obejct.getPrototypeOf 메서드)를 통해 접근할 수 있다. 따라서 인스턴스의 __proto__접근자 프로퍼티(또는 Object.setPrototypeOf 메서드)를 통해 프로토타입을 교체할 수 있다.

생성자 함수의 prototype 프로퍼티에 다른 임의의 객체를 바인딩하는 것은 미래에 생성할 인스턴스의 프로토타입을 교체하는 것이다. proto 접근자 프로퍼티를 통해 프로토아입을 교체하는 것은 이미 생성된 객체의 프로토타입을 교체하는 것이다. 다음 예제를 살펴보자.

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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 아래 코드와 동일하게 동작한다.
// me.__proto__ = parent;

me.sayHello();	// Hi! My name is Lee
  1. 에서 me 객체의 프로토타입을 parent 객체로 교체했다. 이를 그림으로 나타내면 다음과 같다.

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19.9.1절 “생성자 함수에 의한 프로토타입 교체”와 마찬가지로 프로토타입으로 교체한 객체에는 constructor 프로퍼티가 없으므로 constructor 프로퍼티와 생성자 함수 간의 연결이 파괴된다. 따라서 프로토타입의 constructor 프로퍼티로 me 객체의 생성자 함수를 검색하면 Person이 아닌 Object가 나온다.

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// 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

생성자 함수에 의한 프로토타입 교체와 인스턴스에 의한 프로토타입 교체는 별다른 차이가 없어 보읻나. 하지만 미묘한 차이가 있다. 말로 설명하는 것보다 그림으로 설명하는 것이 이해하는 데 도움이 될 것 같아 그림으로 설명한다.

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프로토타입으로 교체한 객체 리터럴에 constructor 프로퍼티를 추가하고 생성자 함수의 prototype 프로퍼티를 재설정하여 파괴된 생성자 함수와 프로토타입 간의 연결을 되살려 보자.

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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 작동한다.
// 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.getPrototype(me));	// true

이처럼 프로토타입 교체를 통해 객체 간 상속 관계를 동적으로 변경하는 것은 꽤나 번거롭다. 따라서 프로토타입은 직접 교체하지 않는 것이 좋다. 상속 관계를 인위적으로 설정하려면 19.11절 “직접 상속”에서 살펴볼 직접 상속이 더 편리하고 안전하다. 또는 ES6에서 도입된 클래스를 사용하면 간편하고 직관적으로 상속관계를 구현할 수 있다. 이에 대해서는 25장 “클래스”에서 자세히 살펴보도록 하자.

19.10 instanceof 연산자

instanceof 연산자는 이항 연산자로서 좌변에 객체를 가리키는 식별자, 우변에 생성자 함수를 가리키는 식별자로 피연산자를 받는다. 만약 우변의 피연산자가 함수가 아닌 경우 TypeError가 발생힌다.

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객체 instanceof 생성자 함수
JavaScript, Deep Dive
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