17장 생성자 함수에 의한 객체 생성

17.1 Object 생성자 함수

new 연산자와 함께 Object 함수를 호출하면 빈 객체를 생성하여 반환한다. 빈 객체를 생성한 후 프로퍼티나 메서드를 추가해 객체를 완성할 수 있다.

생성자 함수 constructor 란 new 연산자와 함께 호출하여 객체(인스턴스)를 생성하는 함수를 말한다. 생성자 함수에 의해 생성된 객체를 인스턴스 instance 라 한다. JS는 Object 외에도 String, Number, Boolean, Function, Array, Date, RegExp, Promise 등 빌트인 생성자 함수를 제공한다.

but, 특별한 이유가 없다면 Object 생성자 함수로 빈 객체를 생성하는건 그다지 유용한 방법은 아님

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17.2 생성자 함수

17.2.1 객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식의 문제점

객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식은 직관적이고 간편하다. 하지만 동일한 프로퍼티를 갖는 객체를 여러 개 생성해야 하는 경우 매번 같은 프로퍼티를 기술해야 하기에 비효율적이다.

const circle1 = {
	radius: 5,
	getDiameter(){
		return 2 & this.radius
	}
}

console.log(circle1.getDiameter()) //  10

const circle2 = {
	radius: 10,
	getDiameter(){
		return 2 & this.radius
	}
}

console.log(circle1.getDiameter()) //  20

17.2.2 생성자 함수에 의한 객체 생성 방식의 장점

생성자 함수에 의한 객체 생성 방식은 객체(인스턴스)를 생성하기 위한 템플릿(클래스)처럼 생성자 함수를 사용하여 프로퍼티 구조가 동일한 객체 여러 개를 간편하게 생성할 수 있다.

// 생성자 함수
const Circle(radius){
	// 생성자 함수 내부의 this는 생성자 함수가 생성할 인스턴스를 가리킨다.
	this.radius = radius
	this.getDiameter = function(){
		return 2 * this.radius
	}
}

const circle1 = new Circle(5)
const circle2 = new Circle(10)

console.log(circle1.getDiameter()) // 10
console.log(circle2.getDiameter()) // 20

함수는 다양한 방식으로 호출될 수 있다.

function foo(){console.log(this)}

// 일반적인 함수로서 호출
foo() // window

// ES6 프로퍼티 축약 표현
const obj = { foo }
obj.foo() // obj

// 생성자 함수로서 호출
const inst = new foo() //inst

이 중 생성자 함수로서 호출은 new 연산자와 함께 호출해야 한다. new와 함께 호출하지 않으면 생성자 함수가 아닌 일반 함수로 동작한다.

17.2.3 생성자 함수의 인스턴스 생성 과정

먼저, 생성자 함수의 역할은 프로퍼티 구조가 동일한 인스턴스를 생성하기 위한 템플릿으로서 동작해 인스턴스를 생성하는 것과 생성된 인스턴스를 초기화(인스턴스 프로퍼티 추가 및 초기값 할당)하는 것이다. 인스턴스 생성은 필수, 초기화는 옵션

// 생성자 함수
function Circle(radius){
	// 인스턴스 초기화
	this.radius = radius
	this.getDiameter = function(){
		return 2 * this.radius
	}
}

// 인스턴스 생성
const circle1 = new Circle(5)

생성자 함수 내부의 코드를 보면 this에 프로퍼티를 추가하고 필요에 따라 전달된 인수를 프로퍼티의 초기값으로 할당해 인스턴스를 초기화한다. 하지만 인스턴스를 생성하고 반환하는 코드는 없다.

JS 엔진은 암묵적 처리를 통해 인스턴스를 생성하고 반환한다. new 연산자와 함께 생성자 함수를 호출하면 JS 엔진은 다음의 과정을 거쳐 인스턴스를 생성하고, 초기화한 후, 암묵적으로 반환한다.

1. 인스턴스 생성과 this 바인딩

   암묵적으로 빈 객체가 생성된다. 이 빈 객체가 생성자 함수가 생성한 인스턴스다. 이 인스턴스는 this에 된다. 생성자 함수 내부의 this가 생성자 함수가 생성할 인스턴스를 가리키는 이유가 바로 이것이다. 이 처리는 런타임 이전에 실행된다.

   function Circle(radius){
   	// 1. 암묵적으로 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다.
   	console.log(this) // Circle {}
   
   	this.radius = radius
   	this.getDiameter = function(){
   		return 2 * this.radius
   	}
   }

2. 인스턴스 초기화

   생성자 함수의 코드가 한 줄씩 실행되면서 this에 바인딩된 인스턴스를 초기화한다. 즉, this에 바인딩되어 있는 인스턴스에 프로퍼티나 메서드를 추가하고 생성자 함수가 인수로 전달받은 초기값을 인스턴스 프로퍼티에 할당하여 초기화하거나 고정값을 할당한다.

   function Circle(radius){
   	// 1. 암묵적으로 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다.
   
   	// 2. this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.
   	this.radius = radius
   	this.getDiameter = function(){
   		return 2 * this.radius
   	}
   }

3. 인스턴스 반환

   생성자 함수 내부의 모든 처리가 끝나면 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환된다.

   function Circle(radius){
   	// 1. 암묵적으로 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다.
   
   	// 2. this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.
   	this.radius = radius
   	this.getDiameter = function(){
   		return 2 * this.radius
   	}
   	// 3. 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환된다.
   }
   
   // 인스턴스 생성. Circle 생성자 함수는 암묵적으로 this를 반환한다.
   const circle = new Circle(1)
   console.log(circle) // Circle {radius:1, getDiameter: f}

   만약, this가 아닌 다른 객체를 명시적으로 반환하면 this가 아닌 return 문에 명시한 객체가 반환된다.

   function Circle(radius){
   	// 1. 암묵적으로 인스턴스가 생성되고 this에 바인딩된다.
   
   	// 2. this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.
   	this.radius = radius
   	this.getDiameter = function(){
   		return 2 * this.radius
   	}
   	// 3. 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환된다.
   	// 명시적으로 객체를 반환하면 암묵적인 this 반환이 무시된다.
   	return {};
   }
   
   // 인스턴스 생성. Circle 생성자 함수는 암묵적으로 this를 반환한다.
   const circle = new Circle(1)
   console.log(circle) // {}

   따라서 생성자 함수 내부에서 return 문을 반드시 생략해야 한다.

17.2.4 내부 메서드 [[Call]] 과 [[Construct]]

함수 선언문 또는 함수 표현식으로 정의한 함수는 일반적인 함수로서 호출할 수 있는 것은 물론, 생성자 함수로서 호출할 수 있다. 생성자 함수로서 호출한다는 것은 new 연산자와 함께 호출하여 객체를 생성하는 것을 의미한다.

함수는 객체이므로 일반 객체와 동일하게 동작할 수 있다. 함수 객체는 일반 객체가 가지고 있는 내부 슬롯과 내부 메서드를 모두 가지고 있기 때문이다. 하지만 함수는 객체이지만 일반 객체와는 다르다. 일반 객체는 호출할 수 없지만 함수는 호출 가능하다. 따라서 함수는 일반 객체가 가지고 있는 내부 슬롯과 내부 메서드는 물론, 함수 객체만을 위한 [[Environment]], [[FormalParameters]] 등의 내부 슬롯과 [[Call]], [[Construct]] 같은 내부 메서드를 추가로 가지고 있다.

함수가 일반 함수로서 호출되면 내부 메서드 [[Call]]이 호출되고,

new 연산자와 함께 생성자 함수로서 호출되면 내부 메서드 [[Construct]]가 호출된다.

function foo(){}
foo() // [[Call]]
new foo() // [[Construct]]

내부 메서드 [[Call]]을 갖는 함수 객체를 callable이라 하며, 내부 메서드 [[Construct]]를 갖는 함수 객체를 constructor, [[Construct]]를 갖지 않는 함수 객체를 non-constructor라 부른다. callable은 호출할 수 있는 객체, 함수를 말하며, constructor는 생성자 함수로서 호출 가능한 함수, non-constructor는 객체를 생성자 함수로서 호출할 수 없는 함수를 의미한다.

호출할 수 없는 객체는 함수 객체가 아니므로 함수로서 기능하는 개체, 즉 함수 객체는 반드시 callable이어야 한다. 따라서 모든 함수 객체는 내부 메서드 [[Call]]을 갖고 있다. 하지만 모든 함수 객체가 [[Construct]]를 갖는 것은 아니다.

17.2.5 constructor와 non-constructor의 구분

JS 엔진은 함수 정의를 평가해 함수 객체를 생성할 때 함수 정의 방식에 따라 함수를 constructor와 non-constructor로 구분한다.

• constructor: 함수 선언문, 함수 표현식, 클래스

• non-constructor: 메서드, 화살표 함수

// 일반 함수 정의: 함수 선언문, 함수 표현식
function foo () {}
const bar = function () {}
// 프로퍼티 x의 값으로 할당된 것은 일반 함수로 정의된다. 메서드가 아님
const baz = {
	x: function () {}
}

// 일반 함수로 정의된 함수만이 constructor다.
new foo() // foo {}
new bar() // bar {}
new baz.x() // x {}

new arrow() // TypeError

// 메서드 정의
const obj = {
	x() {}
}

new obj.x() // TypeError

function foo () {}
foo() // 일반 함수 호출 [[Call]]
new foo() // 생성자 함수 호출. 이때 [[Constructor]]를 갖지 않으면 에러 발생

17.2.6 new 연산자

일반 함수와 생성자 함수에 특별한 형식적 차이는 없다. new 연산자와 함께 함수를 호출하면 해당 함수는 생성자 함수로 동작한다. 함수 객체 내부의 [[Call]]이 아닌 [[Construct]]가 호출된다. new 연산자와 함께 호출하는 함수는 constructor여야 한다.

// 일반 함수
function add(x,y) {
	return x+y
}
// 일반 함수를 new 연산자와 함께 호출
let inst = new add()

// 함수가 객체를 반환하지 않았으므로 반환문이 무시된다. 따라서 빈 객체가 생성되어 반환된다.
console.log(inst) // {}

// 객체를 반환하는 일반 함수
function createUser(name, role) {
	return {name, role}
}

// 일반 함수를 new 연산자와 함께 호출
inst = new createUser('Lee', 'admin')
// 생성한 객체를 반환한다.
console.log(inst) // {name: 'Lee', roll: 'admin'}

반대로 new 없이 생성자 함수를 호출하면 일반 함수로 호출된다.

// 생성자 함수
function Circle(radius) {
	this.radius = radius
	this.getDiameter = function () {
		return 2 * this.radius
	}
}

// new 연산자 없이 생성자 함수를 호출하면 일반 함수로서 호출된다
const circle = Circle(5);
console.log(circle) // undefined

// 일반 함수 내부의 this는 전역 객체 window를 가리킨다.
console.log(radius) // 5
console.log(getDiameter()) // 10

circle.getDiameter() // TypeError

일반 함수와 생성자 함수에 특별한 형식 차이는 없다.

따라서 생성자 함수는 일반적으로 파스칼 케이스로 명명하여 일반 함수와 구분하도록 노력한다.

17.2.7 new.target

일반 함수와 생성자 함수의 형식 차이가 없기에 언제든 실수가 발생할 수 있다. 그래서 ES6에서 new.target 이 생겼다.

new.target은 this와 유사하게 constructor인 모든 함수 내부에서 암묵적인 지역 변수와 같이 사용되며 메타 프로퍼티라고도 부른다. 함수 내부에 new.target을 사용하면 new 연산자와 함께 생성자 함수로서 호출되었는지 확인할 수 있다. new 연산자와 함께 생성자 함수로서 호출되면 함수 내부의 new.target은 함수 자신을 가리킨다. new 연산자 없이 함수 내부의 new.target은 undefined다.

따라서 함수 내부에서 new.target을 사용해 new 연산자와 생성자 함수로 호출했는지 확인하고, 그렇지 않은 경우 new 연산자와 함께 재귀 호출을 통해 생성자 함수로서 호출할 수 있다.

// 생성자 함수
function Circle(radius) {
	// 이 함수가 new 연산자와 함께 호출되지 않았다면 new.target은 undefined다
	if(!new.target){
		// new 연산자와 함께 생성자 함수를 재귀 호출해 생성된 인스턴스를 반환한다.
		return new Circle(radius)
	}

	this.radius = radius
	this.getDiameter = function () {
		return 2 * this.radius
	}
}

// new 연산자 없이 생성자 함수를 호출해도 new.target을 통해 생성자 함수로서 호출된다
const circle = Circle(5);
console.log(circle.getDiameter())

+++++++++

대부분의 빌트인 생성자 함수는 new 연산자와 함께 호출되었는지 확인한 후 적절한 값을 반환한다.

예를 들어, Object와 Function 생성자 함수는 new 연산자 없이 호출해도 new 연산자와 함께 호출했을 때와 동일하게 동작한다.

let obj = new Object()
console.log(obj) // {}

obj = Object()
console.log(obj) // {}

let f = new Function() {'x', 'return x ** x'}
console.log(f) // f anonymous(x) {return x ** x}

f = Function('x', 'return x ** x')
console.log(f) // f anonymous(x) {return x ** x}

하지만, String, Number, Boolean 생성자 함수는 new 연산자와 함께 호출했을 때 String, Number, Boolean 객체를 생성하여 반환하지만, new 없이 호출하면 문자열, 숫자, 불리언 값을 반환한다. 이를 통해 데이터 타입을 변환하기도 한다.

const str = String(123);
console.log(str, typeof str) // 123 string

const num = Number('123')
console.log(num, typeof num) // 123 number

const bool = Boolean('true')
console.log(bool, typeof bool) // true boolean