💡 생성자 함수에 의한 객체 생성

1. 다양한 객체 생성 방식 중에서 생성자 함수를 사용하여 객체를 생성하는 방식
2. 객체 리터럴을 사용하여 객체를 생성하는 방식과 생성자 함수를 사용하여 객체를 생성하는 방식과의 장단점

1. Object 생성자 함수

new 연산자와 함께 Object 생성자 함수를 호출하면 빈 객체를 생성하여 반환한다.

빈 객체를 생성한 이후 프로퍼티 또는 메서드를 추가하여 객체를 완성할 수 있다.

// 빈 객체의 생성
const person = new Object();

// 프로퍼티 추가
person.name = 'Lee';
person.sayHello = function () {
	console.log('Hi! My name is ' this.name);
};

console.log(person); // {name: "Lee", sayHello: f}
person.sayHello(); // Hi! My name is Lee

☑︎ 생성자 함수 (constructor): new 연산자와 함께 호출하여 객체(인스턴스)를 생성하는 함수

☑︎ 인스턴스 (instance): 생성자 함수에 의해 생성된 객체

✢ 자바스크립트는 Object 생성자 함수 이외에도 String, Number, Boolean, Function, Array, Date, RegExp, Promise 등 빌트인 생성자 함수를 제공한다.

반드시 Object 생성자 함수를 사용해 빈 객체를 생성해야 하는 것은 아니다. 객체를 생성하는 방법은 객체 리터럴을 사용하는 것이 더 간편하다.

2. 생성자 함수

2-1. 객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식의 문제점

객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식은 직관적이고 편하다. 하지만 객체 리터럴에 의한 객체 생성 방식은 단 하나의 객체만 생성한다.

따라서 동일한 프로퍼티를 갖는 객체를 여러 개 생성해야 하는 경우 매번 같은 프로퍼티를 기술해야 하기 때문에 비효율적이다.

✔︎ 객체는 프로퍼티를 통해 객체 고유의 상태를 표현한다.

✔︎ 객체는 메서드를 통해 상태 데이터인 프로퍼티를 참조하고 조작하는 동작을 표현한다.

따라서, 프로퍼티는 객체마다 프로퍼티 값이 다를 수 있지만 메서드는 내용이 동일한 경우가 일반적이다.

2-2. 생성자 함수에 의한 객체 생성 방식의 장점

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

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

// 인스턴스의 생성
const circle1 = new Circle(5);
const circle2 = new Circle(10);

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

생성자 함수는 이름 그대로 객체(인스턴스)를 생성하는 함수다. 하지만 자바와 같은 클래스 기반 객체지향 언어의 생성자와는 다르게 그 형식이 정해져 있는 것이 아니라 일반 함수와 동일한 방법으로 생성자 함수를 정의하고 new 연산자와 함께 호출하면 해당 함수는 생성자 함수로 동작한다. 만약 new 연산자와 함께 생성자 함수를 호출하지 않으면 생성자 함수가 아니라 일반 함수로 동작한다.

const circle3 = Circle(15);

console.log(circle3); // undefined

// 일반 함수로서 호출된 Circle 내의 this는 전역 객체를 가리킨다.
console.log(radius); // 15

2-3. 생성자 함수의 인스턴스 생성 과정

생성자 함수의 역할은 프로퍼티 구조가 동일한 인스턴스를 생성하기 위한 템플릿으로서 동작하여 인스턴스를 생성하는 것과 생성된 인스턴스를 초기화(인스턴스 프로퍼티 추가 및 초기값 할당)하는 것이다.

생성자 함수가 인스턴스를 생성하는 것은 필수이고, 생성된 인스턴스를 초기화하는 것은 옵션이다.

// 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 코드에서 this에 프로퍼티를 추가하고 필요에 따라 전달된 인수를 프로퍼티의 초기값으로서 할당하여 인스턴스를 초기화한다. 하지만 인스턴스를 생성하고 반환하는 코드는 보이지 않는다.

💡 자바스크립트 엔진은 암묵적인 처리를 통해 인스턴스를 생성하고 반환한다. new 연산자와 함께 생성자 함수를 호출하면 자바스크립트 엔진은 다음과 같은 과정을 거쳐 암묵적으로 인스턴스를 생성하고 인스턴스를 초기화한 후 암묵적으로 인스턴스를 반환한다.

1️⃣ 인스턴스 생성과 this 바인딩

암묵적으로 빈 객체가 생성된다.

이 빈 객체가 바로 생성자 함수가 생성한 인스턴스이다.

이 인스턴스는 this에 바인딩된다.

→ 생성자 내부 함수의 this가 생성자 함수가 생성할 인스턴스를 가리키는 이유가 바로 이것이다.

이 처리는 함수 몸체의 코드가 한 줄씩 실행되는 런타임 이전에 실행된다.

✐ 바인딩 (name binding) - 식별자와 값을 연결하는 과정

ex) 변수 선언은 변수 이름(식별자)과 확보된 메모리 공간의 주소를 바인딩하는 것.

this 바인딩은 this(키워드로 분류되지만 식별자 역할을 함.)와 this가 가리킬 객체를 바인딩하는 것이다.

2️⃣ 인스턴스 초기화

생성자 함수에 기술되어 있는 코드가 한 줄씩 실행되어 this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.

this에 바인딩되어 있는 인스턴스에 프로퍼티나 메서드를 추가하고 생성자 함수가 인수로 전달받은 초기값을 인스턴스 프로퍼티에 할당하여 초기화하거나 고정값을 할당한다.

3️⃣ 인스턴스 반환

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

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

	// 3️⃣ 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 }

위 코드의 3️⃣ 에서 만약 명시적으로 객체를 반환하면 this가 반환되지 못하고 return 문에 명시한 객체가 반환되지만, 원시 값을 반환하면 원시 값 반환은 무시되고 암묵적으로 this가 반환된다.

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.

// 함수 == 객체
function foo() {}

// 함수 == 객체 -> 프로퍼티 소유 가능
foo.prop = 10;

// 함수 === 객체 -> 메서드 소유 가능
foo.method = function () {
	console.log(this.prop);
}

foo.method(); // 10

함수는 객체이지만 일반 객체와는 다르다.

→ 일반 객체는 호출할 수 없지만 함수는 호출할 수 있다.

함수 객체는 일반 객체가 가지고 있는 내부 슬롯, 내부 메서드은 물론 함수로서 동작하기 위해 함수 객체만을 위한 [[Call]], [[Construct]] 같은 내부 메서드를 추가로 가지고 있다.

✔️ 함수가 일반 함수로서 호출되면 함수 객체의 내부 메서드 [[Call]] 호출

✔️ new 연산자와 함께 생성자 함수로서 호출되면 내부 메서드 [[Construct]] 호출

function foo() {}

foo(); // [[Call]] 호출

new foo(); // [[Construct]] 호출

• callable: 함수 (호출할 수 있는 객체)
• constructor: 생성자 함수로서 호출할 수 있는 함수
• non-constructor: 객체를 생성자 함수로서 호출할 수 없는 함수

호출할 수 없는 객체는 함수 객체가 아니므로 함수로서 기능하는 객체, 즉 함수 객체는 반드시 callable이어야 한다.

→ 모든 함수 객체는 내부 메서드 [[Call]]을 갖고 있으므로 호출할 수 있다.

하지만 모든 함수 객체가 [[Construct]]를 갖는 것은 아니다.

→ 함수 객체는 constructor일 수도 있고 non-constructor일 수도 있다.

→ 즉, 모든 함수 객체는 호출할 수 있지만 모든 함수 객체를 생성자 함수로서 호출할 수 있는 것은 아니다.

(p.243 그림 참고하면 이해하기 쉬움)

2-5. constructor와 non-contructor의 구분

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

👉🏻 constructor: 함수 선언문, 함수 표현식, 클래스

👉🏻 non-constructor: 메서드(ES6), 화살표 함수

이 때 주의할 것은 ECMAScript 사양에서 메서드로 인정하는 범위가 일반적인 의미의 메서드보다 좁다는 것이다.

// 일반 함수 정의: 함수 선언문, 함수 표현식
function foo() {}
const bar = function () {};
// 프로퍼티 x의 값으로 할당된 것은 일반 함수로 정의된 함수. (메서드로 인정 x)
const baz = {
	x: function () {}
};

// 일반 함수로 정의된 함수만이 constructor이다.
new foo(); // -> foo {}
new bar(); // -> bar {}
new baz.x(); // -> x {}

// 화살표 함수 정의 
const arrow = () => {};

new arrow(); // TypeError: arrow is not a constructor

// 메서드 정의 - ES6의 메서드 축약 표현만 메서드로 인정
const obj = {
	x() {}
};

new obj.x(); // TypeError: obj.x is not a constructor

함수를 프로퍼티 값으로 사용하면 일반적으로 메서드로 통칭하지만, ECMAScript 사양에서 메서드란 ES6의 메서드 축약 표현만을 의미한다.

→ 함수가 어디에 할당되어 있는지에 따라 메서드인지를 판단한 것이 아니라, 함수 정의 방식에 따라 constructor와 non-contructor를 구분한다.

함수를 일반 함수로서 호출하면 함수 객체의 내부 메서드 [[Call]]이 호출되고 new 연산자와 함께 생성자 함수로서 호출하면 내부 메서드 [[Construct]]가 호출된다. non-constructor인 함수 객체는 내부 메서드 [[Construct]]를 갖지 않는다.

→ non-constructor인 함수 객체를 생성자 함수로서 호출하면 에러가 발생한다.

2-6. new 연산자

일반 함수와 생성자 함수에 특별한 형식적 차이는 없다.

new 연산자와 함께 함수를 호출하면 해당 함수는 생성자 함수로 동작한다.

→ 함수 객체의 내부 메서드 [[Call]]이 호출되는 것이 아니라 [[Contruct]]가 호출된다. (단, new 연산자와 함께 호출하는 함수는 non-constructor가 아닌 constructor이어야 한다.)

// 생성자 함수로서 정의하지 않은 일반 함수
function add(x, y) {
	return x + y;
}

// 생성자 함수로서 정의하지 않은 일반 함수를 new 연산자와 함께 호출
let inst = new add();

// 함수가 객체를 반환하지 않으므로 반환문이 무시된다. 따라서 빈 객체가 생성되어 반환된다.
console.log(isnt); // {}

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

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

반대로 new 연산자 없이 생성자 함수를 호출하면 일반 함수로 호출된다.

→ 함수 객체의 내부 메서드 [[Construct]]가 호출되는 것이 아니라 [[Call]]이 호출된다.

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

// new 연산자 없이 생성자 함수 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: Cannot read property 'getDiameter' of undefined

Circle 함수를 new 연산자와 함께 생성자 함수로서 호출하면 함수 내부의 this는 Circle 생성자 함수가 생성할 인스턴스를 가리킨다.

위 예제의 Circle 함수는 일반 함수로서 호출되었기 때문에 Circle 함수 내부의 this는 전역 객체 window를 가리킨다.

→ radius 프로퍼티와 getDiameter 메서드는 전역 객체의 프로퍼티와 메서드가 된다.

2-7. new.target

생성자 함수가 new 연산자 없이 호출되는 것을 방지하기 위해 파스칼 케이스 컨벤션을 사용한다 하더라도 실수는 언제나 발생할 수 있다.

이러한 위험성을 회피하기 위해 ES6에서는 new.target을 지원한다.

new.target은 this와 유사하게 constructor인 모든 함수 내부에서 암묵적인 지역 변수와 같이 사용되며 메타 프로퍼티라고 부른다.

함수 내부에서 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 일반 함수로서 호출된 함수 내부의 new.target은 undefined다.

→ 함수 내부에서 new.target을 사용하여 new 연산자와 생성자 함수로서 호출했는지 확인하여 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 재귀호출하여 생성된 인스턴스를 반환한다.
		return new Circle(radius);
	}
	this.radius = radius;
	this.getDiameter = function () {
		return 2 * this.radius;
	};
}

// new 연산자 없이 생성자 함수를 호출하여도 new.target을 통해 생성자 함수로서 호출된다.
const circle = Circle(5);
console.log(circle.getDiameter()); // 10

// Scope-Safe Constructor Pattern
function Circle(radius) {
  // 생성자 함수가 new 연산자와 함께 호출되면 함수의 선두에서 빈 객체를 생성하고 this에 바인딩한다.
  // 이 때 this와 Circle은 프로토타입에 의해 연결된다.

  // 이 함수가 new 연산자와 함께 호출되지 않았다면 이 시점의 this는 전역 객체 window를 가리킨다.
  // 즉, this와 Circle은 프로토타입에 의해 연결되지 않는다.
  if (!(this instanceof Circle)) {
    // new 연산자와 함께 호출하여 생성된 인스턴스를 반환한다.
    return new Circle(radius);
  }

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

// new 연산자 없이 생성자 함수를 호출하여도 생성자 함수로서 호출된다.
const circle = Circle(5);
console.log(circle.getDiameter()); // 10

new 연산자와 함께 생성자 함수에 의해 생성된 객체(인스턴스)는 프로토타입에 의해 생성자 함수와 연결된다. 이를 이용해 new 연산자와 함께 호출되었는지 확인할 수 있다.

(프로토타입과 instanceof 연산자에 대해서는 19장 프로토타입에 자세히 나온다.)

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 연산자 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