[모던 자바스크립트]생성자 함수에 의한 객체 생성

Object 생성자 함수

new 연산자와 Object 생성자 함수로 객체를 생성할 수 있다. Object 생성자 함수를 사용하면 빈 객체를 return 한다.

const obj = new Object();

// 동적 프로퍼티 추가
obj.id = 'leo';
obj.velog = function () {
  console.log('Hello Velog');
}

console.log(obj);
// { id: 'Leo', velog: [Function (anonymous)] }

생성자 함수는 new 연산자와 함께 호출하여 인스턴스를 생성하는 함수를 말한다. 생성자 함수에 의해 생성된 객체를 인스턴스라고 한다.

String, Number, Boolean, Function, Array, Date, RegExp, Promise등도 생성자 함수이다.

 

생성자 함수

일반적으로 대부분의 경우에 객체리터럴 방식으로 객체를 생성한다. 하지만 이 방식도 문제점이 있는데 단 하나의 객체만 만들어준다는 점이다. 같은 프로퍼티를 갖는 객체더라도 여러번 코드를 작성해야하는 번거로움이 있다.

// 생성자 함수
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);  // 반지름이 5인 Circle 객체를 생성
const circle2 = new Circle(10); // 반지름이 10인 Circle 객체를 생성

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

생성자 함수의 인스턴스 생성과정

생성자 함수내부에 인스턴스를 생성하고 반환하는 처리를 명시해주지않아도 자바스크립트 엔진이 암묵적인 처리를 통해 인스턴스를 생성하고 반환한다. 그 과정을 구체적으로 살펴보면,

1. 인스턴스를 생성하고 this를 바인딩한다

new연산자 뒤에 생성자 함수를 호출하면 암묵적으로 빈 객체(=== 인스턴스)가 생성된다. 그리고 암묵적으로 생성된 빈객체는 this에 바인딩된다. 그래서 생성자 함수 내부의 this가 생성자 함수가 생성할 인스턴스를 가리키는 것이다. 이 처리는 런타임 이전에 실행된다.

2. 인스턴스를 초기화 한다

생성자 함수내부의 코드가 한줄씩 실행되어 this에 바인딩되어 있는 인스턴스를 초기화한다.
즉, 인스턴스에 프로퍼티나 메서드를 추가하고 생성자 함수가 인수로 전달받은 초기값을 인스턴스 프로퍼티에 할당하여 초기화한다.

3. 인스턴스를 반환한다.

생성자 함수 내부의 모든처리가 끝나면 완성된 인스턴스가 바인딩된 this가 암묵적으로 반환된다.
만약 this가 아닌 다른 객체를 명시적으로 반환하면 this가 반환되지 못하고 return 문에 명시한 객체가 반환된다.
하지만 명시적으로 원시 값을 반환하면 원시 값 반환은 무시되고 암묵적으로 this가 반환된다.

그러니 생성자 함수 내부에서 return 문을 반드시 생략해야한다.

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

  // 3. 암묵적으로 this를 반환한다.
  // 명시적으로 원시값을 반환하면 원시값 반환은 무시되고 암묵적으로 this가 반환된다.
  return 100;
}

// 인스턴스 생성. Circle 생성자 함수는 명시적으로 반환한 객체를 반환한다.
const circle = new Circle(1);
console.log(circle); // Circle {radius: 1, getDiameter: ƒ}

내부 메서드 [[Call]]과 [[Construct]]

함수 선언문 또는 함수 표현식으로 정의한 함수는 일반 함수 또는 생성자 함수로 호출할 수 있다.
자바스크립트에서 함수는 객체이므로 일반객체가 가진 내부 슬롯과 내부 메서드는 가지고 있다. 그래고 일반객체와는 달리 함수는 호출할수있다. 그래서 함수로서 동작하기 위해 함수객체만을 위한 [[Environment]], [[Formal Parameters]]등의 내부 슬롯과, [[Call]], [[Construct]] 같은 내부메서드를 추가로 가지고 있다.

함수가 일반함수로 호출되면 함수객체의 내부메서드 [[Call]]이 호출되고, new 연산자와 함께 생성자 함수로 호출되면 내부메서드 [[Construct]]가 호출된다.

내부메서드 Call을 갖는 함수객체를 callable이라고 하고, 내부메서드 Construct를 갖는 함수객체를 constructor, 갖지 않은 함수객체를 non-constructor라고 한다.
callable은 호출할수 있는 객체, constructor는 생성자함수로 호출할수 있는객체, non-constructor는 생성자함수로 호출할수 없는 객체를 의미한다.

결론적으로 함수객체는 callable이면서 constructor이거나, callable이면서 non-constructor이다. 즉, 모든 함수객체는 호출할수 있지만, 모든 함수객체를 생성자함수로 호출할수 있는 것은 아니다.

constructor와 non-constructor의 구분

자바스크립트엔진은 함수정의를 평가하여 함수객체를 생성할때 함수정의 방식에 따라 함수를 constructor와 non-constructor로 구분한다.

constructor : 함수 선언문, 함수 표현식, 클래스
non-constructor : 메서드(es6 메서드 축약표현), 화살표함수

여기서 주의해야할 것이 ECMAScript 사양에서 메서드로 인정하는 범위가 일반적인 의미의 메서드가 아니라 es6의 메서드 축약표현만을 의미한다는 것이다.

// 일반 함수 정의: 함수 선언문, 함수 표현식
function foo() {}
const bar = function () {};
// 프로퍼티 x의 값으로 할당된 것은 일반 함수로 정의된 함수다. 이는 메서드로 인정하지 않는다.
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 인정한다.
const obj = {
 x() {}
};

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

즉, 메서드가 어디에 할당되어있는지가 아니라 함수정의 방식에따라 메서드인지 판단하는것이다.

 

new 연산자

new 연산자와 함께 함수를 호출하면 해당 함수는 생성자 함수로 동작한다.

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

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

Circle함수를 new 연산자와 함께 호출하면 함수 내부의 this는 생성자함수가 생성할 인스턴스를 가리키지만, 일반함수로 호출하면 함수내부의 this는 전역객체 window를 가리킨다. 위의 예제에서 Circle을 일반함수로 호출했기때문에 Circle함수 내부의 this는 전역 객체 window를 가리키므로 radius와 getDiameter메서드는 전역 객체의 프로퍼티와 메서드가 된다.

new.target

함수 내부에서 new.target을 사용하면 new 연산자와 함께 생성자 함수로서 호출되었는지 확인할수 있다.
new 연산자와 함께 생성자 함수로서 호출하면 함수 내부의 new.target은 함수 자신을 가리키고, 일반함수로 호출하면 new.target은 undefined이다.

사용방법
new연산자와 생성자 함수로 호출했는지 확인하고 그렇지 않은경우 new연산자와 함께 재귀호출을 통해 생성자 함수로서 호출 할 수있다. 

// 생성자 함수
function Circle(radius) {
  // 이 함수가 new 연산자와 함께 호출되지 않았다면 new.target은 undefined다.
  if (!new.target) {
    // new 연산자와 함께 생성자 함수를 재귀 호출하여 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());