[JS Deep Dive] 24, 25, 26장 정리 - 클로저, 클래스, ES6 함수의 추가 기능에 관하여

클로저

클로저는 함수와 그 함수가 선언된 렉시컬 환경과의 조합

 

자바스크립트 엔진은 함수를 어디서 호출했는지가 아니라 함수를 어디에 정의했는지에 따라 상위 스코프를 결정

→ 렉시컬 스코프(정적 스코프)

 

렉시컬 환경의 “외부 렉시컬 환경에 대한 참조”에 저장할 참조값,

즉 상위 스코프에 대한 참조는 함수 정의가 평가되는 시점에 함수가 정의된 환경(위치)의 해 결정

 

렉시컬 스코프가 가능하려면 함수는 자신이 정의된 환경, 즉 상위 스코프(함수 정의가 위치하는 스코프)를 기억해야

→ 함수는 자신의 내부 슬롯 [[Environment]]에 자신이 정의된 환경, 상위 스코프의 참조를 저장

 

함수 객체의 내부 슬롯 [[Environment]]에 저장된 현재 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경의 참조가 상위 스코프이며, 자신이 호출되었을 때 생성될 함수 렉시컬 환경의 “외부 렉시컬 환경에 대한 참조”에 저장될 참조값

 

함수 객체는 내부 슬롯 [[Environment]]에 저장한 렉시컬 환경의 참조, 즉 상위 스코프를 자신이 존재하는 한 기억

 

함수 코드 평가 순서

1. 함수 실행 컨텍스트 생성
2. 함수 렉시컬 환경 생성

- this 바인딩

- 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정

- 함수 환경 레코드 생성

 

함수 렉시컬 환경의 구성 요소인 외부 렉시컬 환경에 대한 참조에는 함수 객체의 내부 슬롯 [[Environment]]에 저장된 렉시컬 환경의 참조가 할당

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클로저와 렉시컬 환경

const x = 1;

// 1
function outer() {
	const x = 10;
	const inner = function () { console.log(x); }; // 2
	return inner;
}

// outer 함수를 호출하면 중첩 함수 inner 반환
// outer 함수의 실행 컨텍스트는 실행 컨텍스트 스택에서 팝되어 제거
const innerFunc = outer(); // 3
innerFunc(); // 4 | 결과: 10

 

outer 함수를 호출하면 outer 함수는 중첩 함수 inner를 반환하고 생명주기 마감

→ outer 함수의 실행 컨텍스트는 실행 컨텍스트 스택에서 제거

→ outer 함수의 지역 변수 x 또한 생명 주기를 마감

→ 지역 변수 x는 더 이상 유효하지 않음

 

하지만 실행 결과(4)는 outer 함수의 지역 변수 x의 값인 10

 

외부 함수보다 중첩 함수가 더 오래 유지되는 경우 중첩 함수는 이미 생명 주기가 종료한 외부 함수의 변수 참조 가능 → 이러한 중첩 함수를 클로저라 부름

 

클로저는 중첩 함수가 상위 스코프의 식별자를 참조하고 있고, 중첩 함수가 외부 함수보다 더 오래 유지되는 경우에 한정

(상위 스코프의 어떤 식별자도 참조하지 않는 경우 대부분의 모던 브라우저는 최적화를 통해 상위 스코프를 기억하지 않음)

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클로저의 활용

클로저는 상태를 안전하게 변경하고 유지하기 위해 사용

상태가 의도치 않게 변경되지 않도록 상태를 안전하게 은닉하고 특정 함수에게만 상태 변경을 허용하기 위해 사용

 

좋지 않은 코드 예시

// 카운트 상태 변수
let num = 0;

// 카운트 상태 변경 함수
const increase = function () {
	// 카운트 상태를 1만큼 증가
	return ++num;
};

console.log(increase()); // 1
console.log(increase()); // 2
console.log(increase()); // 3

1. 카운트 상태(num 변수의 값)는 increase 함수가 호출되기 전까지 변경되지 않고 유지되어야
2. 카운트 상태(num 변수의 값)는 increase 함수만이 변경할 수 있어야

// 카운트 상태 변경 함수
const increase = (function () {
	// 카운트 상태 변수
	let num = 0;
	
	// 클로저
	return function () {
		return ++num;
	};
}());

console.log(increase()); // 1
console.log(increase()); // 2
console.log(increase()); // 3

즉시 실행 함수는 호출된 이후 소멸되지만 즉시 실행 함수가 반환한 클로저는 increase 변수에 할당되어 호출

→ 이 때 즉시 실행 함수가 반환한 클로저는 자신이 정의된 위치에 의해 결정된 상위 스코프인 즉시 실행 함수의 렉시컬 환경을 기억

→ 즉시 실행 함수가 반환한 클로저는 카운트 상태를 유지하기 위한 카운트 상태를 유지하기 위한 자유 변수 num을 언제 어디서 호출하든지 참조하고 변경 가능

 

클로저는 상태가 의도치 않게 변경되지 않도록 안전하게 은닉하고 특정 함수에게만 상태 변경을 허용하여 상태를 안전하게 변경하고 유지하기 위해 사용

 

 

함수형 프로그래밍에서 클로저를 활용하는 간단한 예제

// 함수를 인수로 전달받고 함수를 반환하는 고차 함수
// 이 함수는 카운트 상태를 유지하기 위한 자유 변수 counter를 기억하는
// 클로저를 반환

function makeCounter(aux) {
	// 카운트 상태를 유지하기 위한 자유 변수
	let counter = 0;
	
	// 클로저를 반환
	return function () {
		// 인수로 전달받은 보조 함수에 상태 변경을 위임
		counter = aux(counter);
		return counter;
	}
}
// 보조 함수
function increase(n) {
	return ++n;
}

// 보조 함수
function decrease(n) {
	return --n;
}

// 함수로 함수 생성
// makeCounter 함수는 보조 함수를 인수로 전달받아 함수를 반환
const counter = makeCounter(increase);
console.log(increaser()); // 1
console.log(increaser()); // 2

// increaser 함수와는 별개의 독립된 렉시컬 환경을 갖기 때문에 카운터 상태 연동 x
const decreaser = makeCounter(decrease);
console.log(decreaser()); // -1
console.log(decreaser()); // -2

makeCounter 함수는 보조 함수를 인자로 전달받고 함수를 반환하는 고차 함수

→ makeCounter 함수가 반환하는 함수는 자신이 생성됐을 때의 렉시컬 환경인 makeCounter 함수의 스코프에 속한 counter 변수를 기억하는 클로저

makeCounter 함수를 호출해 함수를 반환할 때 반환된 함수는 자신만의 독립된 렉시컬 환경을 가짐

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캡슐화와 정보 은닉

캡슐화는 객체의 상태를 나타내는 프로퍼티와 프로퍼티를 참조하고 조작할 수 있는 동작인 메서드를 하나로 묶는 것

→ 객체의 특정 프로퍼티나 메서드를 감출 목적으로 사용하기도 하는데 이를 정보 은닉이라고 함.

정보 은닉은 객체 간의 상호 의존성, 즉 결합도를 낮추는 효과

 

자바스크립트 객체의 모든 프로퍼티와 메서드는 기본적으로 외부에 공개되어 있다. (즉, 객체의 모든 프로퍼티와 메서드는 기본적으로 public)

 

자바스크립트는 정보 은닉을 완전하게 지원하지 않았었지만, 지금은 구현되는 것으로 보인다.

 

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클래스

프로타입 기반 객체지향 언어는 클래스가 필요 없는 객체지향 프로그래밍 언어.

 

ES6의 클래스가 기존의 프로토타입 기반 객체지향 모델을 폐지하고 새롭게 클래스 기반 객체지향 모델을 제공하는 것은 아님

→ 클래스는 함수이며 기존 프토토타입 기반 패턴을 클래스 기반 패턴을 클래스 기반 패턴처럼 사용할 수 있도록 하는 ‘문법적 설탕’

클래스는 생성자 함수와의 차이

1. 클래스는 new 연산자 없이 호출하면 에러 발생
2. 클래스는 상속을 지원하는 extends와 super 키워드를 제공
3. 클래스는 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 동작
4. 클래스 내의 모든 코드는 암묵적으로 strict mode가 지정되어 실행됨 → 해제 불가
5. 클래스의 construcor, 프로토타입 메서드, 정적 메서드는 모두 프로퍼티 어트리뷰트 [[Enumerable]]의 값이 false

클래스는 단순한 문법적 설탕이라고 보기보다는 새로운 객체 생성 매커니즘으로 보는 것이 합당

 

클래스는 class 키워드를 사용하여 정의 (파스칼 케이스를 사용하는 것이 일반적)

클래스는 일급 객체로서

• 무명의 리터럴로 생성 가능, 런타임에 생성 가능
• 변수나 자료구조에 저장 가능
• 함수의 매개변수에게 전달 가능
• 함수의 반환값으로 사용 가능

 

클래스 몸체에서 정의할 수 있는 메서드는 constructor(생성자), 프로토타입 메서드, 정적 메서드 세 가지가 있음

// 클래스 선언문
class Person {
	// 생성자
	constructor(name) {
		// 인스턴스 생성 및 초기화
		this.name = name; // name 프로퍼티는 public하다.
	}
	
	// 프로토타입 메서드
	sayHi() {
		console.log(`Hi: My name is ${this.name}`);
	}
	
	// 정적 메서드
	static sayHello() {
		console.log('Hello!');
	}
}

// 인스턴스 생성
const me = new Person('Lee');

// 인스턴스의 프로퍼티 참조
console.log(me.name); // Lee

// 프로토타입 메서드 호출
me.sayHi(); // Hi! My name is Lee

// 정적 메서드 호출
Person.sayHello(); // Hello!

클래스와 생성자 함수의 정의 방식은 형태적인 면에서 매우 유사

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클래스 호이스팅

클래스 선언문으로 정의한 클래스는 함수 선언문과 같이 소스코드 평가 과정, 즉 런타임 이전에 먼저 평가되어 함수 객체를 생성

→ 클래스가 평가되어 생성된 함수 객체는 생성자 함수로서 호출할 수 있는 함수, 즉 constructor

→ 생성자 함수로서 호출할 수 있는 함수는 함수 정의가 평가되어 함수 객체를 생성하는 시점에 프로토타입도 더불어 생성

 

클래스 선언문도 호이스팅이 발생하지만, let, const 키워드로 선언한 변수처럼 호이스팅됨

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인스턴스 생성

클래스는 생성자 함수이며 new 연산자와 함께 호출되어 인스턴스를 생성

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메서드

1. constructor

constructor는 인스턴스를 생성하고 초기화하기 위한 특수한 메서드 (이름 변경 불가능)

클래스는 인스턴스를 생성하는 생성자 함수

→ new 연산자와 함께 클래스를 호출하면 클래스는 인스턴스를 생성

 

constructor는 메서드로 해석되는 것이 아니라 클래스가 평가되어 생성한 함수 객체 코드의 일부가 됨

(참고로, 클래스의 constructor 메서드와 프로토타입의 constructor 프로퍼티는 직접적인 관련이 없다.)

 

constructor는 생략이 가능하며, 클래스에 빈 constructor가 암묵적으로 정의됨

 

프로퍼티가 추가되어 초기화된 인스턴스를 생성하려면 construcor 내부에서 this에 인스턴스 프로퍼티를 추가한다.

 

constructor는 별도의 반환문을 가지지 않아야한다.

2. 프로토타입 메서드

클래스 몸체에서 정의한 메서드는 클래스의 prototype 프로퍼티에 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 ${this.name}`);
	}
}

const me = new Person('Lee');
me.sayHi(); // Hi! my name is Lee

생성자 함수와 마찬가지로 클래스가 생성한 인스턴스는 프로토타입 체인의 일원이 된다.

결국, 클래스는 생성자 함수와 같이 인스턴스를 생성하는 생성자 함수

 

3. 정적 메서드

정적 메서드는 인스턴스를 생성하지 않아도 호출할 수 있는 메서드

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 메서드는 프로토타입 메서드처럼 인스턴스로 호출하지 않고 클래스로 호출한다.

// 정적 메서드는 클래스로 호출한다.
// 정적 메서드는 인스턴스 없이도 호출할 수 있다.
Person.sayHi(); // Hi!

4. 정적 메서드와 프로토타입 메서드의 차이

1. 정적 메서드와 프로토타입 메서드는 자신이 속해 있는 프로토타입 체인이 다르다.
2. 정적 메서드는 클래스로 호출하고 프로토타입 메서드는 인스턴스로 호출한다.
3. 정적 메서드는 인스턴스 프로퍼티를 참조할 수 없지만 프로토타입 메서드는 인스턴스 프로퍼티를 참조할 수 있다.

메서드 내부에서 인스턴스 프로퍼티를 참조할 필요가 있다면 this를 사용해야 하며, 이러한 경우 프로토타입 메서드로 정의해야

→ 메서드 내부에서 인스턴스 프로퍼티를 참조해야 할 필요가 없다면 this를 사용하지 않게 된다.

5. 클래스에서 정의한 메서드의 특징

1. function 키워드를 생략한 메서드 축약 표현을 사용한다.
2. 객체 리터럴과는 다르게 클래스에 메서드를 정의할 때는 콤마가 필요없다.
3. 암묵적으로 strict mode로 실행된다.
4. for … in 문이나 Object.keys 메서드 등으로 열거할 수 없다.
5. 내부 메서드 [[Construct]]를 갖지 않는 non-constructor → new 연산자와 함께 호출 불가능

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클래스의 인스턴스 생성 과정

1. 인스턴스 생성과 this 바인딩
2. 인스턴스 초기화
3. 인스턴스 반환

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프로퍼티

인스턴스 프로퍼티는 constructor 내부에서 정의해야한다.

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접근자 프로퍼티

접근자 프로퍼티는 자체적으로는 값을 갖지 않고 다른 데이터 프로퍼티의 값을 읽거나 저장할 때 사용하는 접근자 함수로 구성된 프로퍼티

→ getter 함수와 setter 함수로 구성

getter는 호출하는 것이 아니라 프로퍼티처럼 참조하는 형식으로 사용, 참조 시에 내부적으로 getter가 호출

setter도 호출하는 것이 아니라 프로퍼티처럼 값을 할당하는 ㅎ여식으로 사용하며, 할당 시에 내부적으로 setter가 호출

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클래스 필드

클래스 필드는 클래스 기반 객체지향 언어에서 클래스가 생성할 인스턴스의 프로퍼티를 가리키는 용어

클래스 몸체에서 클래스 필드를 정의하는 경우 this에 클래스 필드를 바인딩해서는 안된다.

→ this는 클래스의 constructor와 메서드 내에서만 유효

 

클래스 필드를 참조하는 경우 자바스크립트에서는 this를 반드시 사용해야 한다.

 

클래스 필드에 초기값을 할당하지 않으면 undefined를 갖는다.

 

인스턴스를 생성할 때 클래스 필드를 초기화를 해야한다면 constructor 내부에서 클래스 필드를 참조하여 초기값을 할당해야 한다.

함수는 일급 객체이므로 함수를 클래스 필드에 할당 가능 → 클래스 필드를 통해 메서드 정의 가능

→ 클래스 필드에 함수를 할당하는 경우, 이 함수는 인스턴스 메서드가 된다. → 권장 x

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상속에 의한 클래스 확장

상속에 의한 클래스 확장은 기존 클래스를 상속받아 새로운 클래스를 확장하여 정의하는 것

클래스는 상속을 통해 다른 클래스를 확장할 수 있는 문법인 extends 키워드가 기본적으로 제공됨

// 수퍼클래스
class Base {}

// 서브클래스
class Derived extends Base {}

 

위 예제의 클래스에는 다음과 같이 암묵적으로 constructor가 정의

// 수퍼클래스
class Base {
	constructor() {}
}

// 서브클래스
class Derived extends Base {
	constructor(...args) { super(...args); }
}

const derived = new Derived();
console.log(derived);

 

super를 호출하면 수퍼클래스의 constructor(super-constructor)를 호출

// 수퍼클래스
class Base {
	constructor(a, b) {
		this.a = a;
		this.b = b;
	}
}

// 서브클래스
class Derived extends Base {
	constructor(a, b, c) {
		super(a,b);
		this.c = c;
	}
}

const derived = new Derived(1,2,3);
console.log(derived; // Derived {a: 1, b: 2, c: 3}

1. 서브클래스에서 constructor를 생략하지 않는 경우 서브클래스의 constructor에서는 반드시 super를 호출해야
2. 서브클래스의 constructor에서 super를 호출하기 전에는 this를 참조할 수 없다.
3. super는 반드시 서브클래스의 constructor에서만 호출해야

메서드 내에서 super를 참조하면 수퍼클래스의 메서드를 호출할 수 있다.

extends 키워드를 사용하여 표준 빌트인 생성자 함수를 확장할 수 있다.

ex) class MyArray extends Array

 

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ES6 함수의 추가 기능

ES6 이전의 모든 함수는 이반 함수로서 호출할 수 있는 것은 물론 생성자 함수로서 호출할 수 있다.

→ callable이면서 constructor

ES6 사양에서 메서드는 메서드 축약 표현으로 정의된 함수만을 말한다.

ES6 사양에서 정의한 메서드(이하 ES6 메서드)는 인스턴스를 생성할 수 없는 non-constructor

ES6 메서드는 자신을 바인딩한 객체를 가리키는 내부 슬롯 [[HomeObject]]를 가짐.

ES6 메서드가 아닌 함수는 super 키워드 사용 불가능

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화살표 함수

화살표 함수는 function 키워드 대신 화살표를 사용하여 기존의 함수 정의 방식보다 간략하게 함수를 정의할 수 있다.

매개변수가 없는 경우 소괄호 ()를 생략할 수 없다.

ex) const arrow = () ⇒ { … };

객체 리터럴을 반환하는 경우 객체 리터럴을 소괄호 ()로 감싸 주어야한다.

ex) const create = (id, content) ⇒ ({ id, content });

화살표 함수도 일급 객체이므로 Arrray.prototype.map, Array.prototype.filter, Array.prototype.reduce같은 고차 함수에 인수로 전달할 수 있다.

// ES5
[1,2,3].map(function (v) {
	return v * 2;
});

// ES6
[1,2,3].map(v => v * 2); // -> { 2, 4, 6 }

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화살표 함수와 일반 함수의 차이

1. 화살표 함수는 인스턴스를 생성할 수 없는 non-constructor
2. 중복된 매개변수 이름 선언 불가
3. 화살표 함수는 함수 자체의 this, arguments, super, new.target 바인딩을 갖지 않는다.

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this

화살표 함수의 this는 일반 함수의 this와 다르게 동작

함수를 정의할 때 this에 바인딩할 객체가 정적으로 결정되는 것이 아니고, 함수를 호출할 때 함수가 어떻게 호출되었는지에 따라 this에 바인딩할 객체가 동적으로 결정됨

 

화살표 함수는 함수 자체의 this 바인딩을 갖지 않음.

→ 따라서 화살표 함수 내부에서 this를 참조하면 상위 스코프의 this를 그대로 참조

→ lexical this

 

화살표 함수로 메서드를 정의하는 것은 바람직하지 않다.

→ 메서드를 정의할 때는 ES6 메서드 축약 표현으로 정의한 ES6 메서드를 사용하는 것이 좋다.

// bad
const person = {
	name: 'Lee',
	sayHi: () => console.log(`Hi ${this.name}`)
};

// good
const person = {
	name: 'Lee',
	sayHi() {
		console.log(`Hi ${this.name}`);
	}
}
	

화살표 함수는 함수 자체의 super 바인딩을 갖지 않는다.

→ 화살표 함수 내부에서 super를 참조하면 this와 마찬가지로 상위 스코프의 super를 참조

 

화살표 함수는 함수 자체의 arguments 바인딩을 갖지 않는다.

→ 화살표 내부에서 arguments를 참조하면 this와 마찬가지로 상위 스코프의 arguments를 참조

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Rest 파라미터

Rest 파라미터는 매개변수 이름 앞에 세개의 점 …을 붙여서 정의한 매개변수를 의미

→ Rest 파라미터는 함수에 전달된 인수들의 목록을 배열로 전달받음

 

Rest 파라미터는 단 하나만 선언 가능

Rest 파라미터는 함수 정의 시 선언한 매개변수 개수를 나타내는 함수 객체의 length 프로퍼티에 영향을 주지 않음

function baz(x, y, ...rest) {}
console.log(baz.length); // 2

 

ES6에서는 rest 파라미터를 사용하여 가변 인자 함수의 인수 목록을 배열로 직접 전달받을 수 있다.

→ 이를 통해 유사 배열 객체인 arguments 객체를 배열로 변환되는 번거로움을 피할 수 있다.

 

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매개변수 기본값

함수를 호출할 때 매개변수의 개수만큼 인수를 전달하는 것이 바람직하지만 그렇지 않은 경우에도 에러가 발생x → 자바스크립트 엔진이 매개변수의 개수와 인수의 개수를 체크하지 않기 때문

 

매개변수에 인수가 전달되었는지 확인하여 인수가 전달되지 않은 경우 매개변수에 기본값을 할당할 필요가 있음

function sum(x = 0, y = 0) {
	return x + y;
}

console.log(sum(1,2)); // 3
console.log(sum(1)); // 1