클래스 문법 총정리

*본 내용은 모던 자바스크립트 딥다이브의 class부분을 요약정리한 내용입니다.

* (*텍스트)는 제가 주석을 단 부분입니다.

클래스는 프로토타입의 문법적 설탕인가?

자바스크립트는 프로토타입 기반 객체지향 언어다. 비록 다른 객체지향 언어와의 차이점에 대한 논쟁이 있긴 하지만 자바스크립트는 강력한 객체지향 프로그래밍 능력을 지니고 있다.

프로토타입 기반 객체지향 언어는 클래스가 필요 없는 객체지향 프로그래밍 언어다. ES5에서는 클래스 없이도 다음과 같이 생성자 함수와 프로토타입을 통해 객체지향 언어의 상속을 구현할 수 있다.

var person = (function(){
  // 생성자 함수
  function Person(name) {
    this.name = name;
  }
  
  // 프로토타입 메서드
  Person.prototype.sayHi = function () {
    console.log("Hi! My name is " + this.name);
  };
  
  // 생성자 함수 반환
  return Person
}());

// 인스턴스 생성
var me = new Person("Lee");
me.sayHi(); // Hi! My name is Lee;

 

 

하지만 클래스 기반 언어에 익숙한 프로그래머들은 프로토타입 기반 프로그래밍 방식에 혼란을 느낄 수 있고 자바스크립트를 잘 받아들이지 못하는 하나의 장벽처럼 인식하였다.

 

ES6에서 도입된 클래스는 기존 프로토타입 기반 객체지향 프로그래밍보다

자바나 C#과 같은 클래스 기반 객체지향 프로그래밍에 익숙한 프로그래머가 더욱 빠르게 학습할 수 있도록

클래스 기반 객체지향 프로그래밍 언어와 매우 흡사한 새로운 객체 생성 메커니즘을 제시한다.

 

그렇다고 ES6의 클래스가 기존의 프로토타입 기반 객체지향 모델을 폐지하고 새롭게 클래스 기반 객체지향 모델을

제공하는 것은 아니다. 사실 클래스는 함수이며 기존 프로토타입 기반 패턴을 클래스 기반 패턴처럼

사용할 수 있도록 하는 문법적 설탕(Synthetical Sugar)이라고 볼 수 있다.

 

단, 클래스와 생성자 함수는 모두 프로토타입 기반의 인스턴스를 생성하지만 정확히 동일하게 동작하지는 않는다. 클래스는 생성자 함수보다 엄격하며 생성자 함수에서는 제공하지 않는 기능도 제공한다.

 

1. 클래스를 new 연산자 없이 호출하면 에러가 발생한다. 하지만 생성자 함수를 new 연산자 없이 호출하면 일반 함수로서 호출된다.
2. 클래스는 상속을 지원하는 extends와 super 키워드를 제공한다. 하지만 생성자 함수는 extends와 super 키워드를 지원하지 않는다.
3. 클래스는 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 동작한다. 하지만 함수 선언문으로 정의된 생성자 함수는 함수 호이스팅이, 함수 표현식으로 정의한 생성자 함수는 변수 호이스팅이 발생한다.
4. 클래스 내의 모든 코드에는 암묵적으로 strict mode가 지정되어 실행되며 strict mode를 해제할 수 없다. 하지만 생성자 함수는 암묵적으로 strict mode가 지정되지 않는다.
5. 클래스의 counstructor, 프로토타입 메서드, 정적 메서드는 모두 프로퍼티 어트리뷰트 [[Enumerable]]의 값이 false다. 다시 말해, 열거되지 않는다.

 

생성자 함수와 클래스는 프로토타입 기반의 객체지향을 구현했다는 점에서 매우 유사하다. 하지만 클래스는 생성자 함수 기반의 객체 생성방식보다 견고하고 명료하다. 특히 클래스의 extends와 super 키워드는 상속 관계 구현을 더욱 간결하고 명료하게 한다.

따라서 클래스를 프로토타입 기반 객체 생성 패턴의 단순한 문법적 설탕이라고 보기보다는 새로운 객체 생성 메커니즘으로 보는 것이 좀 더 합당하다.

 

클래스 정의

클래스는 class 키워드를 사용하여 정의한다. 클래스 이름은 생성자 함수와 마찬가지로 파스칼 케이스를 사용하는 것이 일반적이다. 파스칼 케이스를 사용하지 않아도 에러가 발생하지는 않는다.

class Person {}

 

일반적이지는 않지만 함수와 마찬가지로 표현식으로 클래스를 정의할 수도 있다. 이때 클래스는 함수와 마찬가지로 이름을 가질수도 있고 갖지 않을수도 있다.

// 익명 클래스 표현식
const Person = class {};

// 기명 클래스 표현식
const Person = class MyClass {};

 

클래스를 표현식으로 정의할 수 있다는 것은 클래스가 값으로 사용할 수 있는 일급 객체라는 것을 의미한다.

즉 클래스는 일급 객체로써 다음과 같은 특징을 갖는다.

 

- 무명의 리터럴로 생성할 수 있다. 즉 런타임에 생성이 가능하다.

- 변수와 자료구조(객체, 배열 등)에 저장할 수 있다.

- 함수의 매개변수에게 전달할 수 있다.

- 함수의 반환값으로 사용할 수 있다.

 

좀 더 자세히 말하자면 클래스는 함수다. 따라서 클래스는 값처럼 사용할 수 있는 일급 객체다.

 

클래스 몸체에는 0개 이상의 메서드만 정의할 수 있다. 클래스 몸체에서 정의할 수 있는 메서드는 counstructor(생성자), 프로토타입 메서드, 정적 메서드의 세 가지가 있다.

// 클래스 선언문
const Person = class {
  // 생성자
  constructor(name) {
    // 인스턴스 생성 및 초기화
    this.name = name;
  }
  
  // 프로토타입 메서드
  sayHi() {
    console.log("Hi! My name is ${this.name}");
  }
  
  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 메소드 호출
Person.sayHello(); // Hello!

 

이처럼 클래스와 생성자 함수의 정의 방식은 형태적인 면에서 매우 유사하다.

 

 

클래스 호이스팅

클래스는 함수로 평가된다.

// 클래스 선언문
class Person {}

console.log(typeof Person); // function

 

클래스 선언문으로 정의한 클래스는 함수 선언문과 같이 소스코드 평가 과정, 즉 런타임 이전에 먼저 평가되어 함수 객체를 생성한다. 이때 클래스가 평가되어 생성된 함수 객체는 생성자 함수로서 호출할 수 있는 함수, 즉 constructor다. 생성자 함수로서 호출할 수 있는 함수는 함수 정의가 평가되어 함수 객체를 생성하는 시점에서 프로토타입도 더불어 생성된다. 프로토타입과 생성자 함수는 단독으로 존재할 수 없고 언제나 쌍으로 존재하기 때문이다.

단, 클래스는 정의 이전에 참조할 수 없다.

console.log(Person);
// ReferenceError: Cannot access 'Person' before initialization

// 클래스 선언문
class Person {}

 

클래스 선언문은 마치 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 보이나 그렇지 않다. 다음 예제를 살펴보자.

const Person = "";

{
  // 호이스팅이 발생하지 않는다면 ""이 출력되어야 한다.
  console.log(Person);
  // ReferenceError: Cannot access 'Person' before initializtion
  
  // 클래스 선언문
  classs Person {}
}

 

클래스 선언문도 변수 선언, 함수 정의와 마찬가지로 호이스팅이 발생한다. 단, 클래스는 let, const 키워드로 선언한 변수처럼 호이스팅된다. 따라서 클래스 선언문 이전에 일시적 사각지대Temporal Dead Zone에 빠지기 때문에 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 동작한다.

 

var, let, const, function, function*, class 키워드를 사용하여 선언된 모든 식별자는 호이스팅된다. 모든 선언문은 런타임 이전에 먼저 실행되기 때문이다.

 

 

인스턴스 생성

클래스는 생성자 함수이며 new 연산자와 함께 호출되어 인스턴스를 생성한다.

class Person {}

// 인스턴스 생성
const me = new Person();
console.log(me); // Person {}

 

함수는 new 연산자의 사용 여부에 따라 일반 함수로 호출되거나 인스턴스 생성을 위한 생성자 함수로 호출되지만 클래스는 인스턴스를 생성하는 것이 유일한 존재 이유이므로 반드시 new 연산자와 함께 호출해야 한다.

 

class Person {}

// 인스턴스 생성
const me = Person();
console.log(me); // TypeError: Class constructor Foo cannot be invoked without 'new'

 

 

클래스 표현식으로 정의된 클래스의 경우 다음 예제와 같이 클래스를 가리키는 식별자(Person)를 사용해 인스턴스를 생성하지 않고 기명 클래스 표현식의 클래스 이름(MyClass)을 사용해 인스턴스를 생성하면 에러가 발생한다.

const Person = class MyClass {};

// 함수 표현식과 마찬가지로 클래스를 가리키는 식별자로 인스턴스를 생성해야 한다.
const me = new Person();

// 클래스 이름 MyClass는 함수와 동일하게 클래스 몸체 내부에서만 유효한 식별자다.
console.log(MyClass); // ReferenceError: MyClass is not defined

const you = new MyClass(); // ReferenceError: MyClass is not defined

 

이는 기명 함수 표현식과 마찬가지로 클래스 표현식에서 사용한 클래스 이름은 외부 코드에서 접근 불가능하기 때문이다.

(*const func = function namedFunc() {} 에서 namedFunc라는 참조에 접근할 수 없는 것과 같다는 말)

 

메서드

클래스 몸체에는 0개 이상의 메서드만 선언할 수 있다. 클래스 몸체에서 정의할 수 있는 메서드는 constructor(생성자), 프로토타입 메서드, 정적 메서드의 세 가지가 있다.

 

클래스 정의에 대한 새로운 제안 사양
ECMAScript 사양(ES11/ECMAScript 2020)에 따르면 인스턴스 프로퍼티는 반드시 constructor 내부에서 정의해야 한다. 하지만 2021년 1월 현재, 클래스 몸체에 메서드뿐만이 아니라 프로퍼티를 직접 정의할수 있는 새로운 표준 사양이 제안되어 있다.
이 제안 사양에 의해 머지않아 클래스 몸체에서 메서드뿐만 아니라 프로퍼티도 정의할 수 있게 될 것으로 보인다. 
(*됐다.)

 

 

constructor

constructor는 인스턴스를 생성하고 초기화하기 위한 특수한 메서드다. constructor는 이름을 변경할 수 없다.

class Person {
  // 생성자
  constructor (name) {
    // 인스턴스 생성 및 초기화
    this.name = name;
  }
}

 

앞에서 살펴보았듯이 클래스는 인스턴스를 생성하기 위한 생성자 함수이다.

console.log(typeof Person); // function

 

이처럼 클래스는 평가되어 함수 객체가 된다. 18.2절 "함수 객체의 프로퍼티"에서 살펴보았듯이 클래스도 함수 객체 고유의 프로퍼티를 모두 갖고 있다. 함수와 동일하게 프로토타입과 연결되어 있으며 자신의 스코프 체인을 구성한다.

모든 함수 객체가 가지고 있는 prototype 프로퍼티가 가리키는 프로토타입 객체의 constructor 프로퍼티는 클래스 자신을 가리키고 있다.이는 클래스가 인스턴스를 생성하는 생성자 함수라는 것을 의미한다. 즉, new 연산자와 함께 클래스를 호출하면 클래스는 인스턴스를 생성한다.

 

constructor는 메서드로 해석되는 것이 아니라 클래스로 평가되어 생상한 함수 객체 코드의 일부가 된다. 다시 말해, 클래스 정의가 평가되면 constructor의 기술된 동작을 하는 함수 객체가 생성된다.

 

class Person {}

constructor를 생략하면 클래스에 다음과 같이 빈 constructor가 암묵적으로 정의된다. constructor를 생략한 클래스는 빈 constructor에 의해 빈 객체를 생성한다.

 

 

static (정적 메서드)

정적 메서드는 인스턴스를 생성하지 않아도 호출할 수 있는 메서드를 말한다.

생성자 함수의 경우 정적 메서드를 생성하기 위해서는 다음과 같이 생성자 함수에 메서드를 추가해야 한다.

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

// 정적 메서드
Person.sayHi = function () {
  console.log("Hi!")
}

// 정적 메서드 호출
Person.sayHi() // Hi!

 

클래스에서는 메서드에 static 키워드를 붙이면 정적 메서드가 된다.

class Person {
  // 생성자
  constructor(name) {
    // 인스턴스 생성 및 초기화
    this.name = name;
  }
  
  // 정적 메서드
  static sayHi() {
    console.log("Hi!");
  }
}

이처럼 정적 메서드는 클래스에 바인딩된 메서드가 된다. 클래스는 함수 객체로 평가되므로 자신의 프로퍼티/메서드를 소유할 수 있다.

클래스는 클래스 정의(클래스 선언문이나 클래스 표현식)가 평가되는 시점에 함수 객체가 되므로 인스턴스와 달리 별다른 생성과정이 필요 없다. 따라서 정적 메서드는 클래스 정의 이후 인스턴스를 생성하지 않아도 호출할 수 있다.

정적 메서드는 프로토타입 메서드처럼 인스턴스로 호출하지 않고 클래스로 호출한다.

Person.sayHi(); // Hi!

 

---

(*위의 내용까지는 모던 자바스크립트의 내용이었다. 아래는 추가적으로 정리한 내용이다.)

 

클래스 정의 시 constructor를 생략하는 예시

constructor를 생략하고 클래스 필드를 정의하는 기능은 ECMAScript 2015(ES6)부터 도입되었다.

클래스 필드를 정의할 때 constructor를 생략하고 클래스 안에서 바로 변수를 선언할 수 있다.

이를 통해 코드를 더 간결하게 작성할 수 있으며, 보다 직관적인 코드를 작성할 수 있다.

...라고 한다. (개인적으론 constructor를 쓰는게 오히려 구획이 되는거 같아서 좋던데?)

class MyClass {
  // constructor 생략됨

  // 클래스 필드
  myField = 10;

  // 메서드
  myMethod() {
    console.log(this.myField);
  }
}

const myInstance = new MyClass();
myInstance.myMethod(); // 출력: 10

 

private 필드

ES2019부터 클래스에 private field가 추가되었다.

샵#을 필드 또는 메소드 명 앞에 프리픽스로 붙여주면 된다.

이러면 밖에서 이 프로퍼티에 접근하지 못하게 된다.

class Factory {
	#privateField = 'foo'
    	publicField = 'bar'
    
    	#privateMethod() {
		return 'baz'
	}
    	publicMethod() {
		return this.#privateField;
	}
}

const obj = new Factory()

obj.#privateField    // Uncaught SyntaxError: Private field '#privateMehtod' must be declared in an enclosing class

 

 

getter

getter는 클래스 프로퍼티에 접근할 때마다 클래스 프로퍼티의 값을 조작하는 행위가 필요할 때 사용한다.

getter는 메서드 이름 앞에 get 키워드를 사용해 정의하고, 이때 메서드 이름은 클래스 프로퍼티 이름처럼 사용된다.
다시 말해 getter는 호출하는 것이 아니라 프로퍼티처럼 참조하는 형식으로 사용하며 참조 시에 메서드가 호출된다.

getter는 이름 그대로 무언가를 취득할 때 사용하므로 반드시 무언가를 반환해야 된다.

class Person {
    constructor(firstName, lastName) {
        this.firstName = firstName;
        this.lastName = lastName;
    }

    get firstNameFunc() {
        return this.firstName;
    }

    get lastNameFunc() {
        return this.lastName;
    }

}

const me = new Person("Bumang", "Jeong");
console.log(me.firstNameFunc);   // Bumang 출력
console.log(me.lastNameFunc);    // Jeong 출력

 

 setter

setter는 클래스 프로퍼티의 값을 조작할 때 & 혹은 조작하고 다른 변화들을 내부적으로 일으킬 때 사용된다.

setter는 메서드 이름 앞에 set 키워드를 사용해 정의된다. 이때 메서드 이름은 클래스 프로퍼티 이름처럼 사용된다.

다시 말해 setter는 호출하는 것이 아니라 프로퍼티처럼 값을 할당하는 형식으로 사용하며 할당 시에 메서드가 호출됩니다. 

class Person {
    constructor(firstName, lastName) {
        this.firstName = firstName;
        this.lastName = lastName;
    }

    get firstNameFunc() {
        return this.firstName;
    }

    get lastNameFunc() {
        return this.lastName;
    }

    set firstNameFunc(firstName) {
        this.firstName = firstName;
    }

    set lastNameFunc(lastName) {
        this.lastName = lastName;
    }

}

const me = new Person("Bumang", "Jeong");

// setter 호출
me.firstNameFunc = "Bumang";
me.lastNameFunc = "Jeong";

// getter 호출
console.log(me.firstNameFunc);   // Bumang 출력
console.log(me.lastNameFunc);    // Jeong 출력

 

 

메소드로도 구현할 수 있는데 getter와 setter를 왜 만드나?

의미적인 이유:

단순히 '()'를 치기 싫어서?(호출하기 싫어서?)

그것도 맞다. 사실 의미적으로 내부 프로퍼티를 읽고 싶기만 한건데 함수 호출을 발생시킨다는게 조금 이상하지 않나?

그러므로 getter와 setter는 의미적으로도 더욱 직관적으로 변한 셈이다.

 

보안적인 이유(캡슐화):

그리고 일반적인 메소드로 속성을 보여주는 경우에는 외부에서 해당 메소드를 호출하여 내부 상태에 직접 접근할 수 있다.

이는 객체의 캡슐화를 위반하고 데이터의 무결성을 보장하지 않을 수 있다.

반면에 getter와 setter를 사용하면 이러한 문제를 방지할 수 있다.

getter는 속성의 값을 읽기만 할 수 있고 setter는 속성의 값을 설정할 수 있도록 허용하므로 외부에서 직접적으로 내부 상태에 접근할 수 없게 된다. 이렇게 함으로써 객체의 캡슐화를 보다 효과적으로 유지할 수 있다.