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  1. 2012.01.03 Javascript 스터디 노트 2 (Prototype Chaining에 대하여...)
자바스크립트(이후 JS)는 객체지향 언어다. 하지만 c++이나 Java처럼 타입(class)에 기반한 객체지향 언어가 아니라 객체(object: 실제 인스턴스)에 기반한 객체지향 언어다. JS는 prototype chain을 통해서 객체지향적 특징을 구현한다. 이에 대해 요약한다.

Function & Constructor
- JS는 함수를 intrinsic한 객체로 취급한다. 즉, 함수를 Number나 String, Date 등과 동등한 객체로 취급한다.
- JS의 함수 중 객체를 리턴하는 함수를 Constructor (생성자 함수 객체)라고 한다.
- JS의 Constructor는 객체를 생성하기 위해 new 연산자와 함께 사용된다.
- JS의 Function 객체는 prototype 속성과 constructor 속성을 갖는다 (이 글에서 소문자로 시작하는 constructor는 Function 객체가 갖고 있는 속성의 이름이며, 대문자로 시작하는 Constructor는 생성자 함수 객체를 말한다).
- Constructor의 constructor 속성은 자기 자신을 가리킨다 (생성자 함수 객체 자신을 가리킨다).
- Constructor의 prototype 속성은 Constructor가 생성하는 객체의 [[prototype]] 객체를 가리킨다 (이 글에서 prototype은 Function 객체가 갖고 있는 속성의 이름이며, [[prototype]]은 JS가 객체지향적 특성을 구현하기 위해 사용하는 프로토타입 객체를 말한다. JS의 원본 스펙인 ECMA-262 스펙에서 [[prototype]] 표기법을 빌려왔다).

Prototype Chaining
- 모든 JS 객체는 ECMA-262 스펙에 따라 자신의 [[prototype]] 객체를 알고있다. 하지만 이를 구현하는 방식은 제각각이다. WebKit 계열의 JS 엔진은 모든 객체에 __proto__ 라는 이름의 속성을 부여하여 [[prototype]] 객체를 노출한다. 반면 IE는 [[prototype]] 객체를 외부에 노출하지 않는다 (__proto__라는 이름의 속성이 없다). 그렇더라도 IE 역시 ECMA-262 스펙을 만족시키는 JS 엔진이다.
- 어떤 JS 객체가 외부로부터 메소드나 속성을 요구받으면, 자기가 갖고 있는 메소드나 속성 리스트를 먼저 확인하고, 없을 경우 [[prototype]] 객체에 요구된 메소드나 속성이 있는지 확인한다. 이런 확인 작업을 [[prototype]] 객체의 [[prototype]] 객체를 거쳐 최상위 [[prototype]] 객체까지 계속한다. 이를 prototype chaining이라고 한다.

JS 객체 구현의 실제
다음과 같은 객체 hierarchy를 JS로 구현한다고 가정해보자.

(만들고자 하는 객체 hierarchy와 이를 구현한 생성자 함수)


- Rect 객체는 w(폭)과 h(높이)를 속성으로 갖는다
- PosRect 객체는 Rect 객체로부터 w, h 속성을 계승하고, x(시작점의 x좌표)와 y(시작점의 y좌표)를 추가 속성으로 갖는다

Rect() 생성자 함수와 PosRect() 생성자 함수를 위와 같이 정의하면 JS 엔진은 아래와 같은 관계의 객체들을 만들어낸다. 실체가 없는 타입이 아니라 메모리 상에 실제로 존재하는 객체가 만들어지는 것이다.

(생성자 함수와 prototype 객체 사이의 관계)


- PosRect : 생성자 함수 객체
- PosRect.prototype : PosRect 생성자 함수를 통해 생성하는 객체의 [[prototype]] 객체 
- Rect : 생성자 함수 객체
- Rect.prototype : Rect 생성자 함수를 통해 생성하는 객체의 [[prototype]] 객체
- Object : JS 엔진에 내장된 생성자 함수 객체
 
이 상태에서 다음 코드를 통해 PosRect 타입의 객체 pr을 생성하면... 
pr = new PosRect(1, 2, 3, 4);

JS 엔진의 메모리에는 다음과 같은 관계를 갖는 pr 객체가 만들어진다.

(생성자 함수를 통해 만들어낸 객체와 prototype 객체 사이의 관계)
 


샘플코드 (부록?)
이상의 관계를 파악할 수 있는 샘플 코드를 첨부한다.

 
위 파일을 크롬, 사파리 등의 웹킷계열 브라우저 또는 파이어폭스 브라우저로 로드하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있다. IE는 __proto__ 속성을 지원하지 않기 때문에 원하는 결과를 얻을 수 없다 (ECMA-262 스펙이 __proto__ 속성의 존재를 강제하지 않기 때문에 __proto__ 속성을 지원하지 않더라도 IE가 잘못한 것은 아니다). 아래 결과를 통해 JS의 prototype chain 구성 방식을 확인할 수 있다.

var o= pr;
(0) o = PosRect( x=1, y=2, w=3, h=4 )
(0) o.isCustomizedObject = true
(0) o.prototype = undefined
(0) o.__proto__ = PosRect( x=undefined, y=undefined, w=undefined, h=undefined )
--- o= o.__proto__;
(1) o = PosRect( x=undefined, y=undefined, w=undefined, h=undefined )
(1) o.isCustomizedObject = true
(1) o.prototype = undefined
(1) o.__proto__ = Rect( w=undefined, h=undefined )
--- o= o.__proto__;
(2) o = Rect( w=undefined, h=undefined )
(2) o.isCustomizedObject = true
(2) o.prototype = undefined
(2) o.__proto__ = [object Object]
--- o= o.__proto__;
(3) o = [object Object]
(3) o.isCustomizedObject = undefined
(3) o.prototype = undefined
(3) o.__proto__ = null
   
결론
JS가 Class라는 개념을 지원하지 않기 때문에 객체들 사이의 관계를 간편하고 멋진 StarUML을 통해 클래스 다이어그램으로 그려낼 수 없었다. Class들 사이의 관계가 아니라 Object instance들 사이의 관계를 그려야 했는데, StarUML이 이를 지원하지 않아 손으로 그려야 했다. 그만큼 JS의 객체 hierarchy 구현 방식은 일반적인 객체지향 언어와 다르며 독특하다. JS는 객체들 사이의 계승관계를 런타임에 만들고 변경할 수 있는 유연한 언어다. 

(이상)
 
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Posted by ingee

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