[딥다이브] - 25. 클래스(3)

25.8. 상속에 의한 클래스 확장

25.8.1. 클래스 상속과 생성자 함수 상속

상속에 의한 클래스 확장은 프로토타입 기반 상속과는 다른데, 상속에 의한 클래스 확장은 기존 클래스를 상속받아 새로운 클래스를 확장하여 정의하는 것이다. 클래스는 extends 키워드를 통해 편하고 직관적으로 상속 받아 다른 클래스를 확장할 수 있다. 반면, 생성자 함수는 클래스와 같이 상속을 통해 확장할 수 있는 문법이 없다.

25.8.2. extends 키워드

extends 키워드를 사용해 상속받을 클래스를 정의한다.

// 수퍼(베이스/부모)클래스
class Base {}

// 서브(파생/자식)클래스
class Derived extends Base {}

서브클래스(파생/자식 클래스): 상속을 통해 확장된 클래스
수퍼클래스(베이스/부모 클래스): 서브클래스에게 상속된 클래스

extends키워드는 수퍼클래스와 서브클래스 간의 상속 관계를 설정한다. 수퍼클래스와 서브클래스는 인스턴스의 프로토타입 체인뿐 아니라 클래스 간의 프로토타입 체인도 생성해 프로토타입 메서드, 정적 메서드 모두 상속이 가능하다.

25.8.3. 동적 상속

extends는 생성자 함수를 비롯해 [[Construct]] 내부 메서드를 갖는 함수 객체로 평가될 수 있는 모든 표현식을 상속받아 클래스를 확장할 수도 있으며, 반드시 키워드 앞에 클래스가 와야 한다. 이를 통해 동적으로 상속받을 대상을 결정할 수 있다.

// 생성자 함수
function Base(a) {
  this.a = a
}

// 생성자 함수를 상속받는 서브클래스
class Derived extends Base {}

const derived = new Derived(1)

function Base1() {}

class Base2 {}

let condition = true

// 동적으로 상속 대상을 결정
class Derived extends (condition ? Base1 : Base2) {}

const derived = new Derived()

25.8.4. 서브클래스의 constructor

constructor(...args) { super(...args)}

서브클래스에서 constructor를 생략하면 클래스에 constructor가 암묵적으로 정의된다. 수퍼클래스와 서브클래스 모두 constructor를 생략한 경우, 암묵적으로 constructor가 정의된다.

class Base {
  // constructor() {} // 암묵적으로 정의
}

class Derived extends Base {
  // constructor(...args) {super(...args)} // 암묵적으로 정의
}

25.8.5. super 키워드

super는 함수처럼 호출하거나 this와 같이 식별자처럼 참조할 수 있는 특수한 키워드다.

super를 호출하면 수퍼클래스의 constructor를 호출한다.
super를 참조하면 수퍼클래스의 메서드를 호출할 수 있다.

super 호출

super를 호출하면 수퍼클래스의 constructor를 호출한다.

super를 호출할 때의 주의사항

서브클래스에서 constructor를 생략하지 않는 경우 서브클래스의 constructor에서는 반드시 super를 호출해야 함
서브클래스의 constructor에서 super를 호출하기 전에는 this를 참조할 수 없음
super는 반드시 서브클래스의 constructor에서만 호출, 그렇지 않으면 에러 발생

super 참조

메서드 내에서 super를 참조하면 수퍼클래스의 메서드를 호출할 수 있다.

서브클래스의 프로토타입 메서드는 수퍼클래스의 프로토타입 메서드를 가리킨다.
서브클래스의 정적 메서드는 수퍼클래스의 정적 메서드를 가리킨다.

25.8.6. 상속 클래스의 인스턴스 생성 과정

1. 서브클래스의 super 호출 자바스크립트 엔진은 수퍼클래스와 서브클래스를 구분하기 위해 base 또는 derived를 값으로 갖는 [[ConstructorKind]]를 갖는다. 다른 클래스를 상속받지 않는 클래스는 [[ConstructorKind]]의 값이 base로, 상속받는 클래스는 derived로 설정된다. 다른 클래스를 상속받지 않는 클래스는 new 연산자와 함께 호출되었을 때 암묵적으로 빈 객체(인스턴스)를 생성하고 this에 바인딩한다. 그러나 서브클래스는 수퍼클래스에게 인스턴스 생성을 위임한다. 이 때문에 서브클래스의 constructor에서 반드시 super를 호출해야 한다. 인스턴스를 생성하는 주체가 수퍼클래스이므로 서브클래스의 constructor 내부에서 super를 호출하지 않으면 수퍼클래스의 constructor를 호출되지 않으므로 에러가 발생한다.

2. 수퍼클래스의 인스턴스 생성과 this 바인딩 수퍼클래스의 constructor 내부의 this는 생성된 인스턴스(수퍼클래스가 생성)를 가리킨다. 그러나 new 연산자와 함께 호출된 함수를 가리키는 new.target은 서브클래스를 가리킨다. 인스턴스는 new.target이 가리키는 서브클래스가 생성한 것으로 처리된다.

3. 수퍼클래스의 인스턴스 초기화 this에 바인딩되어 있는 인스턴스에 프로퍼티를 추가하고 constructor가 인수로 전달받은 초기값으로 인스턴스의 프로퍼티를 초기화한다.

4. 서브클래스 constructor로의 복귀와 this 바인딩 super의 호출이 종료되고 제어 흐름이 서브클래스 constructor로 돌아오며, super가 리턴한 인스턴스가 this에 바인딩된다. 서브클래스는 super가 리턴한 인스턴스를 this에 바인딩해 그대로 사용하는데, 이때문에 super가 호출되지 않으면 this 바인딩도 할 수 없다.

5. 서브클래스의 인스턴스 초기화 this에 바인딩되어 있는 인스턴스에 프로퍼티를 추가하고 constructor가 인수로 전달받은 초기값으로 인스턴스의 프로퍼티를 초기화한다.

6. 인스턴스 변환 "완성된 인스턴스가 바인딩된 this"가 암묵적으로 리턴된다.

25.8.7. 표준 빌트인 생성자 함수 확장

String, Number, Array같은 표준 빌트인 객체도 extends 키워드를 사용해 확장할 수 있다. 생성자 함수를 상속받아 확장한 클래스가 생성한 인스턴스는 생성자 함수와 클래스의 모든 메서드를 사용할 수 있다.

// Array 생성자 함수를 상속받아 확장
class MyArray extends Array {
  uniq() {
    return this.filter((v, i, self) => self.indexOf(v) === i)
  }
  average() {
    return this.reduce((pre, cur) => pre + cur, 0) / this.length
  }
}

const myArray = new MyArray(1, 1, 2, 3)

// MyArray.prototype.uniq 호출
console.log(myArray.uniq()) // MyArray(3) [1, 2, 3]

주의할 점은 Array.prototype의 메서드 중 map, filter 같이 새로운 배열을 리턴하는 메서드는 MyArray 클래스의 인스턴스를 리턴한다.