모던 자바스크립트 Deep Dive / 21장 빌트인 객체

자바스크립트 객체의 분류

자바스크립트 객체는 다음과 같이 크게 3가지로 분류할 수 있다.

표준 빌트인 객체	표준 빌트인 객체는 ECMAScript 사양에 정의된 객체를 말하며, 애플리케이션 전역의 공통 기능을 제공한다. 표준 빌트인 객체는 ECMAScript 사양에 정의된 객체이므로 자바스크립트 실행 환경 (브라우저 또는 Node.js 환경)과 과계없이 언제나 사용할 수 있다. 표준 빌트인 객체는 전역 객체의 프로퍼티로서 제공된다. 따라서 별도의 선언 없이 전역 변수처럼 언제나 참조할 수 있다.
호스트 객체	호스트 객체는 ECMAScript 사양에 정의되어 있지 않지만 자바스크립트 실행 환경에서 추가로 제공하는 객체를 말한다. 브라우저 환경에서는 클라이언트 사이드 Web API를 호스트 객체로 제공하고, Node.js 환경에서는 Node.js 고유의 API를 호스트 객체로 제공한다.
사용자 정의 객체	사용자 정의 객체는 표준 빌트인 객체와 호스트 객체처럼 기본 제공되는 객체가 아닌 사용자가 직접 정의한 객체를 말한다.

 

표준 빌트인 객체

자바스크립트는 Object, String, Number, Boolean, Symbol, Date 등

40여개의 표준 빌트인 객체를 제공한다.

Math, Reflect, JSON 을 제외한 표준 빌트인 객체는 모두 인스턴스를 생성할 수 있는

생성자 함수 객체다. 생성자 함수 객체인 표준 빌트인 객체는 프로토타입 메서드와

정적 메서드를 제공하고 생성자 함수 객체가 아닌 표준 빌트인 객체는 정적 메서드만 제공한다.

 

생성자 함수인 표준 빌트인 객체가 생성한 인스턴스의 프로토타입은

표준 빌트인 객체의 prototype 프로퍼티에 바인딩된 객체다.

const strObj = new String("hi");

console.log(Object.getPrototypeOf(strObj) === String.prototype);
// true

 

표준 빌트인 객체의 prototype 프로퍼티에 바인딩된 객체는

다양한 기능의 빌트인 프로토타입 메서드를 제공한다. 그리고 빌트인 객체는 인스턴스 없이도

호출 가능한 빌트인 정적 메서드를 제공한다.

const num = new Number(1.5);

// Number의 메서드 toFixed()를 상속받아 사용
console.log(num.toFixed()); // 2

// 인스턴스가 없이 호출 가능한 정적 메서드 사용
console.log(Number.isInteger(0.5)); // false

 

원시값과 래퍼 객체

문자열이나 숫자, 불리언 등의 원시값이 있는데도  빌트인 생성자 함수가 존재하는 이유에 대해 알아보자.

const str = "Hello";

console.log(str.length);         // 5
console.log(str.toUpperCase());  // HELLO

 

str은 원시값이므로 프로퍼티와 메서드를 가질 수 없는데도 마치 객체처럼 동작한다.

이는 원시값에 대해 마치 객체처럼 마침표(또는 대괄호) 표기법으로 접근하면 자바스크립트

엔진이 일시적으로 원시값을 연관된 객체로 변환해 주기 때문이다.

즉, 원시값을 객체처럼 사용하면 자바스크립트 엔진은 암묵적으로 연관된 객체를 생성하여

생성된 객체로 프로퍼티에 접근하거나 메서드를 호출하고 다시 원시값으로 되돌린다.

 

이처럼 문자열, 숫자, 불리언 값에 대해 객체처럼 접근하면 생성되는 임시 객체를

래퍼 객체 wrapper object 라 한다.

 

문자열에 마침표 표기법으로 접근하면 그 순간 래퍼 객체인 String 생성자 함수의

인스턴스가 생성되고 문자열은 래퍼 객체의 [[StringData]] 내부 슬롯에 할당된다.

이때 문자열 래퍼 객체는 String.prototype의 메서드를 상속받아 사용할 수 있다.

그 후 래퍼 객체의 처리가 종료되면 래퍼 객체의 내부 슬롯에 할당된 원시값으로 원래의 상태,

즉 식별자가 원시값을 갖도록 되돌리고 래퍼 객체는 가비지 컬렉션의 대상이 된다.

// 식별자는 문자열을 값으로 가지고 있다.
const str = "Hello";

// 식별자는 암묵적으로 생성된 래퍼 객체를 가리킨다.
// 식별자의 값 "Hello"는 래퍼 객체의 [[StringData]] 내부 슬롯에 할당된다.
// 래퍼 객체에 name 프로퍼티가 동적 추가된다.
str.name = "Lee";

// 식별자는 다시 원래의 문자열(내부 슬롯에 할당된 원시값)을 갖는다.
// 생성된 래퍼 객체는 아무도 참조하지 않으므로 가비지 컬렉션의 대상이 된다.

// 식별자는 새롭게 암묵적으로 생성된(위와는 다른) 래퍼 객체를 가리킨다.
// 새롭게 생성됐으므로 name 프로퍼티가 존재하지 않는다.
console.log(str.name); // undefined

// 식별자가 원래의 값을 갖고 래퍼 객체는 가비지 컬렉션의 대상이 된다.
console.log(typeof str); // string

 

숫자 값 또한 마찬가지다.

const num = 1.5;

// 숫자가 래퍼 객체인 Number 객체로 변환된다.
console.log(num.toFixed());

// 래퍼 객체로 프로퍼티에 접근하거나 메서드를 호출한 후 원시값으로 되돌린다.
console.log(typeof num);

 

이처럼 문자열, 숫자, 불리언, 심벌은 암묵적으로 생성되는 래퍼 객체에 의해

마치 객체처럼 사용할 수 있으며, 표준 빌트인 객체의 프로토타입 메서드 또는 프로퍼티를

참조할 수 있다. 따라서 생성자 함수를 new 연산자와 함께 호출하여 인스턴스를

생성할 필요가 없으며 권장하지도 않는다. (일단 Symbol은 제외하고 나중에 더 알아보자)

 

위 4개 외의 원시값, 즉 null과 undefined는 래퍼 객체를 생성하지 않아

객체처럼 사용하면 에러가 발생한다.

 

전역 객체

전역 객체는 코드가 실행되기 이전 단계에 자바스크립트 엔진에 의해 어떤 객체보다도

먼저 생성되는 특수한 객체이며, 어떤 객체에도 속하지 않은 최상위 객체다.

 

전역 객체는 자바스크립트 환경에 따라 지칭하는 이름이 제각각이다.

브라우저 환경에서는 window(또는 self, this, frames)가 전역객체를 가리키지만

Node.js 환경에서는 global이 전역 객체를 가리킨다.

 

전역 객체는 표준 빌트인 객체와 환경에 따른 호스트 객체, 그리고 var 키워드로 선언한

전역 변수와 전역 함수를 프로퍼티로 갖는다.

즉 전역 객체는 계층적 구조상 어떤 객체에도 속하지 않은 모든 빌트인 객체의

최상위 객체다. 이는 프로토타입 상속 관계상에서 최상위 객체라는 의미는 아니다.

전역 객체 자신은 어떤 객체의 프로퍼티도 아니며 객체의 계층적 구조상 표준 빌트인 객체와

호스트 객체를 프로퍼티로 소유한다는 것을 말한다.

 

전역 객체의 특징들

✔️ 전역 객체는 의도적으로 생성할 수 없다.

즉, 전역 객체를 생성할 수 있는 생성자 함수가 제공되지 않는다.

 

✔️ 전역 객체의 프로퍼티를 참조할 때 window(또는 global)를 생략할 수 있다.

console.log(global.parseInt == parseInt); // true

 

✔️ 전역 객체는 모든 표준 빌트인 객체를 프로퍼티로 가지고 있다.

 

✔️ 자바스크립트 실행 환경에 따라 추가적으로 프로퍼티와 메서드를 갖는다.

 

✔️ var 키워드로 선언한 전역 변수와 선언하지 않은 변수에 값을 할당한 암묵적 전역,

그리고 전역 함수는 전역 객체의 프로퍼티가 된다.

 

✔️ let이나 const 키워드로 선언한 전역 변수는 전역 객체의 프로퍼티가 아니다.

보이지 않는 개념적인 블록 (전역 렉시컬 환경의 선언적 환경 레코드) 내에 존재하게 된다.

 

✔️ 브라우저 환경의 모든 자바스크립트 코드는 하나의 전역 객체 window를 공유한다.

여러개의 script 태그를 통해 분리해도 하나의 전역 객체 window를 공유하는 것은 변함이 없다.

이는 분리되어 있는 자바스크립트 코드가 하나의 전역을 공유한다는 의미다.

 

전역 객체는 몇 가지 프로퍼티와 메서드를 가지고 있다.

전역 객체의 프로퍼티와 메서드는 전역 객체를 가리키는 식별자(window나 global)를

생략하여 참조/호출할 수 있으므로 전역 변수나 전역 함수 처럼 사용이 가능하다.

 

빌트인 전역 프로퍼티

빌트인 전역 프로퍼티는 전역 객체의 프로퍼티를 의미한다.

주로 애플리케이션 전역에서 사용하는 값을 제공한다.

 

✔️ Infinity

Infinity 프로퍼티는 무한대를 나타내는 숫자값 Infinity를 갖는다.

 

✔️ NaN

NaN 프로퍼티는 숫자가 아님(Not-A-Number)을 나타내는 숫자값 NaN을 갖는다.

NaN 프로퍼티는 Number.NaN 프로퍼티와 같다.

 

✔️ undefined

undefined 프로퍼티는 원시 타입 undefined를 값으로 갖는다.

 

빌트인 전역 함수

빌트인 전역 함수는 애플리케이션 전역에서 호출할 수 있는 빌트인 함수로서

전역 객체의 메서드다.

 

✔️ eval

eval 함수는 자바스크립트 코드를 나타내는 문자열을 인수로 전달받는다.

전달받은 문자열 코드가 표현식이라면 eval 함수는 문자열 코드를 런타임에 평가하여

값을 생성하고, 표현식이 아닌 문이라면 문자열 코드를 런타임에 실행한다.

문자열 코드가 여러 개의 문으로 이루어져 있다면 모든 문을 실행한다.

eval("1+2;"); // 3

eval("var x = 5;");
console.log(x); // 5

console.log(eval("1+2; 3+4")); // 7
// 문이 여러개라면 마지막 결과값을 반환한다.

 

eval 함수는 자신이 호출된 위치에 해당하는 기존의 스코프를 런타임에 동적으로 수정한다.

 

eval 함수를 통해 사용자로부터 입력받은 콘텐츠를 실행하는 것은 보안에 매우 취약하다.

또한 eval 함수를 통해 실행되는 코드는 자바스크립트 엔진에 의해 최적화가 수행되지

않으므로 일반적인 코드 실행에 비해 처리 속도가 느리다.

따라서 eval 함수의 사용은 금지해야 한다.

 

✔️ isFinite

전달받은 인수가 정상적인 유한수인지 검사하여 유한수이면 true, 무한수이면 false를 반환한다.

인수의 타입이 숫자가 아닌 경우, 숫자로 타입을 변환후 검사를 수행한다.

NaN으로 평가되는 값이라면 false를 반환한다.

isFinite(2e64); // true
isFinite("10"); // true '10' -> 10
isFinite(null); // true null -> 0

// 인수가 무한대 또는 NaN 이라면 false 반환
isFinite(Infinity);  // false
isFinite(-Infinity); // false
isFinite(undefined); // false

// 인수가 NaN 이라면 false 반환
isFinite(NaN);  // false
isFinite("hi"); // false

 

null을 숫자로 변환하면 0이 되므로 isFinite(null) 은 true를 반환한다.

(undefined는 NaN으로 평가됨)

 

✔️ isNaN

전달받은 인수가 NaN인지 검사하여 그 결과를 불리언 타입으로 반환한다.

전달받은 인수의 타입이 숫자가 아닌 경우 숫자로 타입을 변환한 후 검사를 수행한다.

isNaN("");         // false "" => 0
isNaN(undefined);  // true
isNaN(new Date()); // false new Date() => Number

 

✔️ parseFloat

전달받은 문자열 인수를 부동 소수점 숫자, 즉 실수로 해석하여 반환한다.

parseFloat("3.14"); // 3.14

// 공백으로 구분된 문자열일 시 첫 번째 문자열만 반환
parseFloat("34 45"); // 34

// 첫 번째 문자열이 숫자로 변환할 수 없다면 NaN 반환
parseFloat("I'm 26"); // NaN

 

✔️ parseInt

전달받은 문자열 인수를 정수로 해석하여 반환한다.

parseInt("10"); // 10

// 문자열이 아닐 시 문자열로 변환 후 정수로 해석하여 반환한다.
parseInt(10); // 10

 

두 번째 인수로 진법을 나타내는 기수(2~36)를 전달할 수 있다.

기수를 지정하면 첫 번째 인수로 전달된 문자열을 해당 기수의 숫자로 해석하여 반환한다.

반환값은 언제나 10진수다.

// 11을 8진수로 해석하고 그 결과를 10진수로 반환한다.
parseInt("11", 8); // 9

// 1111을 2진수로 해석하고 그 결과를 10진수로 반환한다.
parseInt("1111", 2); // 15

 

반대로 10진수 숫자를 해당 기수의 문자열로 변환하여 반환하고 싶을때는

Number.prototype.toString 메서드를 사용한다.

let x = 220;

// 220을 2진수로 변환
x.toString(2); // 11011100

 

두 번째 인수로 기수를 전달하지 않더라도 첫번째 인수로 전달된 문자열이 "0x" 또는 "0X"로

시작하는 16진수 리터럴이라면 16진수로 해석하여 10진수 정수로 반환한다.

하지만 2진수 리터럴과 8진수 리터럴은 제대로 해석하지 못한다.

 

첫 번째 인수로 전달한 문자열의 첫 번째 문자가 숫자로 변환될 수 없다면 NaN을 반환한다.

parseInt("A10"); // NaN

parseInt("1A0"); // 1 10진수로 해석할수 없는 A이후의 문자는 무시된다.

 

 

✔️ encodeURI / decodeURI

encodeURI 함수는 완전한 URI를 문자열로 전달받아 이스케이프 처리를 위해 인코딩한다.

URI는 인터넷에 있는 자원을 나타내는 유일한 주소를 말한다.

URI의 하위개념으로 URL, URN이 있다.

 

인코딩이랑 URI의 문자들을 이스케이프 처리하는 것을 의미한다.

이스케이프 처리는 네트워크를 통해 정보를 공유할 때 어떤 시스템에서도 읽을 수 있는

아스키 문자 셋으로 변환하는 것이다. 한글 표현의 경우 1문자당 3바이트다.

 

URI 문법 형식 표준에 따르면 URL은 아스키 문자 셋으로만 구성되어야 하며 한글을 포함한

대부분의 외국어나 아스키 문자 셋에 정의되지 않은 특수 문자의 경우 URL에 포함될 수 없다.

따라서 URL 내에서 의미를 갖고 있는 문자(%, ?, #)나 올 수 없는 문자(한글, 공백 등)

또는 시스템에 의해 해석될 수 있는 문자(<, >)를 이스케이프 처리하여 야기될 수 있는 문제를

예방하기 위해 이스케이프 처리가 필요하다.

단, 알파벳, 0~9의 숫자, -_.!~*'() 문자는 이스케이프 처리에서 제외된다. 

const uri = "http://example.com?name=개발자&job=programmer";

const enc = encodeURI(uri);

console.log(enc);
// http://example.com?name=%EA%B0%9C%EB%B0%9C%EC%9E%90&job=programmer

 

decodeURI 함수는 인코딩된 URI를 인수로 전달받아 이스케이프 처리 이전으로 디코딩한다.

const uri = "http://example.com?name=개발자&job=programmer";

const enc = encodeURI(uri);

const dec = decodeURI(enc);

console.log(dec);
// http://example.com?name=개발자&job=programmer

 

✔️ encodeURIComponent / decodeURIComponent

encodeURIComponent 함수는 URI 구성 요소를 인수로 전달받아 인코딩하고

이스케이프 처리 제외 목록은 encodeURI 함수와 같다.

 

encodeURIComponent 함수는 인수로 전달된 문자열을 URI의 구성요소인 쿼리 스트링의

일부로 간주한다. 따라서 쿼리 스트링 구분자로 사용되는 =, ?, & 까지 인코딩한다.

반면 encodeURI 함수는 매개변수로 전달된 문자열을 완전한 URI 전체라고 간주한다.

따라서 쿼리 스트링 구분자로 사용되는 =, ?, & 은 인코딩하지 않는다.

const uriComp = "name=개발자&job=programmer";

const encComp = encodeURIComponent(uriComp);
console.log(encComp);
// name%3D%EA%B0%9C%EB%B0%9C%EC%9E%90%26job%3Dprogrammer

const enc = encodeURI(uriComp);
console.log(enc);
name=%EA%B0%9C%EB%B0%9C%EC%9E%90&job=programmer

 

decodeURIComponent 함수는 매개변수로 전달된 URI 구성 요소를 디코딩한다.

const uriComp = "name=개발자&job=programmer";

const encComp = encodeURIComponent(uriComp);
const dec = decodeURIComponent(encComp);
console.log(dec);
// name=개발자&job=programmer

 

암묵적 전역

let x = 10;

function foo() {
  y = 20;
}

foo();
console.log(x + y); // 30

 

위의 예제를 보면 foo 함수 내의 y는 선언하지 않은 식별자다.

따라서 y = 20 이 실행되면 참조 에러가 발생할 것처럼 보이지만 선언하지 않은 y는

마치 선언된 전역 변수처럼 동작한다.

이는 선언하지 않은 식별자에 값을 할당하면 전역 객체의 프로퍼티가 되기 때문이다.

function foo() {
  y = 20;
}

foo();
console.log(global.y); // 20

 

foo 함수가 호출되면 자바스크립트 엔진은 y 변수에 값을 할당하기 위해 먼저 스코프 체인을 통해

선언된 변수인지 확인한다. 이때 foo 함수의 스코프와 전역 스코프 어디에서도 y 변수의 선언을

찾을 수 없으므로 참조 에러가 발생하는데 자바스크립트 엔진은 y = 20을

window(전역 객체).y=20 으로 해석하여 전역 객체에 프로퍼티를 동적 생성한다.

이를 통해 y는 전역 변수처럼 동작하고, 이러한 현상을 암묵적 전역 implicit global 이라 한다.

 

변수가 아니라 단지 프로퍼티인 y는 delete 연산자로 삭제할 수 있다.

y = 20;

console.log(global.y); // 20

delete y;

console.log(global.y); // undefined