빌트인 객체

1. 자바스크립트 객체의 분류

자바스크립트 객체는 다음과 같이 크게 3개의 객체로 분류할 수 있다.

표준 빌트인 객체
표준 빌트인 객체는 애플리케이션 전역의 공통 기능을 제공한다. 표준 빌트인 객체는 ECMAScript 사양에 정의된 객체이므로 자바스크립트 실행 환경(브라우저 또는 Node.js)과 관계없이 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.

사용자 정의 객체
사용자 정의 객체는 표준 빌트인 객체와 호스트 객체처럼 기본 제공되는 객체가 아닌 사용자가 직접 정의한 객체를 말한다.

2. 표준 빌트인 객체

자바스크립트는 Object, String, Number, Boolean, Symbol, Date, Math, RegExp, Array, Map/Set, WeakMap/WeakSet, Function, Promise, Reflect, Proxy, JSON, Error 등 40여 개의 표준 빌트인 객체를 제공한다.

Math, Reflect, JSON을 제외한 표준 빌트인 객체는 모두 인스턴스를 생성할 수 있는 생성자 함수 객체다. 생성자 함수 객체인 표준 빌트인 객체는 프로토타입 메서드와 정적 메소드를 제공하고 생성자 함수 객체가 아닌 표준 빌트인 객체는 정적 메소드만 제공한다.

생성자 함수인 표준 빌트인 객체가 생성한 인스턴스의 프로토타입은 표준 빌트인 객체의 prototype 프로퍼티에 바인딩된 객체이다. 예를 들어, 표준 빌트인 객체인 String을 생성자 함수로서 호출하여 생성한 String 인스턴스의 프로토타입은 String.prototype이다.

// String 생성자 함수에 의한 String 객체 생성
const strObj = new String('Lee'); // String {'Lee'}

// String 생성자 함수를 통해 생성한 strObj 객체의 프로토타입은 String.prototype이다.
console.log(Object.getPrototypeOf(strObj) === String.prototype); // true

표준 빌트인 객체의 prototype 프로퍼티에 바인딩된 객체(예를 들어, String.prototype)는 다양한 기능의 빌트인 프로토타입 메서드를 제공한다. 그리고 표준 빌트인 객체는 인스턴스 없이도 호출 가능한 빌트인 정적 메서드를 제공한다.

예를 들어, 표준 빌트인 객체인 Number의 prototype 프로퍼티에 바인딩된 객체, Number.prototype은 다양한 기능의 빌트인 프로토타입 메서드를 제공한다. 이 프로토타입 메서드는 모든 Number 인스턴스가 상속을 통해 사용할 수 있다. 그리고 표준 빌트인 객체인 Number는 인스턴스 없이 정적으로 호출할 수 있는 정적 메서드를 제공한다.

// Number 생성자 함수에 의한 Number 객체 생성
const numObj = new Number(1, 5); // Number {1, 5}

// toFixed는 Number.prototype의 프로토타입 메서드다.
// Number.prototype.toFixed는 소수점 자리를 반올림하여 문자열로 반환한다.
console.log(numObj.toFixed()); // 2

// isInteger는 Number의 정적 메서드다.
// Number.isInteger는 인수가 정수인지 검사하여 그 결과를 Boolean으로 반환한다.
console.log(numObje.isInteger(0.5)); // false

3. 원시값과 래퍼 객체

문자열이나 숫자, 불리언 등의 원시값이 있는데도 문자열, 숫자, 불리언 객체를 생성하는 String, Number, Boolean 등의 표준 빌트인 생성자 함수가 존재하는 이유가 무엇일까?

다음 예제를 살펴보자. 원시값은 객체가 아니므로 프로퍼티나 메서드를 가질 수 없는데도 원시값인 문자열이 마치 객체처럼 동작한다.

const str = 'hello';

// 원시 타입인 문자열이 프로퍼티와 메서드를 갖고 있는 객체처럼 동작한다.
console.log(str.length); // 5
console.log(str.toUpperCase()); // HELLO

이는 원시값인 문자열, 숫자, 불리언 값의 경우 이들 원시값에 대해 마치 객체처럼 마침표 표기법(또는 대괄호 표기법)으로 접근하면 자바스크립트 엔진이 일시적으로 원시값을 연관된 객체로 변환해 주기 때문이다. 즉, 원시값을 객체처럼 사용하면 자바스크립트 엔진은 암묵적으로 연관된 객체를 생성한다. 이 생성된 객체로 프로퍼티에 접근하거나 메서드를 호출하고 다시 원시값으로 되돌린다.

이처럼 문자열, 숫자, 불리언 값에 대해 객체처럼 접근하면 생성되는 임시 객체를 래퍼 객체라 한다.

예를 들어, 문자열에 대해 마침표 표기법으로 접근하면 그 순간 래퍼 객체인 String 생성자 함수의 인스턴스가 생성되고 문자열은 래퍼 객체의 [[StringData]] 내부 슬롯에 할당된다.

const str = 'hi';

// 원시 타입인 문자열인 래퍼 객체인 String 인스턴스로 변환된다.
console.log(str.length); // 2
console.log(str.toUpperCase()); // HI

// 래퍼 객체로 프로퍼티에 접근하거나 메서드를 호출한 후, 다시 원시값으로 되돌린다.
console.log(typeof str); // string

이때 문자열 래퍼 객체인 String 생성자 함수의 인스턴스는 String.prototype의 메서드를 상속받아 사용할 수 있다.

그 후 래퍼 객체의 처리가 종료되면 래퍼 객체의 [[StringData]] 내부 슬롯에 할당된 원시값으로 원래의 상태, 즉 식별자가 원시값을 갖도록 되돌리고 래퍼 객체는 가비지 컬렉션의 대상이 된다. 다음 예제를 살펴보자.

1. 식별자 str은 문자열을 값으로 가지고 있다.

1	const str = 'hello';

2. 식별자 str은 암묵적으로 생성된 래퍼 객체를 가리킨다.
식별자 str의 값 ‘hello’는 래퍼 객체의 [[StringData]] 내부 슬롯에 할당된다.
래퍼 객체에 name 프로퍼티가 동적 추가된다.

1	str.name = 'Kim';

3. 식별자 str은 다시 원래의 문자열, 즉 래퍼 객체의 [[StringData]] 내부 슬롯에 할당된 원시값을 갖는다.
이때, 2에서 생성된 래퍼 객체는 아무도 참조하지 않는 상태이므로 가비지 컬렉션의 대상이 된다.

4. 식별자 str은 새롭게 암묵적으로 생성된(2에서 생성된 래퍼 객체와는 다른) 래퍼 객체를 가리킨다.
새롭게 생성된 래퍼 객체에는 name 프로퍼티가 존재하지 않는다.

1	console.log(str.name); // undefined

5. 식별자 str은 다시 원래의 문자열, 즉 래퍼 객체의 [[StringData]] 내부 슬롯에 할당된 원시값을 갖는다.
이떄 4에서 생성된 래퍼 객체는 아무도 참조하지 않는 상태이므로 가비지 컬렉션의 대상이 된다.

1	console.log(typeof str, str);

숫자값도 마찬가지다. 숫자값에 대해 마침표 표기법으로 접근하면 그 순간 래퍼 객체인 Number 생성자 함수의 인스턴스가 생성되고 숫자는 래퍼 객체의 [[NumberData]] 내부 슬롯에 할당된다. 이때 래퍼 객체인 Number 객체는 당연히 Number.prototype의 메서드를 상속받아 사용할 수 있다. 그 후 래퍼 객체의 처리가 종료되면 래퍼 객체의 [[NumberData]] 내부 슬롯에 할당된 원시값을 되돌리고 래퍼 객체는 가비지 컬렉션의 대상이 된다.

불리언 값도 문자열이나 숫자와 마찬가지지만 불리언 값으로 메서드를 호출하는 경우는 없으므로 그다지 유용하지 않다.

4. 전역 객체

전역 객체는 코드가 실행되기 이전 단계에 자바스크립트 엔진에 의해 어떤 객체보다도 먼저 생성되는 특수한 객체이며, 어떤 객체에도 속하지 않은 최상위 객체이다.

전역 객체는 자바스크립트 환경에 따라 지칭하는 이름이 제각각이다. 브라우저 환경에서는 전역 객체를 window라고, Node.js 환경에서는 전역 객체를 global이라고 한다.
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. 전역 객체가 최상위 객체라는 것은 프로토타입 상속 관계상에서 최상위 객체라는 의미가 아니다. 전역 객체 자신은 어떤 객체의 프로퍼티도 아니며 객체의 계층적 구조상 표준 빌트인 객체와 호스트 객체를 프로퍼티로 소유한다는 것을 말한다.

전역 객체의 특징은 다음과 같다.

전역 객체는 개발자가 의도적으로 생성할 수 없다. 즉, 전역 객체를 생성할 수 있는 생성자 함수가 제공되지 않는다.
전역 객체의 프로퍼티를 참조할 때 window를 생략할 수 있다.

4.1 빌트인 전역 프로퍼티

빌트인 전역 프로퍼티는 전역 객체의 프로퍼티를 의미한다. 주로 애플리케이션 전역에서 사용하는 값을 제공한다.

4.1.1 Infinity

Infinity 프로퍼티는 무한대를 나타내는 숫자값 infinity를 갖는다.

4.1.2 NaN

NaN 프로퍼티는 숫자가 아님을 나타내는 숫자값 NaN을 갖는다. NaN 프로퍼티는 Number.NaN 프로퍼티와 같다.

4.1.3 undefined

undefined 프로퍼티는 원시 타입 undefined를 값으로 갖는다.

4.2 빌트인 전역 함수

빌트인 전역 함수는 애플리케이션 전역에서 호출할 수 있는 빌트인 함수로서 전역 객체의 메서드다.

4.2.1 eval

eval 함수는 자바스크립트 코드를 나타내는 문자열을 인수로 전달받는다. 전달받은 문자열 코드가 표현식이라면 eval 함수는 문자열 코드를 런타임에 평가하여 값을 생성하고, 전달받은 인수가 표현식이 아닌 문이라면 eval 함수는 문자열 코드를 런타임에 실행한다. 문자열 코드가 여러 개의 문으로 이루어져 있다면 모든 문을 실행한다.

// 표현식인 문
eval('1 + 2;'); // -> 3

// 표현식이 아닌 문
eval('var x = 5;') // -> undefined

// eval 함수에 의해 런타임에 변수 선언문이 실행되어 x 변수가 선언되었다.
console.log(x); // 5

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.

4.2.2 isFinite

전달받은 인수가 정상적인 유한수인지 검사하여 유한수이면 true를 반환하고, 무한수이면 false를 반환한다. 전달받은 인수의 타입이 숫자가 아닌 경우, 숫자로 타입을 변환한 후 검사를 수행한다. 이때 인수가 NaN으로 평가되는 값이라면 false를 반환한다.

4.2.3 isNaN

전달받은 인수가 NaN인지 검사하여 그 결과를 불리언 타입으로 반환한다. 전달받은 인수의 타입이 숫자가 아닌 경우 숫자로 타입을 변환한 후 검사를 수행한다.

4.2.4 parseFloat

전달받은 문자열 인수를 부동 소수점 숫자, 즉 실수로 해석(parsing)하여 반환한다.

4.2.5 parseInt

전달받은 문자열 인수를 정수(integer)로 해석(parsing)하여 반환한다.
전달받은 인수가 문자열이 아니면 문자열로 변환한 다음, 정수로 해석하여 반환한다.

Buillt-in objects