[javascript] 함수 호출 방식에 의해 결정되는 this

🔗 모던 자바스크립트 Deep dive - 이웅모 중 일부를 가져와서 중요 포인트를 표시하고 이해하며 기록하였습니다.

🔗 예전에 this에 관해 썼던 글

   자바스크립트의 함수는 호출될 때, 매개변수로 전달되는 인자값 이외에, arguments 객체와 this 를 암묵적으로 전달받습니다.

	1. 전달인자 값
	2. arguments(전달인자) 객체
	3. this 객체

function square(number) {
	console.log(arguments);
	console.log(this); 
	return number * number; 
}
square(2);

자바스크립트의 this keyword는 Java와 익숙한 언어의 개념과 달라 개발자에게 혼란을 줍니다. Java에서의 this는 인스턴스 자신(self)을 가리키는 참조변수입니다. this가 객체 자신에 대한 참조 값을 가지고 있다는 뜻입니다. 주로 매개변수와 객체 자신이 가지고 있는 멤버 변수명이 같을 경우 이를 구분하기 위해서 사용됩니다.

  아래 Java 코드의 생성자 함수 내의 this.name은 멤버변수를 의미하며 name은 생성자 함수가 전달받은 매개변수를 의미합니다.

public Class Person {
	private String name;
	public Person(String name){
		this.name = name;
	}
}

하지만 자바스크립트의 경우 Java와 같이 this에 바인딩 되는 객체는 한 가지가 아니라 해당 함수 호출 방식에 따라 this에 바인딩 되는 객체가 달라집니다.

1. 객체 내부 일반 property의 this

   메서드 하위의 this가 아니라 일반 프로퍼티에 부여된 this의 경우에는 global this를 가리킵니다.

   depth(깊이)와 상관없이 global this 객체를 가리키게 됩니다.
브라우저 환경에서는 global 객체인 window 객체를 가리키게 되겠네요.

/**
 * # `Browser`환경에서 this 객체
 */
var foo = 40;
const depthCheck1 = {
  foo: 30,
  // .연산자가 depthCheck1를 가리키지만 메서드가 아니므로 global this 객체를 가리킨다.
  tool1: this.foo,
};
console.log(depthCheck1.tool1); // 40

const depthCheck2 = {
  foo: 30,
  tool1: {
    // .연산자가 depthCheck2.tool1를 가리키지만 메서드가 아니므로 global this 객체를 가리킨다.
    result: this.foo,
  },
};
console.log(depthCheck2.tool1.result); // 40

(메서드는 밑에서 자세하게 다룹니다. 여기서는 그냥 그렇구나 하고 넘어갑시다.)
메서드 하위 객체 프로퍼티의 this 객체는 호출된 메서드의 앞 .연산자가 참조하고 있는 객체를 가리킵니다.

const depthCheck3 = {
  foo: 30,
  tool1: {
    foo: 40,
    result1: function () {
      console.log(this.foo);
      function bar() {
        console.log(this);
      }
      bar();
      const innerMethod = {
        /**
         * * innerMethod 객체 상위 실행 문맥이 result1 `메서드`이므로 this 객체가 유효하다.
         * IM: this.foo, // 40 값으로 가진다.
         */
        IM: this.foo, // 40
        getContext: function () {
          return this; // { IM: 40, getContext: [Function: getContext] }
        },
      };
      console.log(`innerMethod.IM >>> ${innerMethod.IM}`); // innerMethod.IM >>> 40
      console.log(innerMethod.getContext()); // { IM: 40, getContext: [Function: getContext] }
     },
  }

2. 함수 호출 방식과 this 바인딩

  자바스크립트의 경우 함수 호출 방식에 의해 this 바인딩할 어떤 객체가 동적으로 결정됩니다. 다시 말해, 함수를 선언할 때 this에 바인딩할 객체가 정적으로 결정되는 것이 아니고, 함수를 호출할 때 함수가 어떻게 호출되었는지에 따라 this에 바인딩할 객체가 동적으로 결정됩니다.

렉시컬 스코프(scope)

함수의 상위 스코프를 결정하는 방식인 렉시컬 스코프는 함수를 선언할 때 결정됩니다. this 바인딩과 혼동하지 않도록 주의해야 합니다.

종류	특징
렉시컬 스코프	함수 선언부에서 결정
this 객체	함수 호출 방식에 따라 결정

함수의 호출하는 방식은 아래와 같이 다양합니다.

	1. 함수 호출
	2. 메소드 호출
	3. 생성자 함수 호출
	4. apply/call/bind 호출

var foo = function () {
  console.dir(this);
};

// 1. 함수 호출
foo(); // window
// window.foo();

// 2. 메소드 호출
var obj = { foo: foo };
obj.foo(); // obj

// 3. 생성자 함수 호출
var instance = new foo(); // instance

// 4. apply/call/bind 호출
var bar = { name: "bar" };
foo.call(bar); // bar
foo.apply(bar); // bar
foo.bind(bar)(); // bar

3. 함수 호출(feat. ‘use strict’ 엄격 모드)

   전역 객체(Global Object)는 모든 객체의 유일한 최상위 객체를 의미하며 일반적으로 Browser-side에서는 window , Server-side(Node.js)에서는 global 객체를 의미합니다.

// in browser console
this === window // true

// in Terminal
node
this === global // true

[추가적인 내용]
   좀 더 정확히 말하자면, 브라우저 환경에서는 비엄격모드 일 때는 window 전역 객체에 바인딩이 되고, 엄격모드 에서는 바인딩할 객체가 사라져서 undefined 를 출력합니다.

   한편 node 환경에서는 global 이라는 전역 객체에 바인딩이 되는데, 함수 코드 안에서가 아니라 전역 코드상에서 this를 콘솔에 출력해보면 빈 객체가 나옵니다. 이 때 이 빈 객체는 사실 모듈 객체에 있는 exports 객체와 완벽하게 동일한 객체입니다.

/* 이 exports 구문이 내보내는 exports 객체가 사실 node 환경 전역 객체랑 완벽하게 동일한 객체임 */
module.exports = {
	something: something
}

console.log(this); // {}
console.log(this === module.exports); // true
function something() {
  console.log(this); // <ref *1> Object [global]
  console.log(this === global); // true
}
something();

const ob = {};
const ob2 = {};
console.log(ob === ob2); // false

이를 통해서 node.js 환경에서 this가 2가지 방향으로 바인딩을 한다는 것을 알 수 있습니다.

   전역 객체는 전역 스코프(global scope)를 갖는 전역변수(global variable)를 프로퍼티로 소유합니다. 글로벌 영역에 선언한 함수는 전역객체의 프로퍼티로 접근할 수 있는 전역 변수의 메소드입니다.

var ga = 'Global variable';

/* 아래의 짝꿍들은 동일한 결과를 냅니다. */
console.log(ga);
console.log(window.ga);


/* 아래의 짝꿍들은 동일한 결과를 냅니다. */
function foo() {
  console.log('invoked!');
}
foo();
window.foo();

기본 바인딩

기본적으로 this는 전역객체(Global object)에 바인딩 됩니다. 전역함수는 물론이고 심지어 내부함수의 경우도 this는 외부함수가 아닌 전역객체에 바인딩됩니다.
이를 기본 바인딩이라고 합니다.

/* 전역함수 예시*/
function func() {
	console.log(this); // browser 환경에서는 window를 로그에 찍는다.
}

/* 전역함수 내부함수 예시 */
function foo() {
  console.log("foo's this: ",  this);  // window
  function bar() {
    console.log("bar's this: ", this); // window
  }
  bar();
}
foo();

또한 메소드의 내부함수일 경우에도 this 는 전역객체에 바인딩됩니다.

var value = 1;

var obj = {
  value: 100,
  foo: function() {
    console.log("foo's this: ",  this);  // obj
    console.log("foo's this.value: ",  this.value); // 100
    function bar() {
      console.log("bar's this: ",  this); // window
      console.log("bar's this.value: ", this.value); // 1
    }
    bar();
  }
};

obj.foo();

콜백함수의 경우에도 this는 전역객체에 바인딩됩니다.

var value = 1;

var obj = {
  value: 100,
  foo: function() {
    setTimeout(function() {
      console.log("callback's this: ",  this);  // window
      console.log("callback's this.value: ",  this.value); // 1
    }, 100);
  }
};

obj.foo();

---

   단독함수와 내부함수(일반 함수, 메소드, 콜백 함수 어디에서 선언되었든 관계없이) this는 전역객체를 바인딩합니다. 더글라스 크락포드는 '이것은 설계 단계의 결함으로 메소드가 내부함수를 사용하여 자신의 작업을 돕게 할 수 없다는 것을 의미한다. ’ 라고 말했습니다. 아마도 특정 작업을 병행할 수 있는 this가 아니라 전역객체를 참조하여 바인딩 되어 동기화가 되어버리기 때문에 다른 작업을 시킬 수 없는 상황을 말하는 것 같습니다.

내부함수의 this가 전역객체를 참조하는 것을 회피하는 방법은 아래와 같습니다.

foo 메서드의 this 객체를 that에 할당하여 bar 함수의 Lexical Scope 범위를 이용하였습니다. bar 함수는 호출되었을 때 자신의 선언부의 LE(Lexical Environment)에서 outer환경(outerEnvironmentReference), 줄여서 outer라고 부름)을 참조하여 that을 참조할 수 있는 것이죠.

var value = 1;

var obj = {
  value: 100,
  foo: function() {
  /* 1 depth까지는 . 연산자 앞의 obj를 참조함 */
    var that = this;  // Workaround : this === obj

    console.log("foo's this: ",  this);  // obj
    console.log("foo's this.value: ",  this.value); // 100
    function bar() {
      console.log("bar's this: ",  this); // window
      console.log("bar's this.value: ", this.value); // 1

      console.log("bar's that: ",  that); // obj
      console.log("bar's that.value: ", that.value); // 100
    }
    bar();
  }
};

obj.foo();

명시적 바인딩(apply, call, bind) 그리고 Array.from의 등장

   위 방법 이외에도 자바스크립트는 this를 명시적으로 바인딩 할 수 있는 방법을 제공합니다. apply, call, bind를 사용하여 명시적 바인딩을 할 수 있습니다.
이 메소드들은 모든 함수 객체의 프로토타입 객체인 Function.prototype 객체의 메소드입니다.

• apply, call과 관련하여 기억해야 할 것은 위 메서드를 호출하는 주체는 함수라는 점입니다. this를 특정 객체에 바인딩 할 뿐 본질적인 기능은 함수 호출이라는 것입니다.
• bind도 마찬가지로 이 메서드를 호출하는 주체는 함수입니다.

var value = 1;
var obj = {
  value: 100,
  foo: function () {
    console.log("foo's this: ", this); // obj
    console.log("foo's this.value: ", this.value); // 100
    function bar(a, b) {
      console.log("bar's this: ", this); // obj
      console.log("bar's this.value: ", this.value); // 100
      console.log("bar's arguments: ", arguments);
    }
    bar.apply(obj, [1, 2]); // ------- apply는 객체 bind + 함수를 호출해줌.
    bar.call(obj, 1, 2); // ------- call은 객체 bind + 함수를 호출해줌
    bar.bind(obj)(1, 2); // ------ bind는 객체에 bind만 해주고 함수를 호출하지는 않음.
  },
};
obj.foo();

[tip]
apply는 ‘a’ 글자로 시작하니까 'a’rray와 연관 지어서 배열이 argument(전달인자)로 온다고 생각하면 apply와 call 구분이 쉽다.

   명시적 바인딩은 유사배열이 Array.prototye.method를 빌려서 사용할 수 있도록 유용하게 쓰일 수 있습니다.

예를 들어 HTMLCollection을 반환하는 getElementsby* 메서드를 사용해보겠습니다.

HTMLCollection은 유사배열의 형태를 띄며 nodeList와는 다르게 forEach 메서드가 프로토타입에 없는 유사배열입니다. 이 유사배열에 Array의 프로토타입 메서드인 forEach를 사용하려고 시도하면 다음과 같은 에러를 냅니다.

const $collection = document.getElementsByTagName('div');
// HTMLCollection(1044) [div#monaco-parts-splash ..., ...]
$collection.forEach(function(col){console.log(col);})
// VM1178:1 Uncaught TypeError: $collection.forEach is not a function at <anonymous>:1:13

이 때 forEach 메서드를 빌려서 쓸 수 있도록 Function.prototype 메서드인 call 메서드를 사용해서 forEach를 강제로 빌려서 사용할 수 있습니다.

const $collection = document.getElementsByTagName("div");
Array.prototype.forEach.call($collection, function (col: HTMLDivElement) {
  console.log(col);
});

  
// 참고로 querySelectorAll은 Live collection이 아니기 때문에 유사 배열이더라도 안전하기 때문에 prototype에 forEach 메서드를 가지고 있습니다.
const $List = document.querySelectorAll("div");
$List.forEach(li => console.log(li));

(이런 식으로 forEach 빌려서 쭉 forEach 돌릴 수 있습니다.)

   근데 최신 자바스크립트에서는 Array.from 으로 더 간단하게 할 수 있습니다.

Array.from($collection).forEach(col => console.log(col));

   유사 배열 하나를 더 예시로 들어보겠습니다. 자주 보는(ES6에서는 더 이상 안 보이지만) 유사배열이 하나 더 있습니다. function의 arguments입니다. 다음과 같이 apply를 사용할 수 있습니다.

function convertArgsToArray() {
  console.log(arguments); // [Arguments] { '0': 1, '1': 2, '2': 3 }
  // arguments 객체를 배열로 변환
  // slice: 배열의 특정 부분에 대한 복사본을 생성한다.
  var arr = Array.prototype.slice.apply(arguments); // arguments.slice
  // var arr = [].slice.apply(arguments);
  console.log(arr); // [ 1, 2, 3 ]
  return arr;
}
convertArgsToArray(1, 2, 3);

   또한 콜백함수에도 명시적 바인드를 사용할 수 있습니다. 예를 들어 콜백함수가 상위의 this 문맥을 잃는 상황에서 강제로 명시적 바인딩을 통해 this가 같은 객체를 바라보도록 할 수 있습니다.

function Person1(name: string) {
  this.name = name;
}

Person1.prototype.doSomething = function (callback: VoidFunction) {
  if (typeof callback === "function") {
    // callback.call(this);
    // this가 바인딩된 새로운 함수를 호출
    callback.call(this);
  }
};

function foo1() {
  console.log("#", this.name);
}

const p = new Person1("Mike");
p.doSomething(foo1); // # Mike

암시적 바인딩(feat. 메소드 호출)

함수가 객체의 프로퍼티 값이면 메소드로서 호출됩니다. 이 때 메서드 내부의 this 는 해당 메소드를 소유한 객체, 즉 해당 메소드를 호출한 객체에 바인딩 됩니다.
이와 같이 .(“.”, 점 연산자) 앞의 메서드를 호출한 객체에 바인딩이 되는 것을 암시적 바인딩이라고 합니다.

var value = 1;
var obj = {
  value: 100,
  foo: function () {
    console.log("foo's this: ", this); // obj
    console.log("foo's this.value: ", this.value); // 100
    function bar(_a, _b) {
      console.log("bar's this: ", this); // obj
      console.log("bar's this.value: ", this.value); // 100
      console.log("bar's arguments: ", arguments); // [Arguments] { '0': 1, '1': 2 }
    }
    bar.apply(obj, [1, 2]);
    bar.call(obj, 1, 2);
    bar.bind(obj)(1, 2);
  },
};
obj.foo();

프로토타입 객체도 메소드를 가질 수 있습니다. 프로토타입 객체 메소드 내부에서 사용된 this도 일반 메소드 방식과 마찬가지로 해당 메소드를 호출한 객체에 바인딩됩니다.

function Person(name) {
  this.name = name;
}
Person.prototype.getName = function () {
  return this.name;
};
var me = new Person("Lee");
console.log(me.getName()); // Lee
me.age = 30;
Person.prototype.name = "Kim";


console.log(me.name); // Lee
console.log(me.getName()); // Lee
console.log(me.age); // 30

console.log(Person.prototype.name); // Kim
console.log(Person.prototype.getName()); // Kim
console.log(me.prototype); // undefined
console.log(me.prototype.name); // ! Cannot read properties of undefined (reading 'name')

new 바인딩(feat. 생성자 함수 호출)

   자바스크립트의 생성자 함수는 말 그대로 객체를 생성하는 역할을 합니다. 하지만 Java와 같은 객체지향 언어의 생성자 함수와는 다르게 그 형식이 정해져 있는 것이 아니라 기존 함수에 new 연산자를 붙여서 호출하면 해당 함수는 생성자 함수로 동작합니다.

이는 반대로 생각하면 생성자 함수가 아닌 일반 함수에 new 연산자를 붙여 호출하면 생성자 함수처럼 동작할 수 있음을 의미합니다. 따라서 일반적으로 생성자 함수명은 첫 문자를 대문자로 기술하여 혼란을 방지하려는 노력을 합니다.

// 생성자 함수

function Person(name) {
  this.name = name;
}

var me = new Person('Lee');
console.log(me); // Person {name: "Lee"}

// new 연산자와 함께 생성자 함수를 호출하지 않으면 생성자 함수로 동작하지 않는다.
var you = Person('Kim');
console.log(you); // undefined

new 연산자와 함께 생성자 함수를 호출하면 this 바인딩이 메소드나 함수 호출 때와는 다르게 동작합니다.

생성자 함수 동작 방식

   new 연산자와 함께 생성자 함수를 호출하면 다음과 같은 수순으로 동작합니다.

1. 빈 객체 생성 및 this 바인딩

생성자 함수의 코드가 실행되기 전 빈 객체가 생성된다. 이 빈 객체가 생성자 함수가 새로 생성하는 객체이다. 이후 생성자 함수 내에서 사용되는 this는 이 빈 객체를 가리킨다. 그리고 생성된 빈 객체는 생성자 함수의 prototype 프로퍼티가 가리키는 객체를 자신의 프로토타입 객체로 설정한다.

2. this를 통한 프로퍼티 생성

생성된 빈 객체에 this를 사용하여 동적으로 프로퍼티나 메소드를 생성할 수 있다. this는 새로 생성된 객체를 가리키므로 this를 통해 생성한 프로퍼티와 메소드는 새로 생성된 객체에 추가된다.

3. 생성된 객체 반환

• 반환문이 없는 경우, this에 바인딩된 새로 생성한 객체가 반환된다. 명시적으로 this를 반환하여도 결과는 같다.

function Peep(name) {
    this.name = name;
    return this; // ------- 명시적으로 this가 가리키는 객체 반환
}
var me = new Peep('Lee');
console.log(me.name);

참고로 ts에서는 명시적으로 this 객체를 반환하면 에러를 냅니다.

• 반환문이 this가 아닌 다른 객체를 명시적으로 반환하는 경우, this가 아닌 해당 객체가 반환된다. 이때 this를 반환하지 않은 함수는 생성자 함수로서의 역할을 수행하지 못한다. 따라서 생성자 함수는 반환문을 명시적으로 사용하지 않는다. (this를 리턴하지 않으면 아무리 생성자 함수더라도 생성자 함수를 사용하는 의미가 없다는 뜻)

function Person(name) {
  // 생성자 함수 코드 실행 전 -------- 1: 빈 객체 생성
  this.name = name;  // --------- 2: this를 통한 프로퍼티 생성 
  // 생성된 객체 반환 -------------- 3: 반환문이 없는 경우 this에 바인딩된 새로 생성한 객체가 반환
}
var me = new Person('Lee');
console.log(me.name);

객체 리터럴 방식과 생성자 함수 방식의 차이 ⭐

// 객체 리터럴 방식
var foo = {
  name: 'foo',
  gender: 'male'
}
console.dir(foo);

// 생성자 함수 방식
function Person(name, gender) {
  this.name = name;
  this.gender = gender;
}
var me  = new Person('Lee', 'male');
console.dir(me);

var you = new Person('Kim', 'female');
console.dir(you);

객체 리터럴 방식과 생성자 함수 방식의 차이는 프로토타입 객체(Prototype)에 있습니다.

• 객체 리터럴 방식의 경우, 생성된 객체의 프로토타입 객체는 Object.prototype입니다.

• 생성자 함수 방식의 경우, 생성된 객체의 프로토타입 객체는 Person.prototype입니다.

생성자 함수에 new 연산자를 붙이지 않고 호출할 경우

   일반함수와 생성자 함수에 특별한 형식적 차이는 없으며 함수에 new 연산자를 붙여서 호출하면 해당 함수는 생성자 함수로 동작합니다.


그러나 객체 생성 목적으로 작성한 생성자 함수를 new 없이 호출하거나 일반함수에 new를 붙여 호출하면 오류가 발생할 수 있습니다. 일반함수와 생성자 함수의 호출 시 this 바인딩 방식이 다르기 때문입니다.


일반 함수를 호출하면 this는 전역객체에 바인딩되지만, new 연산자와 함께 생성자 함수를 호출하면 this는 생성자 함수가 암묵적으로 생성한 빈 객체에 바인딩됩니다.

function Person(name) {
  // new없이 호출하는 경우, 전역객체에 name 프로퍼티를 추가
  this.name = name;
};


// 일반 함수로서 호출되었기 때문에 객체를 암묵적으로 생성하여 반환하지 않는다.
// 일반 함수의 this는 전역객체를 가리킨다.
var me = Person('Lee');
console.log(me); // undefined
console.log(window.name); // Lee

Scope-Safe Constructor(feat. arguments.callee)

   일반함수와 생성자 함수에 특별한 형식적 차이는 없기 때문에 일반적으로 생성자 함수명은 첫문자를 대문자로 기술하여 혼란을 방지하려는 노력을 한다. 그러나 이러한 규칙을 사용한다 하더라도 실수는 발생할 수 있다.

이러한 위험성을 회피하기 위해 사용되는 패턴(Scope-Safe Constructor)은 다음과 같다. 이 패턴은 대부분의 라이브러리에서 광범위하게 사용된다.

참고로 대부분의 빌트인 생성자(Object, Regex, Array 등)는 new 연산자와 함께 호출되었는지를 확인한 후 적절한 값을 반환한다.

다시 말하지만 new 연산자와 함께 생성자 함수를 호출하는 경우, 생성자 함수 내부의 this는 생성자 함수에 의해 생성된 인스턴스를 가리킨다. 따라서 아래 A 함수가 new 연산자와 함께 생성자 함수로써 호출되면 A 함수 내부의 this는 A 생성자 함수에 의해 생성된 인스턴스를 가리킨다.

// Scope-Safe Constructor Pattern
function A(arg) {
  // 생성자 함수가 new 연산자와 함께 호출되면 함수의 선두에서 빈객체를 생성하고 this에 바인딩한다.
  /*
  this가 호출된 함수(arguments.callee, 본 예제의 경우 A)의 인스턴스가 아니면 new 연산자를 사용하지 않은 것이므로 이 경우 new와 함께 생성자 함수를 호출하여 인스턴스를 반환한다.
  arguments.callee는 호출된 함수의 이름을 나타낸다. 이 예제의 경우 A로 표기하여도 문제없이 동작하지만 특정함수의 이름과 의존성을 없애기 위해서 arguments.callee를 사용하는 것이 좋다.
  */
  if (!(this instanceof arguments.callee)) {
    return new arguments.callee(arg);
  }
  // 프로퍼티 생성과 값의 할당
  this.value = arg ? arg : 0;
}

var a = new A(100);
var b = A(10);
console.log(a.value);
console.log(b.value);

arguments.callee

   callee는 arguments 객체의 프로퍼티로서 함수 바디 내에서 현재 실행 중인 함수를 참조할 때 사용한다. 다시 말해, 함수 바디 내에서 현재 실행 중인 함수의 이름을 반환한다.

---

🚀 추가 내용 :

1. this와 화살표함수(🔗 tistory 대체 링크)
2. prototype으로 접근해서 할당한 변수와 prototype 메서드 this로 바꾼 변수 결과가 헷갈릴 때

이 글은 옵시디언(Obsidian)에서 작성되었습니다. 티스토리에서 상대경로 링크는 작동하지 않습니다. 큰 이미지 파일은 업로드되지 않을 수 있습니다.