5.11 Javascript this

함수 호출 패턴에 따라 결정되는 this

자바스크립트의 함수는 호출될 때, 매개변수로 전달되는 인자값 이외에, arguments 객체this를 암묵적으로 전달 받는다.

function square(number) {

  console.log(arguments);
  console.log(this);

  return number * number;
}

var result = square();

자바스크립트의 this keyword는 Java와 같은 익숙한 언어의 개념과 달라 개발자에게 혼란을 준다.

Java에서의 this는 인스턴스 자신(self)을 가리키는 참조변수이다. this가 객체 자신에 대한 참조 값을 가지고 있다는 뜻이다. 주로 매개변수와 객체 자신이 가지고 있는 멤버변수명이 같을 경우 이를 구분하기 위해서 사용된다.

public Class Person {

  private String name;

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

this.변수명은 멤버변수를 의미하며 변수명 만을 사용하는 경우는 매개변수을 의미한다.

하지만 자바스크립트의 경우 자바와 같이 this에 바인딩되는 객체는 한가지가 아니라 해당 함수 호출 패턴에 따라 this에 바인딩되는 객체가 달라진다.

함수 호출 패턴과 this 바인딩

자바스크립트의 경우 함수 호출 패턴에 따라 어떤 객체를 this에 바인딩할 지가 결정된다. 즉 함수 호출 패턴에 따라 this의 참조값이 달라진다.

함수 호출 패턴은 아래와 같다.

  1. 메서드 호출 패턴(Method Invocation Pattern)
  2. 함수 호출 패턴(Function Invocation Pattern)
  3. 생성자 호출 패턴(Constructor Invocation Pattern)
  4. apply 호출 패턴(Apply Invocation Pattern)

1. 메서드 호출 패턴(Method Invocation Pattern)

함수가 객체의 속성이면 메서드 호출 패턴으로 호출된다. 이때 메서드 내부의 this는 해당 메서드를 소유한 객체 즉 해당 메서드를 호출한 객체에 바인딩된다.

var obj1 = {
  name: 'Lee',
  sayName: function() {
    console.log(this.name);
  }
}

var obj2 = {
  name: 'Kim'
}

obj2.sayName = obj1.sayName;

obj1.sayName();
obj2.sayName();

Method Invocation Pattern

프로토타입 객체도 메서드를 가질 수 있다. 프로토타입 객체 메서드 내부에서 사용된 this도 일반 메서드 방식과 마찬가지로 해당 메서드를 호출한 객체에 바인딩된다.

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

Person.prototype.getName = function() {
  return this.name;
}

var me = new Person('Lee');
console.log(me.getName());

Person.prototype.name = 'Kim';
console.log(Person.prototype.getName());

Prototype Method Invocation Pattern

2. 함수 호출 패턴(Function Invocation Pattern)

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

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

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

전역객체는 전역 스코프(Global Scope)를 갖게 되며 전역변수(Global variable)를 속성으로 가지게 되며 글로벌 영역에 선언한 함수는 전역객체의 속성으로 접근할 수 있는 전역 변수의 메서드이다.

var ga = "Global variable";

console.log(ga);
console.log(window.ga);

function foo() {
  console.log("invoked!");
}
window.foo();

기본적으로 this는 전역객체(Global object)에 바인딩된다. 전역함수는 물론이고 심지어 내부함수의 경우도 this는 외부함수가 아닌 전역객체에 바인딩된다.

function foo() {
  console.log("foo's this: ",  this);
  function bar() {
    console.log("bar's this: ", this);
  }
  bar();
}
foo();

또한 메서드의 내부함수일 경우에도 this는 전역객체에 바인딩된다.

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();

더글라스 크락포드는 “이것은 설계 단계의 결함으로 메서드가 내부함수를 사용하여 자신의 작업을 돕게 할 수 없다는 것을 의미한다” 라고 말한다. 내부함수의 this가 전역객체를 참조하는 것을 회피방법은 아래와 같다.

var value = 1;

var obj = {
  value: 100,
  foo: function() {
    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();

Function Invocation Pattern

메서드 호출 패턴이든 함수 호출 패턴이든 내부함수의 this는 모두 전역객체에 바인딩된다. 이러한 문제를 해소하기 위해 자바스크립트는 this 바인딩을 명시적으로 할 수 있는 call, apply 메서드를 제공한다.

3. 생성자 호출 패턴(Constructor Invocation Pattern)

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

이는 반대로 생각하면 생성자 함수가 아닌 일반 함수에 new 연산자를 붙여 호출하면 생성자 함수처럼 동작할 수 있다. 따라서 일반적으로 생성자 함수명은 첫문자를 대문자로 기술하여 혼란을 방지하려는 노력을 한다.

new 연산자와 함께 생성자 함수를 호출하면 this 바인딩이 메서드나 함수 호출 때와는 다르게 동작한다.

3.1 생성자 함수 동작 방식

new 연산자와 함께 생성자 함수를 호출하면 다음과 같은 수순으로 동작한다.

1. 빈 객체 생성 및 this 바인딩
생성자 함수의 코드가 실행되기 전 빈 객체가 생성된다. 이 빈 객체가 생성자 함수가 새로 생성하는 객체이며 this에 이 객체가 바인딩된다. 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
this를 사용하여 생성된 빈 객체에 동적으로 프로퍼티나 메서드를 생성할 수 있다. this는 새로 생성된 객체를 가리키므로 this를 통해 생성한 프로퍼티와 메서드는 새로 생성된 객체에 추가된다.

3. 생성된 객체 반환

  • 반환문이 없는 경우, this에 바인딩된 새로 생성한 객체가 반환된다. 명시적으로 this를 반환하여도 결과는 같다.
  • 반환문이 this가 아닌 다른 객체를 반환하는 경우, this가 아닌 해당 객체가 반환된다.
var Person = function(name) {
  // 생성자 함수 코드 실행 전 -------- 1
  this.name = name;  // --------- 2
  // 생성된 함수 반환 -------------- 3
}

var me = new Person('Lee');
console.log(me.name);

constructor

3.2 객체 리터럴 방식과 생성자 함수 방식의 차이

객체 리터럴 방식과 생성자 함수 방식의 차이를 비교해 보자.

// 객체 리터럴 방식
var foo = {
  name: 'foo',
  gender: 'male'
}

console.dir(foo);

// 생성자 함수 방식
var Person = function(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 있다.

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

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

3.3 생성자 함수에 new 연산자를 붙이지 않고 호출할 경우

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

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

일반 함수를 호출하면 this는 전역객체에 바인딩되지만 생성자 함수를 호출하면 this는 새로 생성되는 객체에 바인딩된다.

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

var me = Person('Lee');

console.log(me); //undefined
console.log(window.name); // Lee

생성자 함수를 new 없이 호출한 경우, 함수 Person 내부의 this는 전역객체를 가리키므로 name은 전역변수(window)에 바인딩된다. 또한 new와 함께 생성자 함수를 호출하는 경우에 암묵적으로 반환하던 this도 반환하지 않으며, 반환문이 없으므로 undefined를 반환하게 된다.

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

function A(arg) {
  /*
  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);
  this.value = arg ? arg : 0;
}

var a = new A(100);
var b = A(10);

console.log(a.value);
console.log(b.value);

4. apply 호출 패턴(Apply Invocation Pattern)

함수 호출 시 각 상황에 따라 this에 바인딩될 객체가 결정된다. 이는 자바스크립트 엔진 내부에서 자동으로 실시되는 것이다. 이러한 내부적인 바인딩 이외에 this를 특정 객체에 명시적으로 바인딩하는 방법도 제공된다. 이것을 가능하게 하는 것이 Function.prototype.apply(), Function.prototype.call() 메서드이다.

이 메서드들은 모든 함수 객체의 프로토타입 객체인 Function.prototype 객체의 메서드이다.

func.apply(thisArg, [argsArray])

// thisArg: 함수 내부의 this에 바인딩할 객체
// argsArray: 함수에 전달할 인자 배열

기억해야 할 것은 apply() 메서드를 호출하는 주체가 함수이며 apply() 메서드는 this를 특정 객체에 바인딩할 뿐 본질적인 기능은 함수 호출이라는 것이다.

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

var foo = {};

// apply()는 생성자함수 Person을 호출한다. 이때 this에 객체 foo를 바인딩한다.
Person.apply(foo, ['name']);

console.log(foo);

빈 객체 foo를 apply() 메서드의 첫번째 인자로, 인자 배열을 두번째 인자로 전달하고 Person 함수를 호출하였다. 이때 Person 함수의 this는 foo 객체가 된다. Person 함수에서 this의 name 프로퍼티에 값을 할당하는데 this에 바인딩된 foo 객체에는 name 프로퍼티가 없으므로 name 프로퍼티가 새로 추가되고 값이 할당된다.

apply() 메서드의 대표적인 용도는 arguments 객체와 같은 유사 배열 객체에 배열 메서드를 사용하는 경우이다. arguments 객체는 배열이 아니기 때문에 slice() 같은 배열의 메서드를 사용할 수 없으나 apply() 메서드를 이용하면 가능하다.

function convertArgsToArray() {
  console.log(arguments);

  // 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);
  return arr;
}

convertArgsToArray(1, 2, 3);

Array.prototype.slice.apply(arguments)는 “Array.prototype.slice() 메서드를 호출하라. 단 this는 arguments 객체로 바인딩하라”는 의미가 된다. 결국 Array.prototype.slice() 메서드를 arguments 객체 자신의 메서드인 것처럼 arguments.slice()와 같은 형태로 호출하라는 것이다.

call() 메서드의 경우, apply()와 기능은 같지만 apply()의 두번째 인자에서 배열 형태로 넘긴 것을 각각 하나의 인자로 넘긴다.

Person.apply(foo, [1, 2, 3]);

Person.call(foo, 1, 2, 3);

apply()와 call() 메서드는 콜백 함수의 this를 위해서 사용되기도 한다.

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

Person.prototype.doSomething = function(callback) {
  if(typeof callback == 'function') {
    callback();  // --------- 1
  }
};

function foo() {
  console.log(this.name); // --------- 2
}

var p = new Person('Lee');
p.doSomething(foo);  // undefined

1의 시점에서 this는 Person 객체이다. 그러나 2의 시점에서 this는 전역 객체 window를 가리킨다. 콜백함수를 호출하는 외부 함수 내부의 this와 콜백함수 내부의 this가 상이하기 때문에 문맥상 문제가 발생한다. 따라서 콜백함수 내부의 this를 콜백함수를 호출하는 함수 내부의 this와 일치시켜 주어야 하는 번거로움이 발생한다.

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

Person.prototype.doSomething = function(callback) {
  if(typeof callback == 'function') {
    callback.call(this);
  }
};

function foo() {
  console.log(this.name);
}

var p = new Person('Lee');
p.doSomething(foo);  // "Lee"

ES5에 추가된 Function.prototype.bind()를 사용하는 방법도 가능하다. 또한 ES6에서 새롭게 제공되는 Arrow function을 사용하면 call() 메서드를 사용하지 않아도 된다.

Reference

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