모던 자바스크립트 (스터디) 11장

원시 값과 객체의 비교

원시 타입의 값	객체(참조) 타입의 값
변경 불가능한 값	객체는 변경 가능 한 값
원시 값을 변수에 할당하면 변수(확보된 메모리 공간)에는 실제 값이 저장된다.	객체를 변수에 할당하면 변수(확보된 메모리 공간)에는 참조 값이 저장된다.
원시값을 갖는 변수를 다른 변수에 할당하면 원본의 원시 값이 복사되어 전달된다. 이를 값에 의한 전달이라 한다.	객체를 가리키는 변수를 다른 변수에 할당하면 원본의 참조 값이 복사되어 전달된다. 이를 참조에 의한 전달 이라 한다.

 

원시값

변경 불가능한 값

한번 생성된 원시 값은 읽기 전용 값으로서 변경할 수 없다.

변수와 값은 구분해서 생각해야 한다. 변수는 하나의 값을 저장하기 위해 확보한 메모리 공간 자체 또는 그 메모리 공간을 식별하기 위해 붙인 이름이고 값은 변수에 저장된 데이터로서 표현식이 평가되어 생성된 결과를 말한다.

변경 불가능하다는 것은 변수가 아니라 값에 대한 진술이다.

변수에 상대 개념인 상수는 재할당이 금지된 변수를 말한다. 다만 상수도 값을 저장하기 위한 메모리 공간이 필요하므로 변수라고 할 수 있다.

상수와 변경 불가능한 값을 동일시 하는 것은 곤란하다. 상수는 재할다잉 금지된 변수일 뿐이다.

원시 값을 할당한 변수에 새로운 원시 값을 재할당하면 메모리 공간에 저장되어 있는 재할당 이전의 원시 값을 변경하는 것이 아니라 새로운 메모리 공간을 확보하고 재할당한 원시 값을 저장한 후, 변수는 새롭게 재할당한 원시 값을 가리킨다. 이때 변수가 참조하던 메모리 공간의 주소가 바뀐다.

 

변수값을 변경하기 위해 원시 값을 재할당하면 새로운 메모리 공간을 확보하고 재할당한 값을 저장한 후, 변수가 참조하던 메모리공간의 주소를 변경한다. 값을 이러한 특성을 불변성이라 한다.

 

불변성을 갖는 원시 값을 할당한 변수는 재할당 이외에 변수 값을 변경할 수 있는 방법이 없다.

위 말은 예기치 않게 변수 값이 변경될 수 있다는 것을 의미하고 상태 변경을 추적하기 어렵게 만든다.

 

문자열과 불변성

원시 값을 저장하려면 먼저 확보해야 하는 메모리 공간의 크기를 결정해야 한다. 

이를 위해 원시 타입별로 메모리 공간의 크기가 미리 정해져 있다. 다만 ECMAScript 사양에 문자열 타입과 숫자타입 이외의 원시 타입은 크기를 명확히 규정하고 있지는 않아서 브라우저 제조사의 구현에 따라 원시 타입의 크기는 다를 수 있다.

 

원시 값인 문자열은 0개 이상의 문자로 이뤄진 집합을 말하며, 1개의 문자는 2바이트의 메모리 공간에 저장된다. 따라서 문자열은 몇 개의 문자로 이뤄졌느냐에 따라 필요한 메모리 공간의 크기가 결정된다. 

 

자바스크립트는 개발자의 편의를 위해 원시 타입인 문자열 타입을 제공한다. 자바스크립트의 문자열은 원시 타입이며, 변경 불가능하다. 

var str = 'uri';
str = 'gongjoo'

첫번째 문이 실행되면 'uri'가 생성되고 식별자 str은 문자열 'uri'가 저장된 메모리 공간의 첫번째 메모리 셀 주소를 가리킨다. 

그리고 두번째 문이 실행되면 'uti'를 수정하는 것이 아니라 새로운 문자열 'gongjoo'를 메모리에 생성하고 식별자는 이것을 가르킨다. 

문자열 'uri'와 'gongjoo'는 모두 메모리에 존재하고 식별자 str은 문자열 'uri'를 가르키고 있다가 문자열 'gongjoo'를 가르키도록 변경 되었을 뿐이다.

 

문자열은 유사 배열 객체이면서 이터러블이므로 배열과 유사하게 각 문자에 접근할 수 있다. 

유사 배열 객체란?
마치 배열처럼 인덱스로 프로퍼티 값에 접근할 수 있고 length프로퍼티를 갖는 객체를 말한다. 

이터러블이란?
자료를 반복할 수 있는 객체

var str = 'uri'

str[0] = 's';
console.log(str) // uri

이미 생성된 문자열의 일부 문자를 변경해도 반영되지 않는다. 문자열은 변경 불가능한 값이기 때문이다. 

문자열은 읽기 전용 값으로서 변경할 수 없다. 원시 값은 어떤 일이 있어도 불변한다. 

그러나 변수에 새로운 문자열을 재할당하는것은 가능하다. 이는 기존 문자열을 변경하는 것이 아니라 새로운 문자열을 새롭게 할당하는 것이기 때문이다.

 

값에 의한 전달

var score = 80;
var copy = score;

console.log(score); // 80
console.log(copy);  // 80

score = 100;

console.log(score); // 100
console.log(copy);  // ?

변수에 변수를 할당했을 때 무엇이 어떻게 전달되는가?

copy = score에서 score는 변수 값 80으로 평가되므로 copy변수에도 80이 할당될 것이다. 이때 새로운 숫자 값 80이 생성되어 copy변수에 할당된다.

 

이처럼 변수에 원시값을 갖는 변수를 할당하면 할당받는 변수에는 할당되는 변수의 원시 값이 복사되어 전달된다. 이를 값에 의한 전달 이라한다.

score변수와 copy변수는 숫자 값 80을 갖는다는 점에서는 동일하다. 하지만 score변수와 copy 변수의 값 80은 다른 메모리 공간에 저장된 별개의 값이다.

 

'값에 의한 전달'이라는 용어는 자바스크립트를 위한 용어가 아니므로 사실 오해가 있을 수도 있다. 

엄격하게 표현하면 변수에는 값이 전달되는 것이 아니라 메모리 주소가 전달되기 때문이다. 이는 변수와 같은 식별자는 값이 아니라 메모리 주소를 기억하고 있기 때문이다.

 

식별자는 메모리 공간에 저장되어있는 어떤 값을 구별해서 식별해낼 수 있어야 하므로 변수와 같은 식별자는 값이 아니라 메모리 주소리를 기억하고 있다.

식별자로 값을 구별해서 식별한다는 것은 식별자가 기억하고 이쓴ㄴ 메모리 주소를 통해 메모리 공간에 저장된 값에 접근할 수 있다는 것을 의미한다. 즉, 식별자는 메모리 주소에 붙인 이름이라고 할 수 있다.

 

'값에 의한 전달'도 사실은 값을 전달하는 것이 아니라 메모리 주소를 전달한다. 단, 전달된 메모리 주소를 통해 메모리 공간에 접근하면 값을 참조할 수 있다.

 

객체

객체는 프로퍼티의 개수가 정해져 있지 않으며, 동적으로 추가되고 삭제할 수 있다. 또한 프로퍼티의 값에도 제약이 없다. 따라서 객체는 원시 값과 같이 확보해야 할 메모리 공간의 크기를 사전에 정해 둘 수 없다.

객체는 원시값과 다른 방식으로 동작하도록 설계되어 있다. 

자바스크립트 객체는 프로퍼티 키를 인덱스로 사용하는 해시테이블이라고 생각할 수 있다. 대부분의 자바스크립트 엔진은 해시 테이블과 유사하지만 높은 성능을 위해 일반적인 해시 테이블 보다 나은 방법으로 객체를 구현한다.

객체지향 프로그래밍 언어는 사전에 정의된 클래스를 기반으로 객체를 생성한다. 객체를 생성하기 이전에 이미 프로퍼티와 메서드가 정해져 있으며 그대로 객체를 생성하고 생성된 이후에는 프로퍼티를 삭제하거나 추가할 수 없다. 
하지만 자바스크립트는 클래스 없이 객체를 생성할 수 있으며 객체가 생성된 이후라도 동적으로 프로퍼티와 메서드를 추가할 수 있다. 이는 사용하기 매우 편리하지만 성능면에서는 프로퍼티 접근에 비용이 더 많이 드는 비효율적인 방식이다.

V8자바스크립트 엔진에서는 프로퍼티에 접근하기 위해 동적탐색 대신 히든 클래스라는 방식을 사용해 프로퍼티에 접근하는 정도의 성능을 보장한다.

히든 클래스란? 
객체의 프로퍼티가 저장된 주소에 대한 상대적인 위치 정보를 기억하고 있다가 프로퍼티가 동적으로 생성되거나 변경될 때, 함께 업데이트되는 숨겨진 클래스

 

변경 가능한 값

객체 타입의 값, 즉 객체는 변경 가능한 값이다.

var person = {
  name: 'Lee'
};

원시 값을 할당한 변수가 기억하는 메모리 주소를 통해 메모리 공간에 접근하면 원시 값에 접근할 수 있다. 

원시값을 할당한 변수는 원시 값 자체를 값으로 갖는다. 객체를 할당한 변수가 기억하는 메모리 주소를 통해 메모리 공간에 접근하면 참조 값에 접근할 수 있다.  참조값은 생성된 객체가 저장된 메모리 공간의 주소, 그 자체다.

원시 값을 할당한 변수를 참조하면 메모리에 저장되어 있는 원시 값에 접근한다. 하지만 객체를 할당한 변수를 참조하면 메모리에 저장되어 있는 참조 값을 통해 실제 객체에 접근한다.

객체를 할당한 변수의 경우 '변수는 객체를 참조하고 있다." 또는 "변수는 객체를 가리키고 있다" 라고 표현한다. 

원시 값은 변경 불가능한 값이므로 원시 값을 갖는 변수의 값을 변경하려면 재할당 외에는 방법이 없다. 
하지만 객체는 변경 가능한 값이다. 따라서 객체를 할당한 변수는 재할당 없이 객체를 직접 변경할 수 있다. 
재할당 없이 프로퍼티를 동적으로 추가할 수도 있고 프로퍼티 값을 갱신할 수도 있으며 프로퍼티 자체를 삭제할 수도 있다.

var person = {
  name: 'Lee'
};

// 프로퍼티 값 갱신
person.name = 'Kim';

// 프로퍼티 동적 생성
person.address = 'Seoul';

console.log(person); // {name: "Kim", address: "Seoul"}

원시 값은 변경 불가능한 값이므로 변경하려면 재할당을 통해 메모리에 원시값을 새롭게 생성해야 한다. 하지만 객체는 변경 가능한 값이르모 메모리에 저장된 객체를 직접 수정할 수 있다. 이때 객체를 할당한 변수에 재할당을 하지 않았으므로 객체를 할당한 변수의 참조값은 변경되지 않는다.

객체를 생성하고 관리하는 방식은 매우 복잡하며 비용이 많이 드는 일이다. 객체를 변경할 때마다 원시 값처럼 이전 값을 복사해서 새롭게 생성한다면 명확하고 신뢰성이 확보되겠지만 객체는 크기가 매우 클 수 도있고, 원시 값처럼 크기가 일정하지 않으며, 프로퍼티 값이 객체일 수도 있어서 복사해서 생성하는 비용이 많이든다. 

메모리를 효율적으로 사용하고, 비용을 절약하여 성능을 향상시키기 위해 객체는 변경 가능한 값으로 설계되어 있다. 

객체는 이러한 단점에 따른 부작용이 있다. 그것은 원시 값과는 다르게 여러 개의 식별자가 하나의 객체를 고유할 수 있다는 것이다.

얕은 복사, 깊은 복사
복사로 생성된 객체는 원본가 다른 객체다. 즉 원본과 복사본은 참조 값이 다른 별개의 객체다. 하지만 얕은 복사는 객체에 중첩되어 있는 객체의 경우 참조 값을 복사하고 깊은 복사는 객체에 중첩되어있는 객체까지 모두 복사해서 원시 값처럼 완전한 복사본을 만든다는 차이다 있다. 
원시 값을 할당한 변수를 다른 변수에 할당하는 것을 깊은 복사, 객체를 할당한 변수를 다른 변수에 할당하는 것을 얕은복사라고 부르는 경우도 있다. 

 

참조에 의한 전달

여러 개의 식별자가 하나의 객체를 고유할 수 있다는 것이 무엇을 의미하는지? 이로 인해 어떤 부작용이 발생하는지?

var person = {
  name: 'Lee'
};

// 참조값을 복사(얕은 복사)
var copy = person;

원본 person을 사본 copy에 할당하면 원본 person의 참조 값을 복사해서 copy에 저장한다. 

이때 원본과 사본은 저장된 메모리 주소는 다르지만 동일한 참조 값을 갖는다. 

이것은 두 개의 식별자가 하나의 객체를 공유한다는 것을 의미한다.

따라서 원본 또는 사본 중 어느 한쪽에서 객체를 변경하면 서로 영향을 주고 받는다.

 

결국 '값에 의한 전달'과 '잠조에 의한 전달'은 식별자가 기억하는 메모리 공간에 저장되어 있는 값을 복사해서 전달한다는 면에서 동일하다. 

즉, 변수에 저장되어 있는 값이 원시 값이냐 참조 값이냐의 차이만 있을 뿐이다. 따라서 자바스크립트에는 '참조에 의한 전달'은 존재하지 않고 '값에 의한 전달'만이 존재한다고 말할 수 있다.

 

var person1 = {
  name: 'Lee'
};

var person2 = {
  name: 'Lee'
};

console.log(person1 === person2); // ①
console.log(person1.name === person2.name); // ②

위 예제에서 person1변수와 person2 변수가 가리키는 객체는 비록 내용은 같지만 다른 메모리에 저장된 별개의 객체다. 즉, 두개의 변수는 참조 값은 전혀 다른 값이므로 1번은 false다.

하지만 프로퍼티 값을 참조하는 person1.name과 person2.name은 값으로 평가될 수 있는 표현식이다. 두 표현식 모두 원시 값 lee로 평가되므로 2번의 값은 true다.