[JS] 클래스와 프라이빗 필드 구현 이유

JavaScript 클래스란

자바스크립트에서 클래스(class)는 객체를 생성하기 위한 템플릿이다. 클래스는 객체 지향 프로그래밍(OOP)의 개념을 바탕으로, 콛 재사용성과 구조적인 코드를 작성하는 데 도움을 준다. 

클래스 선언 방법

class Person {
  constructor(name, age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
  }

  print() {
    console.log(`Hello, my name is ${this.name} and I am ${this.age} years old.`);
  }
}

Person : 클래스명

constructor : 객체가 생성될 때 호출되는 것 / 필드를 선언한다.

• name, age : Person 클래스의 필드

print : Person 클래스의 메서드 / 출력 기능을 담당한다. 

 

객체 생성 방법

const person1 = new Person('Alice', 30);
person1.print(); // "Hello, my name is Alice and I am 30 years old."

Person 클래스를 기반으로 person1이라는 객체를 생성하고, 클래스 안의 메서드인 print()를 호출하여 값을 출력한다. (print() 메서드가 출력 메서드이기 때문에 출력값이 나오는 것이다.)

 

프라이빗 필드란?

그렇다면, 클래스에서 필드를 선언할 때 #을 이용하여 프라이빗 필드로 선언하여 클래스 내부에서만 속성을 접근할 수 있도록 만든다. 이유가 뭘까? 프라이빗 필드로 선언하지 않아도 코드는 동작하는 데 왜 프라이빗 필드로 선언해야 할까?

간단하게 한 문장으로 요약하면 객체 지향 프로그래밍의 핵심 개념 중 하나인 캡슐화(encapsulation) 방식을 적용하여 코드를 작성해야 하기 때문이다. 그렇다면, 왜 캡슐화 방식을 적용해야 객체 지향 프로그래밍을 안전하게 할 수 있을까?

 

캡슐화(encapsulation)

캡슐화란 데이터(속성)와 메서드(동작)를 하나의 단위로 묶고, 외부로부터 정보를 은닉하는 방식을 의미한다. 

그렇다면 데이터와 메서드를 하나의 단위로 묶고 왜 외부로부터 정보를 은닉해야 하는 지 알아보자.

 

캡슐화가 필요한 이유

 우선 캡슐화를 통해 객체의 내부 데이터를 보호하지 않고 외부에서 수정이 가능하도록 하면, 데이터가 의도치 않게 변경되는 상황이 발생할 수 있다. 

예를 들어 생각해보자. 

은행 계좌의 잔액, 로그인 세션의 정보, 물건의 재고 수량 같은 중요한 데이터는 외부에서 임의로 변경해서는 안된다. 각각이 고유한 데이터이고 프라이빗 객체를 활용한 동작이 아니라면, 예기치 못한 오류가 발생하기 쉽다.

1. 데이터 보호 및 무결성 유지

외부에서 직접 접근하지 못하도록 데이터의 무결성을 유지해야 하기 때문에 캡슐화가 필요하다. 무결성 유지를 통해 예기치 않은 오류와 버그를 예방할 수 있다.

2. 코드의 일관성과 안정성 유지

이상적인 객체는 자신의 상태와 행동을 스스로 관리해야 한다. 

예를 들어 자동차 객체를 설계한다면 엔진의 상태는 자동차의 내부에서 관리되어야 하며 외부에서 마음대로 엔진을 키고 끌 수 있도록 해서는 안된다. 

그렇기 때문에 캡슐화를 사용하여 클래스 내부의 데이터를 검증하고 관리하는 메서드를 추가하여 데이터의 일관성을 유지할 수 있다. 또한 외부에서는 클래스가 제공하는 인터페이스를 통해서만 객체의 상태를 변경할 수 있으므로 객체의 상태가 예상치 못하게 변경되는 일을 줄일 수 있다.

3. 유지보수와 확장성 향상

캡슐화는 코드의 유지보수성을 높이고, 확장성을 쉽게 만든다. 클래스가 데이터를 은닉하고 메서드만 공개하는 경우, 클래스 내부의 구조나 데이터를 변경해도 외부 코드에 영향을 주지 않는다. 

외부의 영향을 적게 받기 때문에 유지보수가 용이해진다. 또한 내부 구현을 변경하더라도 외부 인터페이스는 동일하게 유지되기 때문에 새로운 기능을 추가하거나 기존 기능을 확장하는 것도 수월해진다.

4. 정보 은닉과 모듈화

객체 지향 프로그래밍에서 정보 은닉은 매우 중요하다. 정보 은닉을 통해 객체 내부의 세부 사항을 감추고, 객체가 제공하는 퍼블릭 인터페이스만 외부에 공개하기 때문에 모듈화를 실현할 수 있기 때문이다.

모듈화는 프로그램을 독립적인 구성 요소로 나눌 수 있게 하여 각 요소를 독립적으로 개발, 테스트, 수정할 수 있게 한다.

또한 한 모듈의 변경이 다른 모듈에 미치는 영향을 최소화할 수 있기 때문에 정보 은닉은 중요한 개념이다.

 

그렇다면, 캡슐화의 필요성에 대해 파악하였으니 데이터를 캡슐화하기 위해 필요한 프라이빗 필드를 어떻게 사용하는지 알아보자.

프라이빗 필드 활용 예제

class Person {
        #name;
        #age;

        constructor(name, age) {
            this.#name = name;
            this.#age = age;
        }

        getName() {
            return this.#name;
        }

        getAge() {
            return this.#age;
        }
    }

    const person = new Person('John', 30);
    console.log(person.getName()); // 'John'
    console.log(person.getAge()); // 30
    console.log(person.#name); // SyntaxError: Private field '#name' must be declared in an enclosing class

위와 같은 방식으로 프라이빗 필드는 #을 이용해서 선언하며 위와 같이 선언한 이후에는 외부에서 직접 접근할 수 없는 필드가 된다. 외부에서 접근하기 위해서는 getName()과 getAge()를 사용해야 한다. 

만약 맨 아래의 console.log처럼 직접 필드를 호출하면 SyntaxError 가 발생하게 할 수 있다. 

 

프라이빗 필드의 장점과 주의사항

프라이빗 필드를 사용하면 클래스의 캡슐화를 강화하고 객체의 안정성을 높일 수 있다는 큰 장점이 존재한다. 외부에서의 무분별한 접근을 막아서 예기치못한 에러를 방지할 수 있다. 

또한 클래스의 인터페이스와 구현을 명확히 분리할 수 있으며 클래스를 사용하는 개발자에게 필요한 정보만 노출할 수 있어서 코드의 일관성도 유지하고 유지보수도 용이하도록 해준다. 

하지만 이러한 장점을 가진 프라이빗 필드도 주의사항이 존재한다. 

프라이빗 필드는 클래스의 상속 구조에서 자식 클래스가 부모 클래스의 프라이빗 필드에 접근할 수 없다는 점을 고려해야 한다.

만약 extends를 사용하여 클래스의 상속 구조를 설계할 때는 위의 사항을 충분히 고려하여 설계해야 한다. 

 

결론

자바스크립트에서 클래스와 프라이빗 필드를 활용하면 객체 지향 프로그래밍의 중요한 원칙인 캡슐화를 강화할 수 있다.

실제로 프라이빗 필드를 사용하여 클래스를 설계하려니 너무 복잡하여 시간 내에 과제를 제출하기 위해 사용을 생략했었다. 하지만 필요하다는 점을 인지했고 이를 고려하여 클래스를 설계하면 자연스럽게 객체 지향 프로그래밍의 원칙을 준수한 프로그래밍을 할 수 있을 것이라고 생각된다. 

 

참고글 : https://f-lab.kr/insight/utilizing-javascript-class-and-private-fields

자바스크립트 클래스와 프라이빗 필드 활용하기