프로토타입이란?

자바스크립트에서 객체가 다른 객체의 속성과 메서드를 참조할 수 있게 해주는 링크 메커니즘으로, 클래스 기반 언어의 상속을 구현하는 자바스크립트만의 방식

기본 개념

프로토타입은 자바스크립트 객체가 가지고 있는 숨겨진 속성으로 다른 객체를 가리키는 내부 링크
모든 객체는 [[Prototype]]이라는 내부 슬롯 소유
이를 통해 다른 객체의 속성과 메서드를 상속 가능

등장 배경

자바스크립트는 클래스 기반이 아닌 프로토타입 기반 언어로 설계
다음과 같은 문제를 해결하기 위해 프로토타입을 도입
- 메모리 효율성: 모든 객체마다 메서드를 복사하지 않고 공유
- 동적 상속: 런타임에 상속 관계를 변경 가능
- 유연한 객체 확장: 기존 객체에 기능을 동적으로 추가

동작 원리

프로토타입 흐름

프로토타입 체인 탐색 과정

객체의 속성에 접근 시도
해당 객체에 속성이 있으면 반환
없으면 [[Prototype]] 링크를 따라 부모 객체에서 탐색
찾을 때까지 또는 null을 만날 때까지 체인을 따라 계속 탐색

예시 코드

// 생성자 함수
function Person(name, age) {
  this.name = name
  this.age = age
}

// prototype에 메서드 추가
Person.prototype.greet = function () {
  return `안녕하세요, 저는 ${this.name}입니다.`
}

Person.prototype.species = 'Human'

// 인스턴스 생성
const john = new Person('John', 30)
const jane = new Person('Jane', 25)

console.log(john.greet()) // "안녕하세요, 저는 John입니다."
console.log(jane.greet()) // "안녕하세요, 저는 Jane입니다."

// 프로토타입 체인 확인
console.log(john.hasOwnProperty('name')) // true (자신의 속성)
console.log(john.hasOwnProperty('greet')) // false (프로토타입 속성)
console.log(john.species) // "Human"

// 프로토타입 관계 확인
console.log(john.__proto__ === Person.prototype) // true
console.log(Person.prototype.__proto__ === Object.prototype) // true
console.log(Object.prototype.__proto__) // null

// 안녕하세요, 저는 John입니다.
// 안녕하세요, 저는 Jane입니다.
// true
// false
// Human
// true
// true
// null

프로토타입 체인 비교

// Object.create를 사용한 프로토타입 상속
const animal = {
  type: 'Animal',
  speak() {
    return `${this.name} makes a sound`
  },
}

const dog = Object.create(animal)
dog.name = 'Buddy'
dog.bark = function () {
  return 'Woof!'
}

console.log(dog.speak()) // "Buddy makes a sound"
console.log(dog.bark()) // "Woof!"
console.log(dog.type) // "Animal" (프로토타입에서 상속)

// 클래스 문법 (내부적으로는 프로토타입 사용)
class Animal {
  constructor(name) {
    this.name = name
  }

  speak() {
    return `${this.name} makes a sound`
  }
}

class Dog extends Animal {
  bark() {
    return 'Woof!'
  }
}

const puppy = new Dog('Max')
console.log(puppy.speak()) // "Max makes a sound"
console.log(puppy.bark()) // "Woof!"

// 두 방식 모두 내부적으로는 프로토타입 체인 사용
console.log(puppy.__proto__ === Dog.prototype) // true

헷갈리기 쉬운 부분

`proto` vs `prototype`의 정확한 차이

function Car() {}

const myCar = new Car()

// prototype: 생성자 함수의 속성
console.log(Car.prototype) // { constructor: Car }
console.log(myCar.prototype) // undefined (인스턴스는 prototype 없음)

// __proto__: 실제 프로토타입 링크
console.log(myCar.__proto__) // Car.prototype과 같은 객체
console.log(myCar.__proto__ === Car.prototype) // true

prototype: 함수 객체만 가지는 속성, 생성자로 사용될 때 인스턴스가 참조할 프로토타입 객체
__proto__: 모든 객체가 가지는 실제 프로토타입 링크, Object.getPrototypeOf()로 접근 권장

오해: 프로토타입은 복사다

// ❌ 잘못된 이해: 프로토타입은 복사되지 않습니다
Person.prototype.species = 'Human'
const person1 = new Person('Alice', 20)

// 프로토타입 수정 시 모든 인스턴스에 반영
Person.prototype.species = 'Homo Sapiens'
console.log(person1.species) // "Homo Sapiens" (복사가 아니라 참조!)

프로토타입 체인과 속성 검색

function Parent() {}
Parent.prototype.value = 10

function Child() {}
Child.prototype = Object.create(Parent.prototype)
Child.prototype.value = 20 // 오버라이딩

const child = new Child()
child.value = 30 // 인스턴스 속성

console.log(child.value) // 30 (인스턴스 속성)
delete child.value
console.log(child.value) // 20 (Child.prototype.value)
delete Child.prototype.value
console.log(child.value) // 10 (Parent.prototype.value)

프로토타입 체인의 끝은?

Object.prototype.__proto__는 null
모든 객체의 프로토타입 체인은 결국 Object.prototype에서 끝남

개념 정리

프로토타입이 무엇인가요?

프로토타입은 자바스크립트 객체가 다른 객체로부터 속성과 메서드를 상속받을 수 있게 해주는 메커니즘입니다.

자바스크립트는 클래스 기반이 아닌 프로토타입 기반 언어입니다. 모든 객체는 내부적으로 [[Prototype]]이라는 숨겨진 링크를 가지고 있으며, 이를 통해 다른 객체를 참조합니다. 이러한 연결 고리를 ‘프로토타입 체인’이라고 합니다.

작동 방식은 객체의 속성에 접근할 때 해당 속성이 객체 자체에 없으면, 자바스크립트 엔진은 프로토타입 체인을 따라 상위 객체에서 해당 속성을 찾습니다. 이 과정은 속성을 찾거나 체인의 끝인 null을 만날 때까지 계속됩니다.

예를 들어 생성자 함수로 객체를 만들 때 new 키워드를 사용하면, 생성된 인스턴스의 [[Prototype]]은 생성자 함수의 prototype 속성을 가리킵니다. 이를 통해 모든 인스턴스가 메서드를 공유할 수 있어 메모리를 효율적으로 사용할 수 있습니다.

프로토타입을 이해하는 것은 자바스크립트의 상속 메커니즘을 이해하는 핵심이며, ES6의 클래스 문법도 내부적으로는 프로토타입을 사용합니다.

핵심 문장

프로토타입은 자바스크립트 객체 간의 상속을 구현하는 메커니즘
모든 객체는 다른 객체를 참조하는 내부 링크 가지며, 속성을 찾을 때 이 체인을 따라 상위 객체를 탐색
생성자 함수의 prototype 속성에 메서드를 정의하면 모든 인스턴스가 이를 공유하여 메모리를 효율적으로 사용 가능