자바스크립트에서 제공하는 데이터 타입은 크게 원시 타입과 객체 타입으로 구분할 수 있다. 이 둘은 크게 세가지 측면에서 다르다.
- 원시 값은 변경 불가능한 값이다. 이에 비해 객체 값은 변경 가능한 값이다.
- 원시 값을 변수에 할당하면 변수(확보된 메모리 공간)에는 실제 값이 저장된다. 이에 비해 객체를 변수에 할당하면 변수에는 참조 값이 저장된다.
- 원시 값을 갖는 변수를 다른 변수에 할당하면 원본의 원시 값이 복사되어 전달된다. 객체를 가리키는 변수를 다른 변수에 할당하면 원본의 참조 값이 복사되어 전달된다. 이를 참조에 의한 전달이라 한다.
원시 값은 변경 불가능한 값이다. 즉, 일기 전용 값이며 변경할 수 없다.
값을 변경할 수 없다 라는 것에 대해 생각해보자. 변수는 하나의 값을 저장하기 위해 확보한 메모리 공간이다. 값은 변수에 저장된 데이터로서 표현식이 평가되어 생성된 결과를 말한다. 변경 불가능하다는 것은 변수가 아니라 값에 대한 진술이다.
즉, 원시값 자체를 변경할 수 없다는 뜻이지 변수를 변경할 수 없다는 뜻은 아니다.
원시 값은 변경 불가능하기에, 데이터의 신뢰성을 보장한다. 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. 이 때 변수가 참조하던 메모리 공간의 주소가 바뀐다. 이는 앞서 4.5절 "값의 할당"에서 살펴본 내용이다.
이러한 이유는 원시 값이 불변성을 갖기 때문이다. 불변성을 갖는 원시 값을 할당한 변수는 재할당 이외에 변수 값을 변경할 수 있는 방법이 없다.
원시 값인 문자열은 다른 원시 값과 비교할 때 독특한 특징이 있다. 문자열을 0개 이상의 문자로 이뤄진 집합을 말하며, 1개의 문자는 2바이트의 메모리 공간에 저장된다. 따라서 문자열은 몇 개의 문자로 이뤄졌느냐에 따라 필요한 메모리 공간의 크기가 결정된다.
그렇다면 문자열의 한 문자를 변경해 보자. 문자열은 유사 배열 객체이면서 이터러블이므로 배열과 유사하게 각 문자에 접근할 수 있다.
💡 유사 배열 객체
마치 배열처럼 인덱스로 프로퍼티 값에 접근할 수 있고 length 프로퍼티를 갖는 객체를 말한다. 문자열은 마치 배열처럼 인덱스를 통해 각 문자에 접근할 수 있으며, length 프로퍼티를 갖기 때문에 유사 배열객체이다.
var str = 'string';
str[0] = 'S';
console.log(str); // string위처럼 이미 생성된 문자열은 문자열의 일부를 변경해도 반영되지 않는다. 불변성 때문이다.
var score = 80;
var copy = score;
score = 100;
console.log(score); // 100
console.log(copy); // 80위처럼 score 변수에 숫자 값 80을 할당하고, copy 변수에 score 변수를 할당했다. 그 이후 score 변수에 재할당 하면 copy는 어떻게 될까?
이 질문의 핵심은 "변수에 변수를 할당했을 때 무엇이 어떻게 전달되는가?" 다.
변수에 원시 값을 갖는 변수를 할당하면 할당 받는 변수에는 할당 되는 변수의 원시 값이 복사되어 전달된다. 이를 값에 의한 전달이라한다. 위 예제의 경우 copy 변수에 원시 값을 갖는 score 변수를 할당하면 할당받는 변수(copy)에는 할당되는 변수(score)의 원시 값 80이 복사되어 전달된다.
이때 score 변수와 copy 변수의 값 80은 다른 메모리 공간에 저장된 별개의 값이다.
그렇기에 score 변수의 값을 변경해도 copy 변수의 값에는 어떠한 영향도 주지 않는다.
사실 엄격하게 표현하면 변수에는 값이 전달되는 것이 아니라, 메모리 주소가 전달된다. 변수와 같은 식별자는 값이 아니라 메모리 주소를 기억하기 때문이다. 따라서 "값에 의한 전달" 이라는 용어는 자바스크립트를 위한 용어는 아니다.
그렇기에 "값에 의한 전달"도 사실은 값을 전달하는 것이 아니라 메모리 주소를 전달한다. 단, 전달된 메모리 주소를 통해 메모리 공간에 접근하면 값을 참조할 수 있다.
중요한 것은 변수에 원시 값을 갖는 변수를 할당하면 변수 할당 시점이든, 두 변수 중 어느 하나의 변수에 값을 재할당하는 시점이든 결국은 두 변수의 원시 값은 서로 다른 메모리 공간에 저장된 별개의 값이 되어 어느 한쪽에서 재할당을 통해 값을 변경하더라도 서로 간섭할 수 없다는 것이다.
객체는 프로퍼티의 개수가 정해져 있지않다. 또한 프로퍼티의 값에도 제약이 없다. 따라서 객체는 원시 값과 같이 확보해야 할 메모리 공간의 크기를 사전에 정해 둘 수 없다.
객체는 복합적인 자료구조이므로 객체를 관리하는 방식이 원시 값과 비교해서 복잡하고 구현 방식도 브라우저 제조사마다 다를 수 있다. 원시 값은 상대적으로 적은 메모리를 소비하지만 객체는 경우에 따라 크기가 매우 클 수 도 있다.
💡 자바스크립트 객체의 관리 방식
자바스크립트 객체는 프로퍼티 키를 인덱스로 사용하는 해시 테이블이라고 생각할 수 있다. 대부분 자바스크립트 엔진은 해시 테이블 보다 나은 방법으로 객체를 구현한다.
객체 값은 변경가능한 값이다.
객체를 할당한 변수가 기억하는 메모리 주소를 통해 메모리 공간에 접근하면 참조 값에 접근할 수 있다. 참조 값은 생성된 객체가 저장된 메모리 공간의 주소, 그 자체다.
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 복제할 수도 있다.
객체를 생성하고 관리하는 방식은 매우 복잡하며 비용이 많이든다. 따라서 메모리를 효율적으로 사용하기 위해, 그리고 객체를 복사해 생성하는 비용을 절약하여 성능을 향상시키기 위해 객체는 변경 가능한 값으로 설계되어 있다. 메모리 사용의 효율성과 성능을 위해 어느 정도의 구조적인 단점을 감안한 설계라고 할 수 있다.
객체는 이러한 구조적 단점에 따른 부작용이 있다. 그것은 원시 값과는 다르게 여러 개의 식별자가 하나의 객체를 공유할 수 있다는 것이다.
💡 얕은 복사와 깊은 복사되어 객체를 프로퍼티 값으로 갖는 객체의 경우 얕은 복사는 한 단계까지만 복사하는 것을 말하고 깊은 복사는 객체에 중첩되어 있는 객체까지 모두 복사하는 것을 말한다.
얕은 복사와 깊은 복사로 생성된 객체는 원본과는 다른 객체다. 즉, 원본과 복사본은 참조 값이 다른 별개의 객체다. 하지만 얕은 복사는 객체에 중첩되어있는 객체의 경우 참조 값을 복사하고 깊은 복사는 객체 중첩되어 있는 객체까지 모두 복사해서 원시 값처럼 완전한 복사본을 만든다는 차이점이 있다.
여러 개의 식별자가 하나의 객체를 공유할 수 있다는 것은 무엇을 의미할까.
객체를 가리키는 변수를 다른 변수에 할당하면 원본의 참조 값이 복사되어 전달된다. 이를 참조에 의한 전달이라 한다.
원본을 사본에 복사하면 그 참조 값을 복사한다. 즉, 원본과 사본 모두 동일한 객체를 가리킨다는 것이다. 이것은 두 개의 식별자가 하나의 객체를 공유한다는 것을 의미한다. 따라서 원본 또는 사본 중 어느 한쪽에서 프로퍼티를 변경하면 서로 영향을 주고받는다.
결국 "값에 의한 전달"과 "참조에 의한 전달"은 식별자가 기억하는 메모리 공간에 저장되어 있는 값을 복사해서 전달한다는 면에서 동일하다. 다만 식별자가 기억하는 메모리 공간, 즉 변수에 저장되어 있는 값이 원시 값이냐, 참조 값이냐의 차이만 있을 뿐이다.