[모던자바스크립트 Deep Dive] 11장. 원시값과 객체의 비교 / 얕은복사와 깊은복사

1. 원시값

원시 타입의 값, 즉 원시 값은 변경 불가능한 값이다. 한번 생성된 원시 값은 읽기 전용(read only) 값으로서 변경할 수 없다.

원시 값을 변수에 할당하면, 메모리에 실제 값이 저장된다.

원시 값을 갖는 변수를 다른 변수에 할당하면 원본의 원시 값이 복사 되어 전달된다. 이를 값에 의한 전달(pass by value)이라 한다.

 

1-1. 불변성

• 원시 값은 변경 불가능한 값이다.
• 재할당은 가능하지만, 변하지 않는다. 변경이 불가능하기에 재할당 시에도 메모리 공간에서 값이 변하는게 아닌 새로운 메모리 공간을 확보하고, 재할당한 값을 저장한 후, 변수가 참조하던 메모리 공간을 변경한다.
• 데이터의 신뢰성을 보장하며 이런 특성을 바로 불변성(immutabillity)라 한다.
• 만약 값이 변한다면, 상태 변경을 추적하기 어렵게 된다.

1-2. 문자열

숫자나 불리언과 다르게 문자열의 크기는 정해지지 않는다. 이 같은 이유로 다른 언어에서는 문자열을 String객체로 처리한다. 하지만 자바스크립트의 경우는 원시 타입인 문자열 타입을 제공한다.

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

var str = 'string'
str[0] = 'A'
console.log(str) //string

 

유사 배열 객체(array-like object)

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 배열 객체이고 for 문으로 순회할 수 도 있다.

 

1-3. 값에 의한 전달

var score = 80
var copy = score

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

score = 100

console.log(score,copy) // 100,80

 

위와 같은 코드가 있다. 여기서 copy = score이지만, 다른 값을 가지고 있다. 이유는 무엇일까? 이 이유는 값에 의한 전달이기 때문이다.

 

위 그림처럼 변수에 원시 값을 갖는 변수를 할당하면 원시 값이 복사되는 것처럼 표현했다. 하지만 변수에 원시 값을 갖는 변수를 할당하는 시점에는 두 변수가 같은 원시값을 참조하다가, 어느 한쪽의 변수에 재할당이 이뤄졌을 때는 새로운 메모리 공간에 재할당된 값을 저장하도록 동작이 된다.

여기서 값에 의한 전달이라는 용어는 자바스크립트를 위한 용어가 아니다.

엄격하게 표현하자면, 변수에는 값이 전달되는 것이 아니라 메모리 주소가 전달되는 것이다. 이는 변수와 같은 식별자는 값이 아니라 메모리 주소를 기억하고 있기 때문이다.

여기서 전달된 메모리 주소를 통해 메모리 공간에 접근하면 값을 참조할 수 있다.

 

2. 객체

객체(참조) 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. 즉, 원시 값을 할당한 변수는 원시 값 자체를 값으로 갖는다. 

하지만, 객체를 할당한 변수가 기억하는 메모리 주소를 통해 메모리 공간에 접근하면 참조 값(reference value)에 접근할 수 있다. 참조 값은 생성된 객체가 저장된 메모리 공간의 주소, 그 자체이다.

 

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

객체는 변경 가능한 값이다. 따라서 객체를 할당한 변수는 재할당 없이 객체를 직접 변경 할 수 있다. 즉, 재할당 없이 프로퍼티를 동적으로 추가할 수도 있고, 프로퍼티 값을 갱신할 수 도 있으며 프로퍼티 자체를 삭제할수도 있다.

 

var person = {
 name: 'Lee'
};

// person 변수에 저장되어 있는 참조 값으로 살제 객체 접근한다.
console.log(person); // {name: 'Lee'}

 

 

// 프로퍼티 값 갱신
person.name = 'kim';

/// 프로퍼티 값 동적 생성
person.address = 'seoul';

console.log(person); // {name: 'kim'. address: 'seoul'}

 

객체를 생성하고 관리하는 방식은 매우 복잡하며 비용이 많이 든다.

객체를 변경할 때마다 원시 값처럼 이전 값을 복사해서 새롭게 생성한다면 신뢰성이 확보되겠지만, 객체는 크기가 매우 클수도 있고, 원시 값처럼 일정하지 않다. 프로퍼티 값이 객체일수도 있어서 복사해서 생성하는 미용이 많이 든다.

다시말해, 메모리의 효율적 소비가 어렵고 성능이 나빠진다.

따라서 메모리를 효율적으로 사용과 객체를 복사해 생성하는 비욜을 절약하여 성능 향상 시키기 위해 객체는 변경 가능한 값으로 설계 되어 있다. 

메모리 사용의 효율성과 성능을 위해 어느정도의 구조적인 단점을 감안한 설계라 할 수 있다.

객체는 이런 구조적 단점에 따른 부작용이 있다. 그것은 원시값과 다르게 여러개의 식별자가 하나의 객체를 공유할 수 있다는 것이다.

 

여러 개의 식별자가 하나의 객체를 공유할 수 있다는 것은 무엇을 의미하는 지 어떤 부작용이 있는지 확인해보자.

var person = {
 name: 'Lee'
};

// 참조 값을 복사(얕은 복사)
var copy = person;

객체를 가리키는 변수(원본, person)를 다른 변수(사본, copy)에 할당하면 원본의 참조 값이 복사되어 전달 된다. 이를 참조에 의한 전달이다

 

위 그림처럼 원본 person을 사본 copy에 할당하면, 원본의 참조값을 복사하여 사본에 저장한다. 

이때 원본 person과 사본 copy는 저장된 메모리 주소는 다르지만, 동일한 참조 값을 갖는다. 

다시 말해 원본 person과 사본 copy 모두 동일한 객체를 가리킨다. 이것은 두개의 식별자가 하나의 객체를 공유한다는 것이다. 

따라서 원본 또는 사본 중 어느 한쪽에서 객체를 변경(변수에 새로운 객체를 재할당 하는 것이 아니라 객체의 프로퍼티 값을 변경하거나 프로퍼티를 추가, 삭제)하면 서로 영향을 주고 받는다.

 

결국 값에 의한 전달과, 참조에 의한 전달은 식별자가 기억하고 있는 메모리 공간에 저장되어 있는 값을 복사해서 전달한다는 면에서는 동일하다. 다만 식별자가 기억하고 있는 메모리 공간, 즉 변수에 저장되어 있는 값이 원시 값이냐, 참조 값이냐에 차이만 있을 뿐이다.

따라서 자바스크립트에는 참조에 의한 전달은 존재하지 않고, 값에 의한 전달만이 존재한다고 말할 수 있다.

하지만 앞서 말한 것처럼 값에 의한 전달이나 참조에 의한 전달이라는 용어는 사용하지 않고 공유에 의한 전달이라는 표현 하는 경우도 있다.

 

3. 얉은 복사(shallow copy)와 깊은 복사(deep copy)

3-1. 얕은 복사(shallow copy)

객체를 프로퍼티 값으로 갖는 경우, 얕은 복사는 한 단계까지만 복사하는 것

객체나 배열의 중첩된 객체(내부객체)들은 그대로 참조만 복사된다. 따라서 원본 객체나 배열에 중첩된 객체가 수정되면, 얕은 복사된 객체에도 영향을 미치게 된다.

const originalArray = [1, 2, { a: 3 }];
const shallowCopy = [...originalArray];

shallowCopy[2].a = 10;

console.log(originalArray); // [1, 2, { a: 10 }]
console.log(shallowCopy);   // [1, 2, { a: 10 }]

위의 예시에서 originalArray의 세 번째 요소는 객체 { a: 3 }이다.

shallowCopy는 originalArray의 얕은 복사본이기 때문에, 내부 객체 { a: 3 }는 그대로 참조로 복사된다. 따라서 shallowCopy[2].a를 변경하면, originalArray[2].a도 변경된다.

 

 

3-2. 깊은 복사(deep copy)

깊은 복사는 객체 중첩되어 있는 객체까지 모두 복사하는 것을 말한다.

깊은 복사는 객체의 모든 레벨을 재귀적으로 복사하여, 원본 객체와 복사된 객체가 완전히 독립적인 구조를 가지게 만든다.

깊은 복사를 하면 중첩된 객체들도 새롭게 복사되므로, 원본 객체를 수정해도 복사된 객체에는 영향을 미치지 않는다.

const originalArray = [1, 2, { a: 3 }];
const deepCopy = JSON.parse(JSON.stringify(originalArray));

deepCopy[2].a = 10;

console.log(originalArray); // [1, 2, { a: 3 }]
console.log(deepCopy);      // [1, 2, { a: 10 }]

이 예시에서 JSON.parse(JSON.stringify(originalArray))를 사용하여 깊은 복사를 했다.

이제 deepCopy는 원본 배열과 완전히 독립적이므로, deepCopy[2].a를 수정해도 originalArray[2].a는 영향을 받지 않는다.

 

위의 얕은 복사와 깊은 복사는 추후에 좀 더 자세하게 다뤄보겠다.