[모던 자바스크립트 Deep Dive] - 24 클로저

Aneb·2022년 5월 10일

모던 자바스크립트 Deep Dive

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클로저는 자바스크립트 고유의 개념이 아닌, 함수형 프로그래밍 언어에서 사용되는 중요한 특성이다.
따라서, 클로저의 정의는 ECMAScript 사양에 등장하지 않으며, MDN에서는 다음과 같이 정의하고 있다.
클로저는 함수와 그 함수가 선언된 렉시컬 환경과의 조합이다.

const x=1;

function outerFunc(){
	const x= 10;

    function innerFunc(){
    	console.log(x); //10
    }

innerFunc();
}

outerFunc();

<예제 1 - innerFunc 함수가 outerFunc 함수의 내부에 정의된 중첩함수인 경우>

const x=1;

function outerFunc(){
	const x= 10;
	innerFunc();
}

function innerFunc(){
	console.log(x); //1
}

outerFunc();

<예제 2 - innerFunc 함수가 outerFunc 함수의 내부에 정의된 중첩함수가 아닌 경우>

예제1의 경우 innerFunc에서 outerFunc의 x변수에 접근 할 수 있으나 예제2에서는 접근할 수 없다. 이 같은 현상이 발생하는 이유는 자바스크립트가 렉시컬 스코프를 따르는 프로그래밍 언어이기 때문이다.

24.1 렉시컬 스코프

자바스크립트 엔진은 함수를 어디서 호출했는지가 아니라 함수를 어디에 정의했는지에 따라 상위 스코프를 결정한다. 이를 렉시컬 스코프(정적 스코프)라 한다.

13.5절에서 렉시컬 스코프에 대해 위와같이 정의한 바 있다. 이를 다시 아래와 같이 정의할 수 있다.

렉시컬 환경의 "외부 렉시컬 환경에 대한 참조"에 저장할 참조값. 즉 상위 스코프에 대한 참조는 함수 정의가 평가되는 시점에 함수가 정의된 환경(위치)에 의해 결정된다. 이것이 바로 렉시컬 스코프다.

24.2 함수 객체의 내부 슬롯 [[Environment]]

함수는 자신의 내부 슬롯[[environment]]에 상위 스코프의 참조를 저장한다.
이때 자신의 내부 슬롯에 저장된 상위 스코프의 참조는 현재 실행중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경을 가리킨다.
함수 객체는 내부 슬롯[[environment]]에 저장한 렉시컬 환경의 참조, 즉 상위스코프를 자신이 존재하는 한 기억한다.

24.3 클로저와 렉시컬 환경

const x =1;

//1.
function outer(){
	const x =10;
   const inner = function () {console.log(x);} // 2.
   return inner;
}

//outer 함수를 호출하면 중첩 함수 inner를 반환한다.
//그리고 outer 함수의 실행 컨텍스트는 실행 컨텍스트 스택에서 팝되어 제거된다.
const innerFunc = outer(); //3.
innerFunc(); // 4. 10

위 예제처럼 외부 함수(outer)보다 중첩 함수(inner)가 더 오래 유지되는 경우 중첩 함수는 이미 생명주기가 종료한 외부 함수의 변수(x)를 참조할 수 있다.
이러한 중첩 함수를 클로저라고 부른다.

1-1. outer 함수가 평가되어 함수 객체를 생성할 때 현재 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시켤 환경, 즉 전역 렉시컬 환경을 outer 함수 객체의 내부 슬롯[[environment]]에 상위 스코프로서 저장한다.
1-2. outer 함수를 호출 outer 함수의 렉시컬 환경이 생성되고 앞서 outer 함수 객체의 내부 슬롯[[environment]]에 저장된 전역 렉시컬 환경을 outer 함수 렉시컬 환경의 "외부 렉시컬 환경에 대한 참조"에 할당 한다.
2. 중첩함수 inner 평가 됨 inner는 자신의 내부 슬롯[[environment]]에 현재 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경, 즉 outer 함수의 렉시컬 환경을 상위 스코프로서 저장한다.
3.outer 함수의 실행이 종료 inner함수를 반환하면서 outer함수의 생명 주기가 종료된다. 하지만 이때 outer함수의 실행 컨텍스트는 실행 컨텍스트 스텍에서 제거되지만, 렉시컬 환경까지 소멸되는 것은 아니다.
(inner함수의 내부 슬롯[[environment]]에 의해 참조되고 있기 때문에 가비지 컬렉션의 대상이 되지 않기 때문)
4.outer 함수가 반환한 inner함수를 호출 inner함수의 실행 컨텍스트가 생성되고 실행 컨텍스트 스택에 푸시된다.

24.4 클로저의 활용

클로저는 상태(state)를 안전하게 변경하고 유지하기 위해 사용한다.

//카운트 상태 변경 함수
const increase = function (){
	// 카운트 상태 변수
	let num =0;

//카운트 상태를 1만큼 증가
rturn ++num;
};

//이전 상태를 유지하지 못한다.
console.log(increase()); //1
console.log(increase()); //1
console.log(increase()); //1

//카운트 상태 변경 함수
const increase = function (){
	// 카운트 상태 변수
	let num = 0;

// 클로저
	return function (){
		//카운트 상태를 1만큼 증가시킨다.
		rturn ++num;
	};
}();

console.log(increase()); //1
console.log(increase()); //2
console.log(increase()); //3

클로저는 상태가 의도치 않게 변경되지 않도록 안전하게 은닉하고, 특정 함수에게만 상태 변경을 허용하여 상태를 안전하게 변경하고 유지하기 위해 사용할 수 있다.

24.5 캡슐화와 정보 은닉

캡슐화는 객체의 상태를 나타내는 프로퍼티와 프로퍼티를 참조하고 조작할 수 있는 동작인 메서드를 하나로 묶는 것을 말한다.
캡슐화는 객체의 특정 프로퍼티나 메서드를 감출 목적으로 사용하기도 하는데 이를 정보 은닉이라 한다.
자바스크립트는 public, private, protected같은 접근 제한자를 제공하지 않는다.
특정 패턴을 사용하면 정보 은닉이 가능한 것처럼 보이지만, 완전한 정보은닉을 지원하지는 못한다.
ES6의 Symbol또는 WeakMap을 사용하여 private한 프로퍼티를 흉내내기도 하였으나 근본적인 해결책이 되지는 못했다.
다행히도, 2021년 1월기준 private필드를 정의할수 있는 새로운 표준 사양이 제안 되었으며 이에 대해서는 25.7.4절 private필드 정의 제안에서 살펴보도록 할 것이다.

25.6 자주 발생하는 실수

for문 사용시 var 키워드 대신 let을 사용하여 해결

Aneb

FE Developer

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