실행 컨텍스트는 자바스크립트의 동작 원리를 담고 있는 핵심 개념이다.
1. 소스코드의 평가와 실행
자바스크립트 엔진은 소스코드의 처리를 "평가"와 "실행" 2가지 과정으로 나누어 처리한다.
✳️ 평가 :
평가과정에서는 실행 컨텍스트를 생성하고 변수, 함수 등의 선언문만 먼저 실행하여 생성된 변수나 함수 식별자를 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록한다.
✳️ 실행 :
평가과정이 끝나면 선언문을 제외한 소스코드가 순차적으로 실행된다.
이때 소스코드 실행에 필요한 정보, 즉 변수나 함수의 참조를 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에서 검색해서 취득한다.
그리고 변수 값의 변경 등 소스코드의 실행 결과는 다시 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록된다.
예시 1.
var x; // 소스코드의 평가 과정에서 변수선언문 var x;를 실행.
// 변수 식별자 x는 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록되고 undefined로 초기화 된다.
x = 1; // 소스코드의 실행 과정에서 x=1; 이 실행되는데
// 변수에 값을 할당하기 전 x 변수가 선언된 변수인지 확인한다.
// 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 x 변수가 등록되어 있는지 확인 후
// (만약 x 변수가 스코프 내에 있다면 x 변수는 소스코드의 평가 과정에서 선언문이 실행되어 등록된 변수이다.)
// x 변수가 선언된 변수임이 확인되면 값을 할당하고 할당 결과를 실행 컨텍스트에 등록하여 관리한다.2. 실행 컨텍스트의 역할
예시 2.
// 전역 변수 선언
const x = 1;
const y = 2;
// 함수 정의
function outer(a) {
// 지역 변수 선언
const x = 10;
const y = 20;
// 메서드 호출
console.log(a + x + y); // 130
}
// 함수 호출
outer(100);
// 메서드 호출
console.log(x + y); // 3예시 2. 의 실행과정을 보자.
1️⃣ 전역 코드 평가 :
선언문만 먼저 실행. (전역 코드의 변수 선언문과 함수 선언문만 먼저 실행된다.) 이후 생성된 전역 변수와 전역 함수가 실행 컨텍스트가 관리하는 전역 스코프에 등록됨.
✳️ 이때 var 키워드로 선언된 전역 변수와 함수 선언문으로 정의된 전역 함수는 전역 객체의 프로퍼티와 메서드가 된다.
2️⃣ 전역 코드 실행 :
소스코드가 순차적으로 실행됨.
전역 변수에 값이 할당되고 함수가 호출된다. (함수가 호출되면 전역 코드의 실행을 일시 중단하고 함수 내부로 진입한다.)
3️⃣ 함수 코드 평가 :
함수가 호출되면 함수 평가 과정을 실행한다.
매개변수와 지역변수 선언문이 먼저 실행되고, 그 결과 생성된 매개변수와 지역변수가 실행 컨텍스트가 관리하는 지역 스코프에 등록된다.
또한 함수 내부에서 지역 변수처럼 사용할 수 있는 arguments 객체가 생성되어 지역 스코프에 등록되고 this 바인딩도 결정된다.
4️⃣ 함수 코드 실행 :
함수 평가 과정이 끝나면 함수 코드를 순차적으로 실행한다.
매개변수와 지역변수에 값이 할당되고 console.log 메서드가 호출된다.
console.log 메서드의 호출을 위해 식별자인 console을 스코프 체인을 통해 검색한다. console 식별자는 전역 객체의 프로퍼티이고 이것은 전역 스코프를 통해 검색이 가능하다.
(스코프 체인 : 지역 스코프 ➡️ 전역 스코프 검색을 통해 console 식별자 탐색 완료!)
log 프로퍼티를 console 객체의 프로토타입 체인을 통해 검색한다. 그후에 인수로 전달된 a+x+y가 평가된다. (각 식별자들은 스코프 체인을 통해 검색)
함수 코드 실행 과정이 종료되고 전역 코드 실행을 계속한다.
5️⃣ 정리 :
위 예시 2. 와 같이 코드가 실행되려면 스코프, 식별자, 코드 실행 순서 등의 관리가 필요하다.
이것을 관리하는 것이 실행 컨텍스트!
실행컨텍스트는 소스코드를 실행하는 데 필요한 환경을 제공하고 코드의 실행 결과를 관리하는 영역.
✳️ 식별자와 스코프는 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경으로 관리.
✳️ 코드 실행 순서는 실행 컨텍스트 스택으로 관리.
3. 실행 컨텍스트 스택
예시 3.
const x = 1;
function outer() {
const y = 2;
function inner() {
const z = 3;
console.log(x + y + z);
}
inner();
}
outer(); // 6예시 3. 은 전역 코드와 함수 코드로 이루어져 있다.
자바스크립트 엔진은
먼저 전역 코드를 평가 ➡️ 전역 실행 컨텍스트를 생성.
함수가 호출되면 함수 코드를 평가 ➡️ 함수 실행 컨텍스트를 생성.
생성된 실행 컨텍스트는 스택(stack) 자료구조로 관리된다.
실행 컨텍스트는 위 그림과 같이 후입선출(Last In First Out, LIFO) 의 구조를 가지게 된다.
예시 3. 에서는
그림의 파란 박스 1이 전역 실행 컨텍스트고 파란 박스 2가 outer 함수 실행 컨텍스트, 파란 박스 3 은 inner 함수 컨텍스트라고 할 수 있다.
최상단 박스에 있는 실행 컨텍스트에 의해 코드 실행이 제어된다. 최상단에 있는 스택이 제거되고 나면 바로 하위에 있는 스택에 의해 코드 실행이 제어된다.
즉, 실행 컨텍스트 스택은 코드의 실행 순서를 관리한다.
4. 렉시컬 환경
렉시컬 환경은 식별자와 식별자에 바인딩된 값, 상위 스코프에 대한 참조를 기록하는 자료구조이다.
렉시컬 환경은 키와 값을 갖는 객체 형체의 스코프(전역, 함수, 블록 스코프)를 생성하여 식별자를 키로 등록하고 식별자에 바인딩된 값을 관리한다.
즉, 렉시컬 환경은 스코프를 구분하여 식별자를 등록하고 관리하는 저장소 역할을 하는 렉시컬 스코프의 실체.
렉시컬 환경은 2개의 컴포넌트로 구성된다.
1️⃣ 환경 레코드 (Environment Record) :
스코프에 포함된 식별자를 등록하고 식별자에 바인딩된 값을 관리하는 저장소.
2️⃣ 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 (OuterLexicalEnvironmentReference) :
상위 스코프를 가리킨다.
참고 : 모던 자바스크립트 Deep Dive (23장 p.359 ~ p.387)_이웅모 지음
이미지 : https://media.vlpt.us/images/tiiranocode/post/0c3b8a68-f29c-4836-91ff-2f0ef25dc704/stack.png (스택(stack) 자료구조)
