자바스크립트가 상태를 기억하는 방법: 클로저

Diwoom·2026년 5월 13일

"함수가 선언된 렉시컬 환경과의 조합"

해당 문장의 의미가 뭘까?

이 말을 이해하기 위해서는 클로저에 대해 알아야 한다.
따라서 이 글에서 클로저에 대해 최대한 쉽게 설명해보겠다.

클로저를 이해하려면 실행 컨텍스트 학습이 선행되어야 한다. 이 점을 유의하기 바란다.

클로저

closure의 사전적 의미는 폐쇄이다. 자바스크립트에서 클로저를 이해할 때 이 폐쇄라는 말은 단순히 무언가를 막는다는 뜻보다 함수가 자신이 선언될 당시의 주변 환경을 함께 묶어 가진다는 의미로 생각해볼 수 있다.

const x = 1;

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

outerFunc();

위의 코드를 살펴보면 outerFunc 함수 내부에서 innerFunc 함수가 정의되고 호출된다. 이때 innerFunc의 상위 스코프는 outerFunc이다. 따라서 innerFunc 내부에서 outerFunc의 변수 x에 접근할 수 있다.

innerFunc 내부에서 outerFunc의 변수 x에 접근할 수 있는 이유는 자바스크립트 렉시컬 스코프를 따르는 프로그래밍 언어이기 때문이다.

그렇다면 렉시컬 스코프란 뭘까?

렉시컬 스코프

자바스크립트 엔진은 함수를 어디서 호출했는지가 아니라 함수를 어디에 정의했는지에 따라 상위 스코프를 결정한다. 이를 렉시컬 스코프라고 한다.

쉽게 말하자면, 함수는 자신이 만들어진 위치를 기억하고, 그 위치를 기준으로 바깥 변수를 찾는다. 사람이 현재 어디에 있는지가 아니라 어느 집에서 태어났는지를 기준으로 가족 관계가 결정되는 것과 비슷하다.

함수도 어디서 호출되었는지가 아니라 어디서 선언되었는지를 기준으로 상위 스코프가 결정된다. 그래서 어떤 함수가 다른 함수 안에서 정의되었다면, 그 함수는 바깥 함수의 변수에 접근할 수 있다.

상위 스코프에 대한 참조는 함수 정의가 평가되는 시점에 함수가 정의된 환경에 의해 결정된다.

함수 객체의 내부 슬롯

const x = 1;

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

const innerFunc = outer();
innerFunc();

이 코드에서 innerFunc()의 결과는 무엇일까?

바로 10이다.

어떻게 보면 당연한 결과라고 생각할 수 있지만 원리에 대해서 생각해 본 적은 없을 것이다.
innerFunc()의 결과가 10인 이유를 알아가보도록 하자.

const innerFunc = outer()에서 outer 함수를 호출하면 outer 함수는 생명 주기를 마감한다. 이때 outer 함수의 실행 컨텍스트는 실행 컨텍스트 스택에서 제거되는데 outer 함수의 변수 x 또한 생명 주기를 마감한다.

변수 x의 생명 주기가 마감되는데 어떻게 inner는 변수 x에 접근할 수 있을까?

외부 함수보다 중첩 함수가 더 오래 유지되는 경우 중첩 함수는 이미 생명 주기가 종료된 외부 함수의 변수를 참조할 수 있다. 이러한 중첩 함수를 클로저라고 부른다.

자바스크립트의 모든 함수는 자신의 상위 스코프를 기억하기 때문에 함수를 어디서 호출하든 상관없이 유지된다. 쉽게 말하면 함수가 자신이 만들어진 위치의 주소를 작은 메모처럼 들고 다니는 것과 같다. 그래서 나중에 함수가 실행되더라도 그 메모를 따라가 바깥 변수를 찾을 수 있다.

outer 함수의 실행 컨텍스트는 실행 컨텍스트 스택에서 제거되지만 outer 함수의 렉시컬 환경까지 소멸하는 것은 아니다. 마치 방은 닫혔지만, inner 함수가 그 방의 열쇠를 계속 가지고 있는 것과 비슷하다. outer 함수의 실행은 끝났지만, inner 함수는 여전히 outer의 변수 x에 접근할 수 있다.

Q. 그렇다면 모든 함수는 상위 스코프를 기억하는데 모든 함수는 클로저인가?
A. 상위 스코프의 어떤 식별자도 참조하지 않는 경우, 외부 함수보다 중첩 함수의 생명 주기가 짧은 경우 클로저라고 할 수 없다. 중첩 함수가 상위 스코프의 식별자를 참조하고 있고 외부 함수보다 더 오래 유지되는 경우 클로저라고 볼 수 있다.

클로저의 활용

클로저는 언제 사용할까?

클로저는 상태를 안전하게 변경하고 유지하고 싶을 때 사용한다.
클로저를 사용할 때 흔히 쓰는 것이 즉시 실행 함수이다.

즉시 실행 함수

즉시 실행 함수: 함수를 정의하자마자 바로 실행하는 문법

(function () {
  ...
}());

해당 코드를 즉시 실행 함수라고 보면 된다.

const increase = (function () {
	let num = 0;
	
	return function () {
		return ++num;
	}
}());

위 코드는 즉시 실행 함수와 클로저가 합쳐진 패턴이다.
이때 반환된 클로저가 num을 참조한다.(상위 스코프인 즉시 실행 함수의 렉시컬 환경을 기억한다)

함수형 프로그래밍에서의 활용

function makeCounter(func) {
	let counter = 0;
	
	return function () {
		counter = func(counter);
		return counter;
	}
}

function increase(n) {
	return ++n;
}

function decrease(n) {
	return --n;
}

const increaser = makeCounter(increase);
console.log(increaser());
console.log(increaser());

const decreaser = makeCounter(decrease);
console.log(decreaser());
console.log(decreaser());

위 코드의 실행 결과를 예측해보자

놀랍게도? 실행 결과는 다음과 같다.

1
2
-1
-2

왜 1 2 1 0이 아닐까?

makeCounter 함수가 반환하는 함수는 makeCounter 함수의 counter 변수를 기억하는 클로저이다. 이때 makeCounter가 반환한 함수는 독립된 렉시컬 환경을 가지는데, 위 코드에서 makeCounter 함수를 2번 호출하기 때문에 렉시컬 환경은 2개가 생겨난다.

즉, 변수 counter를 공유하지 않는다.

우리가 원하는 1 2 1 0이 출력되게 만드려면 렉시컬 환경을 공유하도록 해야 한다. 쉽게 말해 변수 counter를 공유하도록 해야 한다. 이를 위해서는 즉시 실행 함수를 사용해 makeCounter 함수를 두 번 호출하지 말아야 한다.

const counter = (function() {
	let counter = 0;
	
	return function(func) {
		counter = func(counter);
		return counter;
	}
}())

function increase(n) {
	return ++n;
}

function decrease(n) {
	return --n;
}

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

console.log(counter(decrease)); // 1
console.log(counter(decrease)); // 0

이렇게 counter라는 변수에 즉시 실행 함수의 반환값을 저장하도록 하면 된다!

캡슐화와 정보 은닉

개인적으로 처음 클로저를 접했을 때 든 생각은 '캡슐화가 목적이구나!'였다.
캡슐화의 목적이 객체의 특정 프로퍼티나 메서드르 감추는 것. 즉 정보 은닉인데 클로저의 목적과 다르지 않다고 생각했다.

그렇다면 개발 시에 정보 은닉을 왜 해야할까?
가장 큰 목적은 외부에 공개할 필요가 없는 일부를 감추어 적절하지 못한 접근을 막아 상태가 변경되는 것을 막는 것이다.

자바스크립트는 자바와 달리 public, private, protected같은 접근 제한자를 제공하지 않으므로 기본적으로 모든 프로퍼티와 메서드는 public이다.

그럼 정보 은닉을 어떻게 할까?

가장 쉬운 방법은 class의 private 필드(#)을 사용하면 되지만 우리는 클로저를 학습하고 있기 때문에 클로저를 사용해 정보 은닉을 어떻게 하는지 알아보도록 하자.

코드로 살펴보자

function Person(name, age) {
	this.name = name;
	let _age = age;
}

이 코드에서 this.name과 _age를 Person 외부에서 접근할 수 있을까?

this.name은 가능하지만 _age는 불가능하다.

function Person(name, age) {
	this.name = name;
	let _age = age;
	
	this.sayHi = function(){
		console.log(`Hi, my name is ${this.name}. I am ${_age}.`);
	}
}

const me = new Person('Lee', 20);
me.sayHi();
console.log(me.name);
console.log(me._age);

위 코드의 출력을 예상해보자.

Hi, my name is Lee. I am 20.

Lee

undefined

예상했듯이 이처럼 출력될 것이다.
_age 변수는 Person 함수의 지역 변수이므로 Person 함수 외부에서 참조하거나 변경할 수 없다. 즉 _age 변수는 private하다.

하지만 sayHi 메서드는 생성자 함수 내부에서 정의된 인스턴스 메서드이므로, Person 인스턴스가 생성될 때마다 새로운 함수 객체로 중복 생성된다.

이 문제는 메서드를 프로토타입에 정의하면 해결할 수 있다. 다만 _age처럼 외부에서 직접 접근하지 못하게 숨기고 싶다면, class의 private 필드(#age)를 함께 사용하는 방식이 더 적절하다.

흔히 하는 실수

var funcs = [];

for(var i = 0; i < 3; i++){
	funcs[i] = function(){ return i; };
}

for(var j = 0; j < funcs.length; j++){
	console.log(funcs[j]());
}

이 코드의 출력을 예상해 보자.
아마 0,1,2라고 생각하겠지만 그렇지 않다. 결과는 3,3,3이다.

for문의 변수 선언문에서 i 변수는 전역 변수이다. 전역 변수 i에는 0, 1, 2가 순차적으로 할당된다. 따라서 for 반복문이 종료된 후 변수 i의 값은 3이므로 3,3,3이 출력되는 것이다.

이 설명을 이해하기 어려울 수도 있으니 내가 이해한 대로 설명해보겠다.

var를 사용하면 i는 블록 스코프를 갖지 않는다. 따라서 반복문 안에서 생성된 함수들은 각각의 i를 따로 기억하는 것이 아니라, 하나의 같은 i를 참조한다. 반복문이 종료된 후 i의 값은 3이 되고, 이후 funcs[j]()를 호출하면 모든 함수가 같은 i를 참조하므로 3,3,3이 출력된다.

0,1,2를 출력하고 싶다면 어떻게 해야할까?
let을 사용하면 간단하게 해결되지만, 우리는 클로저를 배우는 입장이므로 클로저를 사용해서 해결해보자.

var funcs = [];

for(var i = 0; i < 3; i++){
	funcs[i] = (function (id){
		return function(){
			return id;
		}
	}(i))
}

for(var j = 0; j < funcs.length; j++){
	console.log(funcs[j]());
}

이를 클로저로 해결하기 위해 즉시 실행 함수를 사용할 수 있다.

반복문이 실행될 때마다 즉시 실행 함수가 호출되고, 현재 i의 값이 매개변수 id에 전달된다. 즉시 실행 함수는 id를 참조하는 내부 함수를 반환하고, 그 반환된 함수가 funcs[i]에 저장된다. 즉시 실행 함수의 실행은 끝나지만, 반환된 내부 함수가 id를 참조하고 있기 때문에 id가 사라지지 않는다.
따라서 각 함수는 자신이 생성될 당시의 id 값을 기억하게 된다.
결과적으로 funcs[0]은 id = 0, funcs[1]은 id = 1, funcs[2]은 id = 2를 기억하므로 출력 결과는 0,1,2가 된다.