실행 컨텍스트는 자바스크립트의 실행 원리를 담고 있는 개념이다. 소스코드는 4가지 타입으로 구분되는데, 그 이유는 실행 컨텍스트의 과정과 관리 내용이 다르기 때문이고 전역 코드, 함수 코드, eval 코드, 모듈 코드로 구분된다.
그리고 소스코드는 평가와 실행 과정으로 나누어서 처리된다. 평가 과정은 선언문만 먼저 실행하여 선언된 변수, 함수 식별자를 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프(렉시컬 환경의 환경 레코드)에 등록한다. 실행 컨텍스트는 스코프와 코드 실행 순서 관리를 구현한 내부 매커니즘이고, 식별자와 스코프는 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경으로 관리하고 코드 실행 순서는 실행 컨텍스트 스택으로 관리한다. 그리고 실행 컨텍스트 스택은 스택 자료구조로 관리된다. (LIFO)
핵심은 소스코드의 평가 -> 실행 컨텍스트 -> 소스코드의 실행이라고 생각하자.
렉시컬 환경
이것은 전에도 한 번 들어본 적이 있을 것이다. 이 또한 실행 컨텍스트를 구성하는 컴포넌트로, 식별자와 그에 바인딩된 값, 상위 스코프에 대한 참조를 기록하는 자료구조이다.
그림처럼 실행 컨텍스트 내에 존재하며, 렉시컬 환경은 다시 두 가지 컴포넌트로 이루어진다. 환경 레코드는 스코프에 포함된 식별자를 등록하고 바인딩된 값을 관리하는 저장소이고, 외부 렉시컬 환경에 대한 참조는 상위 스코프를 말한다. 해당 실행 컨텍스트를 생성한 소스코드를 포함하는 상위 코드의 렉시컬 환경이다. 이것을 통해 스코프 체인이 구현된다.
실제 실행 컨텍스트의 동작 과정
간단히 코드의 흐름을 정리해보면,
1. 전역 실행 컨텍스트 생성 > 2. 전역 렉시컬 환경 생성 > 2-1. 전역 환경 레코드 생성 > (객체 환경 레코드 생성 > 선언적 환경 레코드 생성), 2-2. this 바인딩, 2-3. 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정 이다. 아래의 예시로 알아보자.
var x = 1;
const y = 2;
function foo(a) {
var x = 3;
const y = 4;
function bar(b) {
const z = 5;
console.log(a+b+x+y+z);
}
bar(10);
}
foo(20);여기서 중요한 부분만 짚자면, 전역 환경 레코드 생성에서는 전역 변수가 아니고 전역 스코프, 전역 객체의 빌트인 프로퍼티와 함수, 표준 빌트인 객체를 제공하는 것이고 전역 변수와 전역 함수는 (var 키워드와 함수 선언문으로 정의된) 객체 환경 레코드에 연결된 BindingObject를 통해 전역 객체의 프로퍼티와 메서드로 이어지게 된다. 이 때 변수 식별자를 전역 객체에 키로 등록하고 암묵적으로 undefined를 바인딩하게 된다. 이 타이밍은 소스코드의 실행 전이므로 호이스팅이 발생한다. 함수는 키 등록과 동시에 할당되므로 함수 호이스팅은 조금 차이가 생기는 것이다. let, const는 초기화되지 않으므로 TDZ에 위치하게 된다.
전역 환경 레코드 - 객체 환경 레코드 - BindingObject(Window를 가리킴)인 셈이다.
this 바인딩은 전역 환경 레코드의 내부 슬롯 [[GlobalThisValue]]에 this가 바인딩되는 것이고, 이것은 전역과 함수 환경 레코드에만 존재하며 this 참조시 이 내부 슬롯에 바인딩된 객체가 반환되는 것이다.
외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정은 상위 스코프를 가리키는데 여기선 전역 코드이므로 null이 할당 될 것이다. 즉 전역 렉시컬 환경은 스코프 체인의 종점임을 알 수 있다.
이 과정을 거친 후에는 코드가 실행되며, 현재 전역 실행 컨텍스트에 위치해있고, 함수를 만나면 함수 실행 컨텍스트가 생성된다. foo(20)을 만날 것이다. 그럼 실행 컨텍스트의 최상위에 들어갈 것이고, 함수 코드 평가는
1. 함수 실행 컨텍스트 생성 > 2. 함수 렉시컬 환경 생성 > 2-1. 함수 환경 레코드 생성, 2-2. this 바인딩, 2-3. 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정 으로 이루어진다.
위와 비슷하므로 차이가 있는 부분만 알아보면, 함수 환경 레코드엔 매개변수, arguments 객체, 내부에서 선언한 지역 변수와 중첩 함수가 등록되고, this 바인딩은 호출 방식에 따라 다르게 [[ThisValue]]에 this를 바인딩한다. 그리고 함수의 상위 스코프는 [[Environment]]에 바인딩되고 이것으로 렉시컬 스코프를 구현한다. 식별자의 결정은 현재 실행 중인 실행 컨텍스트에서 검색하여 외부 렉시컬 환경에 대한 참조를 따라 올라가며 검색하면서 결정한다. 중첩 함수 bar를 만나면 스택에 실행 컨텍스트가 또 쌓이게 될 것이다. 이후 bar코드가 다 실행되면 실행 컨텍스트 스택에서 pop되어 사라진다. (렉시컬 환경까지 즉시 소멸한 것은 아니다. 이것은 독립적인 객체이므로 누군가 참조하지 않을 때 사라진다. 클로저를 참고해보자.)
블록 레벨 스코프는 실행 컨텍스트를 생성하는 것은 아니고 블록 레벨 렉시컬 환경을 따로 생성하여 기존의 환경을 교체한다. 이 부분은 클로저에서 더 자세히 알아보자.
