23장 실행 컨텍스트

23-1 소스코드의 타입

ECMAScript 사양은 소스코드를 4가지 타입으로 구분
4가지 타입의 소스코드는 실행 컨텍스트 생성

전역코드

전역 코드가 평가되면 전역 실행 컨텍스트 생성

함수코드

함수 코드가 평가되면 함수 실행 컨텍스트 생성

eval 코드

eval 코드는 srict mode에서 자신만의 독자적 스코프 생성
eval 코드 평가되면 eval 실행 컨텍스트 생성

모듈 코드

모듈 평가되면 모듈 실행 컨텍스트 생성

23-2 소스코드의 타입

자바스크립트 엔진은 소스코드를 2개의 과정, 즉 소스코드의 평가와 소스코드의 실행 과정으로 나누어 처리

소스코드 평가 과정에서는 실행 컨텍스트 생성하고 변수, 함수 등의 선언문만 먼저 실행하여 생성된 변수나 함수 식별자를 키로 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록

소스코드 평가 과정이 끝나면 비로소 선언문을 제외한 소스코드가 순차적으로 실행
즉, 런타임 시작
이때 소스코드 실행에 필요한 정보, 즉 변수나 함수의 참조를 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에서 검색해서 취득

그리고 변수 값의 변경 등 소스코드의 실행 결과는 다시 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록

var x;
x = 1;

소스코드 평가 과정에서 변수 선언문 var x; 먼저 실행
이때 생성된 변수 식별자 x는 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록되고 undefined로 초기화 됨

소스코드 실행 과정에서는 변수 할당문ㅇ x=1;만 실행
이때 x 변수에 값을 할당하려면 먼저 x 변수가 선언된 변수인지 확인해야 하는데 이를 위해 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 x 변수가 등록되어 있는지 확인

x 변수가 선언된 변수라면 값을 할당하고 할당 결과를 실행 컨텍스트에 등록하여 관리

23-3 실행 컨텍스트의 역할

// 전역 변수 선언
const x = 1;
const y = 2;

// 함수 정의 
function foo(a) {
	// 지역 변수 선언
	const x = 10;
	const y = 20;
	
	// 메서드 호출
	console.log(a + x + y); // 130
}

// 함수 호출
foo(100);

// 메서드 호출
console.log(x + y); // 3

1. 전역 코드 평가

소스코드 평가 과정에서는 선언문만 먼저 실행
전역 코드의 변수 선언문과 함수 선언문 먼저 실행
그 결과 생성된 전역 변수와 전역 함수가 실행 컨텍스트가 관리하는 전역 스코프에 등록됨

2. 전역 코드 실행

전역 코드 평가 과정이 끝나면 런타임이 시작되어 전역 코드가 순차적으로 실행되기 시작

이때 전역 변수에 값이 할당되고 함수가 호출

함수가 호출되면 순차적으로 실행되던 전역 코드의 실행을 일시 중단하고 코드 실행 순서를 변경하여 함수 내부로 진입

3. 함수 코드 평가

함수 호출에 의해 코드 실행 순서가 변경되어 함수 내부로 진입하면 함수 내부의 문들을 실행하기에 앞서 함수 코드 평가 과정을 거치며 함수 코드를 실행하기 위한 준비를 함

이때 매개 변수와 지역 변수 선언문이 먼저 실행되고, 그 결과 생성된 매개 변수와 지역 변수가 실행 컨텍스트가 관리하는 지역 스코프에 등록
또한 함수 내부에서 지역 변수처럼 사용할 수 있는 arguments 객체가 생성되어 지역 스코프에 등록되고 this 바인딩 결정됨

4. 함수 코드 실행

함수 코드 평가 과정이 끝나면 런타임이 시작되어 함수 코드가 순차적으로 실행되기 시작
이때 매개변수와 지역 변수에 값이 할당되고 console.log 메서드 호출

console.log 메서드 호출하기 위해 먼저 식별자인 console을 스코프 체인을 통해 검색 후 표현식 평가

함수 호출이 종료되면
함수 호출 이전으로 되돌아가기 위해 현재 실행 중인 코드와 이전에 실행하던 코드를 구분하여 관리해야 함

이처럼 코드가 실행되려면 다음과 같이 스코프, 식별자, 코드 실행 순서 등의 관리가 필요

이 모든 것을 관리하는 것이 바로 실행 컨텍스트
구체적으로 식별자(변수, 함수, 클래스 등의 이름)를 등록하고 관리하는 스코프와 코드 실행 순서 관리를 구현한 내부 메커니즘으로, 모든 코드는 실행 컨텍스트를 통해 실행되고 관리됨

23-4 실행 컨텍스트 스택

자바스크립트 엔진은 먼저 전역 코드를 평가하여 전역 실행 컨텍스트 생성
이때 생성된 실행 컨텍스트는 스택 자료구조로 관리
이를 실행 컨텍스트 스택이라고 부름

const x = 1;

function foo () {
  const y = 2;

  function bar () {
    const z = 3;
    console.log(x + y + z);
  }
  bar();
}

foo(); // 6

23-5 렉시컬 환경

식별자와 식별자에 바인딩된 값, 그리고 상위 스코프에 대한 참조를 기록하는 자료구조로 실행 컨텍스트를 구성하는 컴포넌트

실행 컨텍스트 스택이 코드의 실행 순서를 관리한다면 렉시컬 환경은 스코프와 식별자를 관리

렉시컬 환경은 키와 값을 갖는 객체 형태의 스코프(전역, 함수, 블록 스코프)를 생성하여 식별자를 키로 등록하고 식별자에 바인딩된 값을 관리함
즉, 렉시컬 환경은 스코프를 구분하여 식별자를 등록하고 관리하는 저장소 역할을 하는 렉시컬 스코프의 실체

실행 컨텍스트는 LexicalEnvironment 컴포넌트와 VariableEnvironment 컴포넌트로 구성

생성 초기에 LexicalEnvironment 컴포넌트와 VariableEnvironment 컴포넌트는 하나의 동일한 렉시컬 환경을 참조

환경 레코드
스코프에 포함된 식별자를 등록하고 등록된 식별자에 바인딩된 값을 관리하는 저장소
외부 렉시컬 환경에 대한 참조
외부 렉시컬 환경에 대한 참조는 상위 스코프를 가리킴
이때 상위 스코프란 외부 렉시컬 환경, 즉 해당 실행 컨텍스트를 생성한 소스코드를 포함하는 상위 코드의 렉시컬 환경을 말함
외부 렉시컬 환경에 대한 참조를 통해 단방향 링크드 리스트인 스코프 체인을 구현

23-6 실행 컨텍스트의 생성과 식별자 검색 과정

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); // 42

- 전역 객체 생성

전역 객체는 전역 코드가 평가되기 이전에 생성

전역 객체도 Object.prototype을 상속받음
즉, 전역 객체도 프로토타입 체인의 일환

// Object.prototype.toString
window.toString(); // -> "[object Window]"

window.__proto__.__proto__.__proto__.__proto__ === Object.prototype; // true

- 전역 코드 평가

1. 전역 실행 컨텍스트 생성

비어있는 전역 실행 컨텍스를 생성하여 실행 컨텍스트 스택에 푸시
이때 전역 실행 컨텍스트는 실행 컨텍스트 스택의 최상위, 즉 실행 중인 실행 컨텍스트가 됨

2. 전역 실행 컨텍스트 생성

전역 렉시컬 환경 생성하고 전역 실행 컨텍스트에 바인딩

2-1. 전역 환경 레코드 생성
전역 렉시컬 환경을 구성하는 컴포넌트인 전역 환경 레코드는 전역 변수를 관리하는 전역 스코프, 전역 객체의 빌트인 전역 프로퍼티와 빌트인 전역 함수, 표준 빌트인 객체 제공

2-1. 1) 객체 환경 레코드 생성
전역 환경 레코드를 구성하는 컴포넌트인 객체 환경 레코드 BindingObject라고 부르는 객체와 연결됨

BindingObject
'전역 객체 생성'에서 생성된 전역 객체

전역 코드 평가 과정에서 var 키워드로 선언한 전역 변수와 함수 선언문으로 정의된 전역 함수는 전역 환경 레코드의 객체 환경 레코드에 연결된 BindingObject를 통해 전역 객체의 프로퍼티와 메서드가 됨

2-1. 2) 선언적 환경 레코드 생성
var 키워드로 선언한 전역 변수와 함수 선언문으로 정의한 전역 함수 이외의 선언, 즉 let const 키워드로 선언한 전역 변수는 선언적 환경 레코드에 등록

위 예제 전역 변수 y는 let, const 키워드로 선언한 전역 변수는 전역 객체의 프로퍼티가 되지 않고 개념적인 블록 내에 존재하게 됨
여기서 개념적인 블록은 바로 전역 환경 레코드

따라서 위 예제의 전역 변수 y는 let,const 선언한 변수이므로 전역 객체의 프로퍼티가 되지 않기 때문에 window.y와 같이 전역 객체의 프로퍼티로서 참조 할 수 없음

또한 const 키워드로 선언한 변수는 선언단계/ 초기화 단계가 분리되어 진행함
따라서 초기화 단계, 즉 런타임에 실행 흐름이 변수 선언문에 도달하기 전까지 일시적 사각지대에 빠지게 됨

위 그림에서 uninitialized는 초기화 단계가 진행되지 않아 변수에 접근할 수 없을을 나타낵 위해 사용한 표현

let,const 키워드로 선언한 변수는 런타임에 컨트롤이 변수 선언문에 도달하기 전까지 일시적 사각지대에 빠지기 때문에 참조 x

2-2) this 바인딩
전역 환경 레코드의 [[GlobalThisValue]] 내부 슬롯에 this 바인딩됨

2-3) 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정

- 전역 코드 실행

이제 전역 코드가 순차적으로 실행 시작
변수 할당문이 실행되어 전역 변수 x,y에 값 할당
그리고 함수 foo 호출

23-7 실행 컨텍스트와 블록 레벨 스코프

if,for 등의 코드 블럭이 실행 될 때마다 코드 블럭을 위한 새로운 렉시컬 환경을 생성

let x = 1;
if(true){
  let x = 10;
  console.log(x) ; // 10
}

console.log(x); // 1

24장 클로저

함수와 그 함수가 선언된 렉시컬 환경과의 조합

24-1 렉시컬 스코프

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 결정됨 이것이 렉시컬 스코프(정적 스코프)

24-2 함수 객체의 내부 슬롯 [[Environment]]

렉시컬 스코프가 가능하려면 함수는 자신이 호출되는 환경과 상관없이 자신이 정의된 환경, 즉 상위 스코프를 기억
이를 위해 함수는 자신의 내부 슬롯 [[Environment]]에 자신이 정의된 환경, 즉 상위 스코프의 참조 저장

24-3 클로저와 렉시컬 환경

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

24-4 클로저의 활용

클로저는 상태를 안전하게 변경하고 유지하기 위해 사용
상태가 의도치 않게 변경되지 않도록 상태를 안전하게 은닉하고 특정 함수에게만 상태 변경을 허용하기 위해 사용