모던 자바스크립트 Deep Dive : 23장 실행 컨텍스트

EdLee·2022년 11월 10일

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23장 실행 컨텍스트

1. 소스코드의 타입

소스코드의 타입	설명	실행 컨텍스트
전역 코드	전역에 존재하는 소스 코드 전역에 정의된 함수, 클래스 등의 내부 코드는 제외	전역 실행 컨텍스트
함수 코드	함수 내부에 존재하는 소스 코드 함수 내부에 중첩된 함수, 클래스 등의 내부 코드는 제외	함수 실행 컨텍스트
eval 코드	빌트인 전역 함수인 eval 함수에 인수로 전달되는 코드	eval실행 컨텍스트
모듈 코드	모듈 내부에 존재하는 소스 코드 모듈 내부의 함수, 클래스 등의 내부코드는 제외	모듈 실행 컨텍스트

🤔그러면 xx내부 코드는 소스 코드가 아닌건가?

1. 전역 코드

전역 코드는 전역 변수를 관리하기 위해 최상위인 전역 스코프를 생성해야 한다
var 키워드로 선언된 전역 변수와 함수 선언문으로 정의된 전역 함수를 전역 객체의 프로퍼티와 메서드로 바인딩하고 참조하기 위해 전역 객체와 연결되어야 한다
이를 위해서 전역 코드가 평가되면 전역 실행 컨텍스트가 생성된다

2. 함수 코드

함수 코드는 지역 스코프를 생성하고 지역 변수, 매개변수, arguments 객체를 관리해야 한다
생성한 지역 스코프를 전역 스코프에서 시작하는 스코프 체인의 일원으로 연결해야 한다
이를 위해 함수 코드가 평가되면 함수 실행 컨텍스트가 생성된다

3. eval 코드

eval 코드는 strict mode에서 자신만의 독자적인 스코프를 생성한다
이를 위해 eval 코드가 평가되면 eval 실행 컨텍스트가 생성된다

4. 모듈 코드

모듈 별로 독립적인 모듈 스코프를 생성한다
이를 위해 모듈 코드가 평가되면 모듈 실행 컨텍스트가 생성된다

2. 소스 코드의 평가와 실행

자바스크립트는 소스코드를 2개의 과정으로 나누어 처리한다
1. 소스 코드의 평가 : 변수, 함수 등의 선언문을 실행 -> 실행 컨텍스트에 등록
2. 소스 코드의 실행 : 선언문을 제외한 코드 실행. 실행에 필요한 정보는 실행 컨텍스트로부터 취득. 실행으로 인한 변경 사항은 실행 컨텍스트로 다시 등록

3. 실행 컨텍스트의 역할

1. 전역 코드 평가

전역 코드의 변수 선언문, 함수 선언문은 가장 먼저 실행된다
그 결과 생성된 전역 변수와 전역 함수가 실행 컨텍스트가 관리하는 전역 스코프에 등록된다.
이 때, var 키워드 전역 변수와 함수 선언문 전역 함수는 전역 객체의 프로퍼티와 메서드가 된다.

2. 전역 코드 실행

런타임 시작
이 때 전역 변수에 값이 할당되고 함수가 호출된다.
함수가 호출되면 전역 코드의 실행이 일시 중단되고, 함수 내부로 진입한다.

3. 함수 코드 평가

매개변수와 지역 변수 선언문이 먼저 실행되고, 실행 컨텍스트가 관리하는 지역 스코프에 등록된다.
arguments 객체가 지역 스코프에 등록된다.
this 바인딩도 결정된다.

4. 함수 코드 실행

다시 런타임 시작
매개변수와 지역 변수에 값이 할당된다.
실행해야할 메서드가 있다면, 먼저 메서드의 식별자를 스코프 체인에서 검색한다.
다음은 메서드의 프로퍼티를 식별자의 프로토타입 체인을 통해 검색한다.
이후, 메서드의 인수가 평가된다.

실행 컨텍스트

앞서 보았던 스코프, 식별자, 코드 실행 순서 등을 관리하는 것이 바로 실행 컨텍스트
코드가 실행되려면 다음과 같은 사항이 필요
1. 선언에 의해 생성된 모든 식별자(변수, 함수, 클래스 등)를 스코프를 구분하여 등록하고 상태 변화(식별자에 바인딩된 값의 변화)를 지속적으로 관리할 수 있다.
2. 스코프는 중첩 관계에 의해 스코프 체인을 형성해야 한다. 즉, 스코프 체인을 통해 상위 스코프로 이동하며 식별자를 검색할 수 있다.
3. 현재 실행 중인 코드의 실행 순서를 변경(예를 들어, 함수 호출에 의한 실행 순서 변경)하거나 다시 돌아간다.

실행 컨텍스트 : 식별자(변수, 함수, 클래스 등의 이름)를 등록하고 관리하는 스코프와 코드 실행 순서 관리를 구현한 내부 메커니즘. 모든 코드는 실행 컨텍스트를 통해 실행되고 관리된다.

4. 실행 컨텍스트 스택

코드 실행 순서를 관리한다.

const x = 1; // 스택 1 push

function foo() { // 스택 2 push
  const y = 2; // 스택 3 push

  function bar() { // 스택 4 push
    const z = 3; // 스택 5 push
    console.log(x + y + z);
  } // 스택 5 pop
  bar();
} // 스택 4, 3 pop

foo();
// 스택 2, 1 pop

4.1 전역 코드의 평가와 실행

먼저 전역 코드가 평가되어 전역 실행 컨텍스트가 생성되고 스택에 push된다
예제 참고
1. 전역 변수 x와 전역 함수 foo가 push 된다
1. 전역 코드가 실행되어, 전역 변수 x에 값이 할당되고, 전역 함수 foo가 호출된다

4.2 foo함수 코드의 평가와 실행

일단 foo 함수가 호출되면 전역 코드의 실행은 일시 중단된다.
코드의 제어권이 foo 함수 내부로 이동한다.
foo 함수 내부의 함수 코드가 평가되어 실행 컨텍스트가 생성되고 스택에 push 된다
예제 실행 순서
1. foo 함수의 지역변수 y와 중첩 함수 bar가 push된다
1. foo 함수 코드가 실행되어, 지역 변수 y에 값이 할당되고, 중첩함수 bar가 호출된다

4.3 bar 함수 코드의 평가와 실행

bar 함수가 호출되면, foo 코드의 실행이 중단된다
코드의 제어권이 bar 함수 내부로 이동
bar 함수 내부의 함수 코드가 평가되어 실행 컨텍스트가 생성되고 스택에 push 된다
예제 실행 순서
1. bar 함수의 지역변수 z가 push된다
1. bar 함수 코드가 실행되어, 지역 변수 z에 값이 할당된다.
2. console.log 메서드가 호출된다
3. 이후 bar 함수 종료

4.4 foo 함수 코드로 복귀

코드의 제어권이 다시 foo 함수로 이동한다.
이 때 bar 함수 실행 컨텍스트가 스택에서 pop🎉
그리고 foo 함수 종료

4.5 전역 코드로 복귀

전역 코드로 이동
foo 함수 실행 컨텍스트가 스택에서 pop🎉
전역 코드에도 남아있는게 없으므로, 전역 실행 컨텍스트도 스택에서 pop🎉

실행 중인 실행 컨텍스트 : 실행 컨텍스트 스택의 최상위에 존재하는 컨텍스트이며 현재 실행 중인 코드의 실행 컨텍스트이다...

5. 렉시컬 환경

식별자와 식별자에 바인딩된 값, 그리고 상위 스코프에 대한 참조를 기록하는 자료구조.
스코프와 식별자를 관리한다.

렉시컬 환경의 구성
1. 환경 레코드 : 스코프에 포함된 식별자를 등록하고 등록된 식별자에 바인딩된 값을 관리하는 저장소. 환경 레코드는 소스 코드의 타입에 따라 관리하는 내용에 차이가 있음
2. 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 : 외부 렉시컬 환경에 대한 참조는 상위 스코프를 가리킨다. 이 때 상위 스코프란 외부 렉시컬 환경, 즉 해당 실행 컨텍스트를 생성한 소스코드를 포함하는 상위 코드의 렉시컬 환경을 의미. 외부 렉시컬 환경에 대한 참조를 통해 단방향 링크드 리스트인 스코프 체인을 구현

6. 실행 컨텍스트의 생성과 식별자 검색 과정

6.1 전역 객체 생성

전역 객체

전역 코드가 평가되기 이전에 생성된다.
빌트인 전역 프로퍼티, 빌트인 전역 함수, 표준 빌트인 객체, 호스트 객체를 포함한다.
Object.prototype을 상속받으므로, 프로토타입 체인의 최상단에 위치한다.

6.2 전역 코드 평가

소스 코드가 로드되면 전역 코드가 다음과 같은 순서로 평가된다

1. 전역 실행 컨텍스트 생성
2. 전역 렉시컬 환경 생성
	2.1. 전역 환경 레코드 생성
		2.1.1. 객체 환경 레코드 생성
		2.1.2. 선언적 환경 레코드 생성
	2.2. this 바인딩
	2.3. 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정

1) 전역 실행 컨텍스트 생성

비어있는 전역 실행 컨텍스트가 생성되어 실행 컨텍스트 스택에 push
이 때 전역 실행 컨텍스트는 최상위인 "실행 중인 실행 컨텍스트"가 된다.

2) 전역 렉시컬 환경 생성

전역 렉시컬 환경이 생성되고, 전역 실행 컨텍스트에 바인딩된다
렉시컬 환경은 환경 레코드, 외부 렉시컬 환경에 대한 참조로 구성된다.

2.1) 전역 환경 레코드 생성

전역 환경 레코드는 전역 변수를 관리하는 "전역 스코프", 전역 객체의 "빌트인 전역 프로퍼티"와 "빌트인 전역 함수", "표준 빌트인 객체"를 제공한다
단, let, const 키워드로 선언한 전역 변수는 전역 객체의 프로퍼티가 되지 않고, 선언적 환경 레코드에 존재하게 된다.
전역 환경 레코드의 구성
1. 객체 환경 레코드
2. 선언적 환경 레코드

2.1.1) 객체 환경 레코드 생성

객체 환경 레코드는 BindingObject라는 객체와 연결된다
var 키워드로 선언한 전역 변수와 함수 선언문으로 정의된 전역 함수는 전역 환경 레코드의 객체 환경 레코드에 연결된 Binding Object를 통해 전역 객체의 프로퍼티와 메서드가 된다
이 때 선언 단계와 초기화 단계가 동시에 진행된다.
즉, 코드 평가 단계인 현재, 변수 식별자 키가 BindingObject에 키로 등록되고 암묵적으로 undefined를 바인딩한다.
(이것이 변수 호이스팅이 발생하는 원인)
반면, 함수 선언문의 경우, 키로 등록되는 것은 동일하지만, 함수 객체는 즉시 할당된다.
(이것이 함수 호이스팅이 변수 호이스팅과 다른 이유)

2.1.2) 선언적 환경 레코드 생성

let, const 전역 변수는 선언적 환경 레코드에 등록되고 관리된다.
따라서 window를 통해 참조할 수 없다.
선언 단계는 코드 평가 시점, 초기화 단계는 런타임에 변수 선언문 도달 시점으로 분리되어 진행되므로, 변수 호이스팅이 발생하긴 하지만, 변수 선언문 이전에 참조는 불가능하다.

2.2) this 바인딩

this는 전역 환경 레코드의 [[GlobalThisValue]] 내부 슬롯에 바인딩 된다.
전역 코드에서 this는 일반적으로 전역 객체를 가리킨다.
단, 객체 환경 레코드와 선언적 환경 레코드에는 this 바인딩이 없다.

2.3) 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정

외부 렉시컬 환경에 대한 참조는 현재 평가 중인 소스 코드를 포함하는 외부 소스의 렉시컬 환경을 가리킨다.
=> 즉, 상위 스코프를 가리킨다

6.3 전역 코드 실행

변수 할당 문이 실행되고 함수가 호출된다.
변수 할당 문 또는 함수 호출문을 실행하려면, 변수와 함수 이름이 선언된 식별자인지 확인해야 한다.
단, 동일한 이름의 식별자가 다른 스코프에 여러개 존재할 수 있으므로, 식별자 결정 과정이 필요하다.
식별자 결정 과정
1. 실행 중인 실행 컨텍스트에서 식별자를 검색하기 시작한다
2. 현재 렉시컬 환경에서 못찾으면, 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 렉시컬 환경, 즉, 상위 스코프에서 검색한다
=> 이게 바로 스코프 체인

6.4 코드 평가

전역 코드 평가때와 크게 다르진 않다

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

1) 함수 실행 컨텍스트 생성

함수 실행 컨텍스트가 생성되어 실행 컨텍스트 스택에 push
이 때 함수 실행 컨텍스트는 최상위인 "실행 중인 실행 컨텍스트"가 된다.

2) 전역 렉시컬 환경 생성

함수 렉시컬 환경이 생성되고, 함수 실행 컨텍스트에 바인딩된다
함수 렉시컬 환경도 환경 레코드, 외부 렉시컬 환경에 대한 참조, 이 2개의 컨포넌트로 구성된다.

2.1) 함수 환경 레코드 생성

함수 환경 레코드는 매개변수, arguments 객체, 함수 내부에서 선언한 지역 변수와 중첩 함수를 등록하고 관리한다.

2.2) this 바인딩

함수 환경 레코드의 [[ThisValue]] 내부 슬롯에 바인딩 된다.
내부 슬롯에 바인딩될 객체는 함수 호출 방식에 따라 결정된다.

2.3) 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정

외부 렉시컬 환경에 대한 참조는 현재 함수 정의가 평가된 시점에 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경의 참조이다.
즉, 함수를 어디에 정의했는지에 따라 상위 스코프가 결정된다.

6.5 함수 코드 실행

이제 런타임이 시작된다.
매개 변수에 인수가 할당되고, 변수 할당문이 실행되어 지역 변수에 값이 할당된다.
함수도 호출된다.
역시 식별자 결정이 필요하며, 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경에서 식별자를 검색하기 시작한다

6.6 함수 코드 실행 종료

더는 실행할 코드가 없으면, 현재 실행 컨텍스트 스택에서 현재 함수 실행 컨텍스트가 pop 된다.
그리고 pop 다음에 오는 실행 컨텍스트가 실행중인 실행 컨텍스트가 된다.
단, 함수 실행 컨텍스트가 제거되었다고 함수 렉시컬 환경까지 즉시 소멸하는 것은 아니다.
렉시컬 환경은 실행 컨텍스트에 의해 참조되지만, 독립적인 객체이다.
따라서 함수 실행 컨텍스트가 삭제되었어도, 다른 누군가 해당 렉시컬 환경을 참조하고 있다면, 가비지 컬렉터에 의해 삭제되지 않는다.

7. 실행 컨텍스트와 블록 레벨 스코프

var 키워드로 선언한 변수는 함수 레벨 스코프를 따른다.
let, const 키워드로 선언한 변수는 블록 레벨 스코프를 따른다.
자세한건 클로저에서 살펴보자..

EdLee

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23장 실행 컨텍스트

1. 소스코드의 타입

1. 전역 코드

2. 함수 코드

3. eval 코드

4. 모듈 코드

2. 소스 코드의 평가와 실행

3. 실행 컨텍스트의 역할

1. 전역 코드 평가

2. 전역 코드 실행

3. 함수 코드 평가

4. 함수 코드 실행

실행 컨텍스트

4. 실행 컨텍스트 스택

4.1 전역 코드의 평가와 실행

4.2 foo함수 코드의 평가와 실행

4.3 bar 함수 코드의 평가와 실행

4.4 foo 함수 코드로 복귀

4.5 전역 코드로 복귀

5. 렉시컬 환경

6. 실행 컨텍스트의 생성과 식별자 검색 과정

6.1 전역 객체 생성

전역 객체

6.2 전역 코드 평가

1) 전역 실행 컨텍스트 생성

2) 전역 렉시컬 환경 생성

2.1) 전역 환경 레코드 생성

2.1.1) 객체 환경 레코드 생성

2.1.2) 선언적 환경 레코드 생성

2.2) this 바인딩

2.3) 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정

6.3 전역 코드 실행

6.4 코드 평가

1) 함수 실행 컨텍스트 생성

2) 전역 렉시컬 환경 생성

2.1) 함수 환경 레코드 생성

2.2) this 바인딩

2.3) 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정

6.5 함수 코드 실행

6.6 함수 코드 실행 종료

7. 실행 컨텍스트와 블록 레벨 스코프

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