클로저(closure)의 개념
일단 클로저는 실행 컨텍스트에 대한 사전 지식이 있으면 이해하기 어렵지 않은 개념이다.
실행 컨텍스트에 대해 스터디에서 발표가 있었고 클로저를 이해하는 데에 있어서 많은 도움이 되었다.
클로저에 대해 MDN은 아래와 같이 정의하고 있다.
“A closure is the combination of a function and the lexical environment within which that function was declared.”
클로저는 함수와 그 함수가 선언됐을 때의 렉시컬 환경(Lexical environment)과의 조합이다.
무슨 말인지 알아보자.
function outerFunc() {
var x = 10;
var innerFunc = function () { console.log(x); };
innerFunc();
}
outerFunc(); // 10함수 outerFunc 내에서 함수 innerFunc가 선언되고 호출되었다. 이때 내부함수 innerFunc는 자신을 포함하고 있는 외부함수 outerFunc의 변수 x에 접근할 수 있다. 이는 함수 innerFunc가 함수 outerFunc의 내부에 선언되었기 때문이다.
스콜프는 함수를 호출할 때가 아니라 함수를 어디에 선언하였는지에 따라 결정된다. 이를 렉시컬 스코핑(Lexical scoping)이라 한다. 위 예제의 함수 innerFunc는 함수 outerFunc의 내부에서 선언되었기 때문에 함수 innerFunc의 상위 스코프는 함수 outerFunc이다. 함수 innerFunc가 전역에 선언되었다면 함수 innerFunc의 상위 스코프는 전역 스코프가 된다.
함수 innerFunc가 함수 outerFunc의 내부에 선언된 내부함수이므로 함수 innerFunc는 자신이 속한 렉시컬 스코프(전역, 함수 outerFunc, 자신의 스코프)를 참조할 수 있다. 이것을 실행 컨텍스트의 관점에서 설명해보자.
내부함수 innerFunc가 호출되면 자신의 실행 컨텍스트가 실행 컨텍스트 스택에 쌓이고 변수 객체(Variable Object)와 스코프 체인(Scope chain) 그리고 this에 바인딩할 객체가 결정된다. 이때 스코프 체인은 전역 스코프를 가리키는 전역 객체와 함수 outerFunc의 스코프를 가리키는 함수 outerFunc의 활성 객체(Activation object) 그리고 함수 자신의 스코프를 가리키는 활성 객체를 순차적으로 바인딩한다.
스코프 체인이 바인딩한 객체가 바로 렉시컬 스코프의 실체이다.
내부함수 innerFunc가 자신을 포함하고 있는 외부함수 outerFunc의 변수 x에 접근할 수 있는 것, 다시 말해 상위 스코프에 접근할 수 있는 것은 렉시컬 스코프의 레퍼런스를 차례대로 저장하고 있는 실행 컨텍스트의 스코프 체인을 자바스크립트 엔진이 검색하였기에 가능한 것이다.
- innerFunc 함수 스코프(함수 자신의 스코프를 가리키는 활성 객체) 내에서 변수 x를 검색한다. 검색이 실패
- innerFunc 함수를 포함하는 외부 함수의 스코프(함수 outerFunc의 스코프를 가리키는 함수 outerFunc의 활성 객체)에서 변수 x를 검색한다. 검색 성공
이번에는 내부함수 innerFunc를 함수 outerFunc 내에서 호출하는 것이 아니라 반환하도록 변경해 보자.
function outerFunc() {
var x = 10;
var innerFunc = function () { console.log(x); };
return innerFunc;
}
/**
* 함수 outerFunc를 호출하면 내부 함수 innerFunc가 반환된다.
* 그리고 함수 outerFunc의 실행 컨텍스트는 소멸한다.
*/
var inner = outerFunc();
inner(); // 10함수 outerFunc는 내부함수 innerFunc를 반환하고 생을 마감했다. 즉, 함수 outerFunc는 실행된 이후 콜스택(실행 컨텍스트 스택)에서 제거되었으므로 함수 outerFunc의 변수 x 또한 더이상 유효하지 않게 되어 변수 x에 접근할 수 있는 방법은 달리 없어 보인다.
그러나 위 코드의 실행 결과는 변수 x의 값인 10이다.
이미 life-cycle이 종료되어 실행 컨텍스트 스택에서 제거된 함수 outerFunc의 지역변수 x가 다시 부활이라도 한 듯이 동작하고 있다.
이처럼 자신을 포함하고 있는 외부함수보다 내부함수가 더 오래 유지되는 경우, 외부 함수 밖에서 내부 함수가 호출되더라도 외부함수의 지역 변수에 접근할 수 있는데 이러한 함수를 클로저(Closure)라고 부른다.
다시 MDN의 정의로 돌아가 보자.
“A closure is the combination of a function and the lexical environment within which that function was declared.”
클로저는 함수와 그 함수가 선언됐을 때의 렉시컬 환경(Lexical environment)과의 조합이다.
위 정의에서 말하는 "함수"란 반환된 내부함수를 의미하고 "그 함수가 선언될 때의 렉시컬 환경(Lexical environment)"이란 내부 함수가 선언됐을 때의 스코프를 의미한다. 즉, 클로저는 반환된 내부함수가 자신이 선언되었을 때의 환경(Lexical environment)인 스코프를 기억하여 자신이 선언되었을 때의 환경(스코프)밖에서 호출되어도 그 환경(스코프)에 접근할 수 있는 함수를 말한다.
이를 조금 더 간단히 말하면 클로저는 자신이 생성될 때의 환경(Lexical environment)을 기억하는 함수다라고 말할 수 있다.
실행 컨텍스트의 관점에서 설명하면, 내부함수가 유효한 상태에서 외부함수가 종료하여 외부함수의 실행 컨텍스트가 반환되어도, 외부함수 실행 컨텍스트 내의 활성 객체(Activation object)(변수, 함수 선언 등의 정보를 가지고 있다)는 내부함수에 의해 참조되는 한 유효하여 내부함수가 스코프 체인을 통해 참조할 수 있는 것을 의미한다.
즉, 외부함수가 이미 반환되었어도 외부함수 내의 변수는 이를 필요로 하는 내부함수가 하나 이상 존재하는 경우 계속 유지된다. 이때 내부함수가 외부함수에 있는 변수의 복사본이 아니라 실제 변수에 접근한다는 것에 주의하여야 한다.
클로저의 장점
1. 데이터를 보존할 수 있다
클로저는 외부 함수의 실행이 끝나더라도 외부 함수 내 변수를 사용할 수 있다.
클로저는 이처럼 특정 데이터를 스코프 안에 가두어 둔 채로 계속 사용할 수 있게하는 폐쇄성을 갖는다.
2. 정보의 접근 제한(캡슐화)
'클로저 모듈 패턴'을 사용해 객체에 담아 여러 개의 함수를 리턴하도록 만든다.
이러한 정보의 접근을 제한하는 것을 캡슐화라고 한다.
3. 모듈화에 유리하다.
클로저 함수를 각각의 변수에 할당하면 각자 독립적으로 값을 사용하고 보존할 수 있다.
이와 같이 함수의 재사용성을 극대화, 함수 하나를 독립적인 부품의 형태로 분리하는 것을 모듈화라고 한다.
클로저를 통해 데이터와 메소드를 묶어 다닐 수 있기에 클로저는 모듈화에 유리하다.
출처 : 모던 자바스크립트 Deep Dive
