본 내용은 '모던자바스크립트 Deep dive'를 기반으로 작성하였습니다.
클로저란
함수와 그 함수가 선언된 렉시컬 환경과의 조합이다. MDN
MDN에선 클로저를 이렇게 정의하고 있다. 여기서 '함수'란 중첩함수를 의미하고 '그 함수가 선언된 렉시컬 환경'이란 상위 스코프를 의미하는 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경을 말한다.
중첩함수?
스코프를 공부하면서 배웠던 내용을 복습해보자면 함수 내에서 함수를 정의하면 우린 그 함수를 중첩함수라 부른다. 중첩함수의 상위 스코프는 외부함수의 지역 스코프이고 외부함수의 지역 스코프에서 중첩함수를 실행할 수 있다.
반대로 중첩함수가 아닌 전역 스코프에서 함수가 2개 정의되어 있다고 가정하자. 만약 1번 함수 내부에서 2번함수를 호출한다면 어떻게될까? 결론은 2번 함수는 1번 함수의 변수에 접근할 수 없다. 1번 함수의 변수에 접근하려면 1번함수가 2번 함수의 상위 스코프여야 하는데 자바스크립트는 렉시컬 스코프를 따르는 언어이므로 함수를 실행하는 시점이 아닌 함수를 정의하는 시점에서 상위 스코프가 결정되기 때문이다.
함수를 정의할 때 함수 객체 자신의 내부 슬롯에 상위 스코프를 저장한다. 저장된 상위 스코프의 참조는 현재 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경을 가리킨다.
function outer() {
const x = 10;
const inner = function() {
console.log(x);
}
return inner;
}
const innerFunc = outer();
innerFunc(); // 10outer 함수를 실행하면 outer의 중첩함수인 inner 함수를 반환하고 outer 함수는 생명주기를 마감한다.
이때 outer의 지역 변수 x와 그 값인 10도 생명주기를 마감한다. 그런데 inner함수의 반환값으로 이미 생명 주기가 종료된 outer의 지역 변수 값이 동작하였다.
중첩 함수 inner는 자신의 내부 슬롯에 현재 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경인 outer 함수의 지역 스코프를 자신의 상위 스코프로서 저장한다. outer 함수의 실행이 종료되면서 생명주기가 종료되면 실행 컨텍스트가 실행 컨텍스트 스택에서 제거되지만 outer함수의 렉시컬 환경까지 제거되는건 아니다. 중첩 함수는 외부함수의 실행 컨텍스트의 생존 여부와 상관없이 자신의 상위 스코프를 기억하기 때문에 상위 스코프를 참조할 수 있고 식별자또한 참조할 수 있다.
이처럼 외부 함수보다 중첩 함수가 더 오래 유지되는 경우 중첩 함수는 이미 생명 주기가 종료한 외부 함수의 변수를 참조할 수 있다. 이러한 중첩 함수를 클로저라고 부른다. 그리고 중첩 함수가 상위 스코프의 식별자를 참조할 수 있고 중첩 함수가 외부 함수보다 더 오래 유지되는 경우에만 해당한다.
그렇다면 클로저는 어떻게 활용될까?
클로저는 상태를 안전하게 은닉하고 특정 함수에게만 상태 변경을 허용하기 위해 사용한다
let num = 0;
const increase = function () {
return ++num;
}
console.log(increase()); // 1
console.log(increase()); // 2
console.log(increase()); // 3위 예제는 함수가 호출될때 호출된 횟수를 누적하는 카운터이다. 여기서 호출된 횟수가 바로 안전하게 은닉하고 유지해야 할 상태이다.
하지만 여기서 num은 전역 변수로 누군가에 의해 num값이 변경되면 오류로 이러진다.
그렇다면 num 변수를 함수안에 넣으면 어떻게 될까
const increase = function () {
let num = 0;
return ++num;
}
console.log(increase()); // 1
console.log(increase()); // 1
console.log(increase()); // 1이처럼 누군가에 의해 num값이 변경될 우려가 사라졌지만 함수가 호출될때마다 num은 0으로 할당된다.
이럴때 쓰는 것이 클로저이다.
const increase = function () {
let num = 0;
return function () {
return ++num;
}
}
console.log(increase()); // 1
console.log(increase()); // 2
console.log(increase()); // 3위 코드가 실행되면 실행 함수는 호출된 이후 소멸되지만 실행함수가 반환한 클로저는 실행 함수의 변수에 할당되어 호출된다. 이때 반환한 클로저는 상위 스코프인 실행함수의 렉시컬 환경을 기억하고 있다. 따라서 카운트 상태를 유지하기 위한 자유변수 num을 어디서 호출하든지 참조하고 변경할 수 있다. 실행함수는 한 번만 실행되므로 호출될 때마다 num 변수가 초기화될 일은 없을 것이다. 게다가 앞전 예시처럼 전역 변수가 아니기 때문에 의도되지 않은 변경을 걱정할 필요도 없다.
이처럼 클로저는 상태가 의도치 않게 변경되지 않도록 안전하게 은닉하고 특정 함수에게만 상태 변경을 허용하여 상태를 안전하게 변경하고 유지하기 위해 사용한다.
