[Deep Dive] 실행 컨텍스트

🌼23. 실행 컨텍스트

실행 컨텍스트(execution context)는 자바스크립트의 동작 원리를 담고 있는 핵심 개념이다. 실행 컨텍스트를 바르게 이해하면 자바스크립트가 스코프를 기반으로 식별자와 식별자에 바인딩된 값을 관리하는 방식과 호이스팅이 발생하는 이유, 클로저의 동작 방식, 그리고 태스크 큐와 함께 동작하는 이벤트 핸들러와 비동기 처리의 동작 방식을 이해할 수 있다.

🌼23.1 소스코드의 타입

ECMAScript 사양은 소스코드를 4가지 타입으로 구분한다. 4가지 타입의 소스코드는 실행 컨텍스트를 생성한다. 각각의 코드는 각자의 스코프를 생성하고 이를 스코프 체인 구조에 따라 연결해주는 작업을 수행한다. 이를 위해 코드가 평가되면 각각의 실행 컨텍스트가 생성된다.

• 전역 코드: 전역에 존재하는 소스코드를 말한다. 전역에 정의된 함수, 클래스 등의 내부 코드는 포함되지 않는다. 전역 코드는 전역 변수를 관리하기 위해 최상위 스코프인 전역 스코프를 생성해야 한다.
• 함수 코드: 함수 내부에 존재하는 소스코드를 말한다. 함수 내부에 중첩된 함수, 클래스 내부 코드는 포함되지 않는다. 함수 코드는 지역 스코프를 생성하고 지역 변수, 매개변수, arguments 객체를 관리해야 한다.
• eval 코드: 빌트인 전역 함수인 eval 함수에 인수로 전달되어 실행되는 소스코드를 말한다. eval 코드는 stric mode에서 자신만의 독자적인 스코프를 생성한다.
• 모듈 코드: 모듈 내부에 존재하는 소스코드를 말한다. 모듈 내부의 함수, 클래스 등의 내부 코드는 포함되지 않는다. 모듈 코드는 모듈별로 독립적인 모듈 스코프를 생성한다.

🌼23.2 소스코드의 평가와 실행

모든 소스코드는 실행에 앞서 평과 가정을 거치는데 즉 자바 스크립트 엔진은 소스코드를 2개의 과정 "소스코드의 평가"와 "소스코드의 실행" 과정으로 나누어 처리한다. 소스코드의 평가 과정에서는 변수, 함수 등의 선언문만 먼저 실행하여 생성된 변수가 함수 식별자를 키로 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프(렉시컬 환경의 환경 레코드)에 등록한다. 소스코드 평가 과정이 끝나면 비로소 선언문을 제외한 소스코드가 순차적으로 실행되기 시작한다. 즉, 런타임이 시작된다. 그리고 변수 값의 변경 등 소스코드의 실행 결과는 다시 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록된다.

🌼23.3 실행 컨텍스트의 역할

실행 컨텍스트는 소스코드를 실행하는 데 필요한 환경을 제공하고 코드의 실행 결과를 실제로 관리하는 영역이다. 즉, 실행 컨텍스트는 식별자를 등록하고 관리하는 스코프와 코드 실행 순서 관리를 구현한 내부 메커니즘으로 모든 코드는 실행 컨텍스트를 통해 실행되고 관리된다.

식별자와 스코프는 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경으로 관리하고 코드 실행 순서는 실행 컨텍스트 스택으로 관리한다. 실행 컨텍스트의 스택은 코드 실행 순서를 관리한다. 실행 컨텍스트 스택의 최상위에 존재하는 실행 컨텐스트는 언제나 현재 실행 중인 코드의 실행 컨텍스트다.

🌼23.5 렉시컬 환경

렉시컬 환경은 식별자와 식별자에 바인딩된 값, 그리고 상위 스코프에 대한 참조를 기록하는 자료구조로 실행 컨텍스트를 구성하는 컴포넌트다. 실행 컨텍스트 스택이 코드의 실행 순서를 관리한다면 렉시컬 환경은 스코프와 식별자를 관리한다. 렉시컬 환경은 다음과 같이 두 개의 컴포넌트로 구성된다.(환경 레코드 + 외부 렉시컬 환경에 대한 참조)

🌼 23.6 실행 컨텍스트의 생성과 식별자 검색 과정

함수 선언문으로 정의한 함수가 평가되면 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 객체 환경 레코드에 바인딩된 BindingObject를 통해 전역 객체에 키로 등록하고 생성된 함수 객체를 즉시 할당한다. 이것이 변수 호이스팅과 함수 호이스팅의 차이이다.

var 키워드로 선언한 전역 변수와 함수 선언문으로 정의한 전역 함수 이외의 선언 즉 let, const 키워드로 선언한 전역 변수는 선언적 환경 레코드에 등록되고 관리된다. let, const 키워드로 선언한 전역 변수를 전역 객체의 프로퍼티가 되지 않고 개념적인 블록 내에 존재하게 된다고 하였는데 여기서 개념적인 블록이 바로 전역 환경 레코드의 선언적 환경 레코드이다.

• 1. 전역 실행 컨텍스트 생성 : 비어있는 전역 실행 컨텍스트를 생성하여 실행 컨텍스트 스택에 푸시한다.

• 2. 전역 렉시컬 환경 생성: 전역 렉시컬 환경을 생성하고 전역 실행 컨텍스트에 바인딩한다.

  • 2.1. 전역 환경 레코드 생성: 전역 변수를 관리하는 전역 스코프, 전역 객체의 빌트인 전역 프로퍼티와 빌트인 전역 함수, 표준 빌트인 객체를 제공한다.
  • 2.1.1 객체 환경 레코드 생성: 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 된다.
  • 2.1.2 선언적 환경 레코드 생성: let, const 키워드로 선언한 전역 변수(함수 표현식 포함)는 선언적 환경 레코드에 등록되고 관리된다.

• 2.2. this 바인딩: 전역 환경 레코드의 내부 슬롯에 this가 바인딩된다. 일반적으로 전역 코드에서 this는 전역 객체를 가리키므로 전역 환경 레코드의 내부 슬롯에는 전역 객체가 바인딩된다. this 바인딩은 전역 환경 레코드와 함수 환경 레코드에만 존재한다.

• 2.3 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정: 외부 소스코드의 렉시컬 환경. 즉 상위 스코프를 가리킨다.

출처: 모던 자바스크립트 Deep Dive-이웅모