24장 클로저 - 모던 자바스크립트 Deep Dive

Minju Kim·2022년 7월 4일
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Deep Dive

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✅ 클로저란?

MDN 정의 : 클로저는 함수와 그 함수가 선언된 렉시컬 환경과의 조합이다.

const x = 1 ;

function outerFunc() {
  const x = 10;
  innerFunc();
}

function innerFunc(){
  console.log(x); //1
}

outerFunc();

📕 24.1 렉시컬 스코프

자바스크립트 엔진은 함수를 어디서 호출했는지가 아니라 함수를 어디에 정의했는지에 따라 상위 스코프를 결정하는데, 이를 렉시컬 스코프(정적 스코프)라고 한다.

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 결정되며, 바로 이것이 렉시컬 스코프다.

📕 24.2 함수 객체의 내부 슬롯 [[Environment]]

함수가 정의된 환경과 호출되는 환경이 다를 수 있기 때문에, 렉시컬 스코프가 가능하려면 함수는 자신이 호출되는 환경과 상관없이 자신이 정의된 환경, 즉 상위 스코프를 기억해야 한다. 이를 위해 함수는 자신의 내부 슬롯 [[Environment]]에 자신이 정의된 환경, 즉 상위 스코프의 참조를 저장한다.

다시 말해, 함수 정의가 평가되어 함수 객체를 생성할 때, 자신이 정의된 환경에 의해 결정된 상위 스코프의 참조를 함수 객체 자신의 내부 슬롯 [[Environemt]]에 저장한다. 이때 자신의 내부 슬롯 [[Environment]]에 저장된 상위 스코프의 참조는 현재 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경을 가리킨다.

결국, 함수 객체의 내부 슬롯 [[Environment]]에 저장된 현재 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경의 참조가 바로 상위 스코프다. 또한 자신이 호출되었을 때 생성될 함수 렉시컬 환경의 "외부 렉시컬 환경에 대한 참조"에 저장될 참조값이다. 함수 객체는 내부 슬롯 [[Environment]]에 저장한 렉시컬 환경의 참조, 즉 상위 스코프를 자신이 존재하는 한 기억한다.

외부 렉시컬 환경에 대한 참조에는 함수 객체의 내부 슬롯 [[Environment]]에 저장된 렉시컬 환경의 참조가 할당된다.

📕 24.3 클로저와 렉시컬 환경

const x = 1;

function outer() {
  const x = 10;
  const inner = function () {console.log(x);};
  return inner;
}

const innerFunc = outer();
innerFunc();

💖 외부 함수보다 중첩 함수가 더 오래 유지되는 경우 중첩 함수는 이미 생명 주기가 종료한 외부 함수의 변수를 참조할 수 있다. 이러한 중첩 함수를 클로저(Closure)라고 부른다.

outer 함수의 실행 컨텍스트는 실행 컨텍스트 스택에서 제거되지만 outer 함수의 렉시컬 환경까지 소멸하는 것은 아니다. outer 함수의 렉시컬 환경은 inner 함수의 [[Environment]] 내부 슬롯에 의해 참조되고 있고, inner 함수는 전역 변수 innerFunc에 의해 참조되고 있으므로 가비지 컬렉션의 대상이 되지 않기 때문이다.

🙋‍♀️ 모든 함수를 클로저라고 하진 않는다!

자바스크립트의 모든 함수는 상위 스코프를 기억하므로, 이론적으로는 모든 함수는 클로저이다. 그렇지만 모든 함수를 클로저라고 하지는 않는다.
1. 상위 스코프의 어떤 식별자도 참조하지 않는 함수는 클로저가 아니다.
2. 중첩 함수가 외부 함수보다 일찍 소멸되는 경우 클로저가 아니다.

다시 말해,
클로저는
1. 중첩 함수가 상위 스코프의 식별자를 참조하고 있고
2. 중첩 함수가 외부 함수보다 더 오래 유지되는 경우가 일반적이다.

📕 24.4 클로저의 활용

클로저는 상태를 안정하게 변경하고 유지하기 위해 사용한다. 다시 말해, 상태가 의도치 않게 변경되지 않도록 상태를 안전하게 은닉하고 특정 함수에게만 상태 변경을 허용하기 위해 사용한다.

// 함수를 반환하는 고차 함수
// 이 함수는 카운트 상태를 유지하기 위한 자유 변수 counter를 기억하는 클로저를 반환한다.
const counter = (function(){
  //카운트 상태를 유지하기 위한 자유 변수
  let counter = 0;
  
  //함수를 인수로 전달받는 클로저를 반환
  return function (aux) {
    //인수로 전달받은 보조 함수에 상태 변경을 위임한다.
    counter = aux(counter);
    return counter;
  }
}());

//보조함수
function increase(n) {
  return ++n;
}

//보조함수
function decrease(n){
  return --n;
}

//보조 함수를 전달하여 호출
console.log(counter(increase)); //1
console.log(counter(increase)); //2

//자유 변수를 공유한다.
console.log(counter(decrease)); // 1
console.log(counter(decrease)); // 0

📕 24.5 캡슐화와 정보 은닉

캡슐화란?

객체의 프로퍼티와 메서드를 하나로 묶는 것을 말한다. 캡슐화는 객체의 특정 프로퍼티나 메서드를 감출 목쩍으로 사용하기도 하는데 이를 정보 은닉이라 한다.

정보은닉?

정보은닉은 외부에 공개할 필요가 없는 구현의 일부를 외부에 공개되지 않도록 감추어 적절치 못한 접근으로부터 객체의 상태가 변경되는 것을 방지해 정보를 보호하고, 객체 간의 상호 의존성, 즉 결합도를 낮추는 효과가 있다.

const Person = (function(){
  let _age = 0; //private
  
  //생성자 함수
  function Person(name, age){
    this.name = name; //public
    _age = age;
  }
  
  //프로토타입 메서드
  Person.prototype.sayHi = function(){
    console.log(`Hi! My name is ${this.name}. I am ${_age}.`);
  };
  
  //생성자 함수를 반환
  return Person;  
}());

const me = new Person('Lee', 20);
me.sayHi(); //Hi, My name is Lee, I am 20.
console.log(me.name); //Lee
console.log(me._age); //undefined

const you = new Person('Kim', 30);
you.sayHi(); //Hi, My name is Kim, I am 30.
console.log(me.name); //Kim
console.log(me._age); //undefined

위 코드에서 Person 생성자 함수와 sayHi 메서드는 이미 종료되어 소멸한 즉시 실행 함수의 지역 변수 _age를 참조할 수 있는 클로저다.
하지만, 위 코드도 문제가 있는 것이, Person 생성자 함수가 여러 개의 인스턴스를 생성할 경우 _age변수의 상태가 유지되지 않는다.

📕 24.6 자주 발생하는 실수

var funcs = [];

for (var i=0; i<3; i++){
  funcs[i] = function(){return i};
}

for(var j=0; j<funcs.length; j++){
  console.log(funcs[j]())
}

이 부분은 이해가 잘 가지 않는다.

💖 클로저 보강

클래스의 private 필드, 또는 메서드를 사용하는 효과와 동일하다. 이전에는 해당 기능이 없었기에 클로저를 사용했었다.

closure 사용

function makeCounter() {
  let count = 0;
  function increase(){
    count++;
    console.log(count);
  }
  return increase;
};

const counter = makeCounter();
counter();
counter();

동일한 것을 class private 사용

class Counter {
  #count = 0;
  increase(){
    this.#count++;
    console.log(this.#count);
  }
}

const counter = new Counter();
counter.increase()
counter.increase()
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⚓ A smooth sea never made a skillful mariner

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