Chap23. 실행 컨텍스트

실행 컨텍스트는 자바스크립트의 동작 원리를 담고 있는 핵심 개념이다.
실행 컨텍스트를 바르게 이해하면 스코프를 기반으로 식별자와 식별자에 바인딩된 값을 관리하는 방식과 호이스팅이 발생하는 이유, 클로저의 동작 방식, 태스크 큐와 함께하는 이벤트 핸들러와 비동기 처리의 동작 방식을 이해 할 수 있다.

23.1 : 소스코드의 타입

ECMAScript 사양은 소스코드를 4가지 타입으로 구분한다. 4가지 타입의 소스코드는 실행 컨텍스트를 실행한다.

전역 코드 : 전역에 존재하는 소스코드. 전역에 정의된 함수, 클래스 등의 내부코드는 포함하지 않는다.

함수 코드 : 함수 내부에 존재하는 소스코드. 함수 내부에 중첩된 함수, 클래스 등의 내부코드는 포함하지 않는다.

eval 코드 : 빌트인 전역 함수인 eval 함수에 인수로 전달되어 실행되는 소스코드.

모듈 코드 : 모듈 내부에 존재하는 소스코드. 모듈 내부의 함수, 클래스 등의 내부 코드등은 포함하지 않는다.

소스코드를 4가지 타입으로 구분하는 이유는 소스코드의 타입에 따라 실행 컨텍스트를 생성하는 과정과 관리 내용이 다르기 때문이다.

1.전역 코드 :
전역 코드는 전역 변수를 관리하기 위해 최상위 스코프인 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 위해 전역 코드가 평가되면 전역 실행 컨텍스트가 생성된다.

2.함수 코드 :
함수 코드는 지역 스코프를 생성하고 지역 변수, 매개변수, arguments 객체를 관리해야 한다.
그리고 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(엄격 모드)에서 자신만의 독자적인 스코프를 생성한다. 이를 위해 eval 코드가 평가되면 eval 실행 컨텍스트가 생성된다.

4.모듈 코드 :
모듈 코드는 모듈별로 독립적인 모듈 스코프를 생성한다. 이를 위해 모듈 코드가 평가되면 모듈 실행 컨텍스트가 생성된다.

23.2 : 소스코드의 평가와 실행

모든 소스코드는 실행에 앞서 평가 과정을 거치며 코드를 실행 하기위한 준비를 한다. 자바스크립트 엔진은 소스코드를 2개의 과정을 나누어 처리한다.
“소스코드 평가”와 “소스코드의 실행”으로 나뉘는데,

“소스코드 평가”는 실행 컨텍스트를 생성하고 변수,함수 등의 선언문만 먼저 실행하여 생성된 변수나 함수 식별자로 키로 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록한뒤 이러한 “소스코드 평가”가 끝나고나서 비로소

"소스코드 실행"이 이루어진다. 즉, 선언문을 제외한 소스코드가 순차적으로 실행되기 시작한다. 이때 소스코드 실행에 필요한 정보, 즉 변수나 함수의 참조를 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에서 검색해서 취득한다. 그리고 변수 값의 변경 등 소스코드의 실행 결과는 다시 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록된다.

var x;
x = 1;

위 예제로 소스코드가 실행된다고 생각해보자.

자바스크립트 엔진은 위 예제를 두 가지 과정으로 나누어 처리한다.
먼저 소스코드 평가 과정에서 변수 선언문 var x;를 먼저 실행한다.
이때 생성된 변수 식별자 x는 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록되고 undefined이 초기화된다.

소스코드 평가 과정이 끝나면 비로소 소스코드 실행 과정이 시작된다.
변수 선언문 var x;는 소스코드 평가과정에서 이미 실행이 완료 되었다.
따라서 소스코드 실행 과정에서는 변수 할당문 x=1만 실행 될 수 있다.
변수 할당문 x에 값을 할당하려면 먼저 x 변수가 선언된 변수인지 확인해야 한다.
이를 위해서는 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 x 변수가 등록되어 있는지 확인한다. 소스코드 평가 과정에서 선언문이 실행되어 등록된 변수이므로 값을 할당하고 실행 컨텍스트에 등록하여 관리 될 수 있다.

23.3 : 실행 컨텍스트의 역할

// 전역 변수 선언
const x = 1;
const y = 2;
// 함수 정의
function foo(a) {
    // 지역 변수 선언
    const x = 10;
    const y = 20;

    // 메서드 호출
    console.log( a + x + y );
}
// 함수호출
foo(100);
console.log(x+y);

위 예제는 전역 코드와 함수 코드로 구성되어 있다. 자바스크립트 엔진은 어떻게 평가하고 실행할까?

1.전역 코드 평가 : 전역 코드를 실행하기에 앞서 먼저 전역 코드 평가 과정을 거친다. 전역코드의 변수 선언문과 함수 선언문이 먼저 실행되고, 그 결과 실행 컨텍스트가 관리하는 전역 스코프에 등록된다. 이때 var 키워드로 선언된 전역 변수와 함수 선언문으로 정의된 전역 함수는 전역 객체의 프로퍼티와 메서드가 된다.

2.전역 코드 실행 : 런타임이 시작되며 순차적으로 실행되기 시작함. 이때 전역 변수에 값이 할당되거나 함수가 호출되는 것이다.
함수가 호출되면 순차적으로 실행되던 전역 코드의 실행을 일시 중단하고 코드 실행순서를 변경하여 함수 내부로 진입한다.

3.함수 코드 평가 : 함수 호출에 의해 실행 순서가 변경되어 함수 내부로 진입하면 내부의 문들을 들어가기 전에 함수 코드 평가를 거치며 함수 코드를 실행하기 위한 준비를 한다.
이때 매개변수와 지역 변수 선언문이 먼저 실행되고, 생성된 매개변수와 지역 변수가 실행 컨텍스트가 관리하는 지역 스코프에 등록된다.
또한 지역 변수처럼 사용할 수 있는 arguments 객체가 생성되어 지역 스코프에 등록되고 this 바인딩도 결정된다.

4.함수 코드 실행 : 런타임이 시작되어 함수 코드가 순차적으로 실행되기 시작한다.
이때 매개변수와 지역 변수에 값이 할당하고 console.log 메서드가 호출된다.
console을 스코프 체인을 통해 검색. 하지만 console 식별자는 스코프 체인에 등록되어 있지 않고 전역 객체에 프로퍼티로 존재함.

다음은log 프로퍼티를 console 객체의 프로토타입 체인을 통해 검색함.

그후 console.log 메서드에 인수로 전달된 표현식 a + x + y가 평가됨.
a,x,y 식별자는 스코프 체인을 통해 검색하고, console.log 메서드의 실행이 종료되면 함수 코드 실행 과정이 종료되고 함수 호출 이전으로 되돌아가 전역 코드 실행을 계속함.

이렇게 코드가 실행되려면 스코프를 구분하여 바인딩된 값이 관리되어야 한다.
그리고 중첩 관계에 의해 스코프 체인을 형성하여 식별자를 검색할 수 있어야하고, 전역 객체의 프로퍼티도 전역 변수처럼 검색 할 수 있어야 한다.

또한 함수 호출이 종료되면 함수 호출 이전으로 되돌아가기 위해 현재 실행 중인 코드와 이전에 실행하던 코드를 구분하여 관리가 가능해야 한다.

이처럼 코드가 실행되려면 다음과 같이 스코프,식별자,코드 실행 순서 등의 관리가 필요함을 느낄 수 있다.

1. 선언에 의해 생성된 모든 식별자(변수, 함수, 클래스 등)를 스코프를 구분하여 등록하고 상태 변화를 지속적으로 관리할 수 있어야 한다.

2. 스코프는 중첩 관계에 의해 스코프 체인을 형성해야 한다. 즉, 스코프 체인을 통해 상위 스코프로 이동하여 식별자를 검색할 수 있어야 한다.

3. 현재 실행중인 코드의 실행 순서를 변경 ( ex 함수 호출에 의한 실행 순서 변경 ) 할 수 있어야 하며, 다시 되돌아 갈 수 있어야 한다.

이 세가지를 모든 것을 관리하는 것이 바로 실행 컨택스트다.
실행 컨택스트는 소스코드를 실행하는 데 필요한 환경을 제공하고 코드의 실행 결과를 실제로 관리하는 영역이다.

좀 더 구체적으로 말해, 실행 컨텍스트는 식별자(변수, 함수, 클래스 등의 이름)를 등록하고 관리하는 스코프와 코드 실행 순서 관리를 구현한 내부 매커니즘으로, 모든 코드는 실행 컨텍스트를 통해 실행되고 관리된다.

실행 컨텍스트는 식별자를 등록하고 관리하며 코드 실행 순서를 관리한다.

좀더 세부적으로 나아가면

식별자와 스코프는 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경 으로 관리하고

코드 실행 순서는 실행 컨택스트 스택 으로 관리한다.

먼저 실행 컨텍스트 스택부터 알아보자.

23.4 : 실행 컨택스트 스택

const x = 1;
function foo () {
    const y = 2;
    function bar() {
        const z = 3;
        console.log(x+y+z);
    }
    bar();
}
foo();

위 예제는 소스코드의 타입으로 분류할 때 전역 코드와 함수 코드로 이루어져 있다.

자바스크립트 엔진은 전역 코드를 평가하여 전역 실행 컨텍스트를 생성한다.
그리고 함수가 호출되면 함수 코드를 평가하여 함수 실행 컨텍스트를 생성한다.

이때 생성된 실행 컨텍스트는 스택 자료구조로 관리된다. 이를 실행 컨텍스트 스택이라고 부른다.

위 예제의 실행 컨택스트 스택은 다음과 같다.

1. 전역 코드의 평가와 실행
   1-1 : 전역 실행 컨택스트 생성하고 실행 컨택스트 스택에 푸시.
   전역변수 x와 foo 전역 실행 컨텍스트에 등록된다.
   1-2 : 전역 코드 실행한다.
   전역변수 x에 값이 할당되고, 전역 함수 foo가 호출이 된다.
   

2. foo 함수 코드의 평가와 실행
   전역 함수 foo가 호출되면 전역 코드의 실행은 일시 중단되고 코드의 제어권이 foo 함수 내부로 이동한다.
   2-1 : foo 함수 실행 컨택스트를 생성하고 실행 컨택스트 스택에 푸시
   foo 함수의 지역 변수 y와 중첩 함수 bar가 foo 함수 실행 컨텍스트에 등록 된다.
   2-2 : foo 함수 코드 실행한다.
   지역 변수 y의 값이 할당되고 중첩 함수 bar가 호출됨

3. bar 함수 코드의 평가와 실행
   중첩 함수 bar가 호출되면 foo 함수 코드의 실행은 일시 중단되고 코드의 제어권이 bar 함수 내부로 이동한다.
   3-1 : bar 함수 실행 컨택스트를 생성하고 실행 컨택스트 스택에 푸시
   bar 함수의 지역 변수 z가 bar 함수 실행 컨택스트에 등록된다.
   3-2 : bar 함수 코드 실행
   지역 변수 z에 값이 할당되고 console.log 메서드를 호출한 이후 bar 함수 종료

4. foo 함수 코드로 복귀
   bar 함수가 종료되면 코드의 제어권은 다시 foo 함수로 이동.
   bar 함수 실행 컨텍스트를 실행 컨택스트 스택에서 팝하여 제거함.
   foo 함수는 더 이상 실행할 코드가 없으므로 종료됨.

5. 전역 코드로 복귀
   foo 함수가 종료되면 코드의 제어권은 다시 전역 코드로 이동함.
   foo 함수 실행 컨택스트를 실행 컨택스트 스택에서 팝하여 제거함.
   더 이상 실행할 전역 코드가 없으므로 전역 실행 컨택스트도 실행 컨택스트 스택에서 팝되어 실행 컨택스트 스택에는 아무것도 없게된다.

이처럼 실행 컨택스트 스택은 코드의 실행 순서를 관리한다.

실행 컨택스트 스택의 최상위에 존재하는 실행 컨택스트는 언제나 현재 실행중인 코드의 실행 컨택스트다.

따라서 최상위에 존재하는 실행 컨택스트 스택을 "실행 중인 실행 컨택스트"라 부른다.

다음 단원으로 넘어가서 식별자와 스코프를 관리하는 실행 컨택스트의
렉시컬 환경에 대하여 알아보자.

23.5 : 렉시컬 환경

렉시컬 환경 : 식별자와 식별자에 바인딩된 값, 상위 스코프에 대한 참조를 기록하는 자료구조로 실행 컨택스트를 구성하는 컴포넌트

식별자와 스코프는 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경으로 관리하고

코드 실행 순서는 실행 컨텍스트 스택으로 관리한다.

렉시컬 환경은 키와 값을 갖는 객체 형태의 스코프를 생성하여 식별자를 키로 등록하고 식별자에 바인딩된 값을 관리한다.
즉, 렉시컬 환경은 스코프를 구분하여 식별자를 등록하고 관리하는 저장소 역할을 하는 렉시컬 스코프의 실체다.

실행 컨택스트는 LexicalEnvironment 컴포넌트와 VariableEnvironment 컴포넌트로 구성된다.

생성 초기의 실행 컨택스트와 렉시컬 환경을 그림으로 표현하면 다음과 같다.

Lexical Environment와 Variable Environment들의 각각 컴포넌트들은 동일한 렉시컬 환경을 참조하다가,
추후 각각 새로운 렉시컬 환경을 생성하며 각각 컴포넌트가 내용이 달라지는 경우가 있다. 그래서 앞으로 단지 렉시컬 환경으로 통일하여 설명한다.
( strict mode, eval, try/catch문 등 특수한 상황인 경우 제외 )

렉시컬 환경은 두 개의 컴포넌트로 구성이된다.
1.환경 레코드 :
스코프에 포함된 식별자를 등록하고 등록된 식별자에 바인딩된 값을 관리하는 저장소.

2.외부 렉시컬 환경에 대한 참조 :
외부 렉시컬 환경에 대한 참조는 상위 스코프를 가리킨다.
이때 상위 스코프란 외부 렉시컬 환경, 즉 해당 실행 컨택스트를 생성한 소스코드를 포함하는 상위 코드의 렉시컬 환경을 말한다.
외부 렉시컬 환경에 대한 참조를 통해 단방향 링크드 리스트인 스코프 체인을 구현.

23.6 실행 컨택스트의 생성과 식별자 검색 과정

var x = 1;
const y = 2;

function foo (a) {
    var x = 3;
    const y = 4;

    function bar (b) {
        const z = 5;
        console.log(a + b + x + y + z);
    }
    bar(10);
}

foo(20);

위 예제를 실행 컨택스트는 대략적으로 다음과같은 흐름을 갖는다.

1 : 전역 객체 생성
2 : 전역 코드 평가
3 : 전역 코드 실행
4 : foo 함수 코드 평가
5 : foo 함수 코드 실행
6 : bar 함수 코드 평가
7 : bar 함수 코드 실행
8 : bar 함수 코드 실행 종료
9 : foo 함수 코드 실행 종료
10 : 전역 코드 실행 종료

23.6.1 : 전역 객체 생성

전역 객체는 전역 코드가 평가되기 이전에 생성된다.

이때 전역 객체에는 빌트인 전역 프로퍼티와 빌트인 전역함수, 그리고 표준 빌트인 객체가 추가되며 동작 환경에 따라 클라이언트 사이드 또는 특정 환경을 위한 호스트 객체를 포함한다.

전역 객체도 Object.prototype을 상속받는다. 즉, 전역 객체도 프로토타입 체인의 일환이다.

23.6.2 : 전역 코드 평가

소스코드가 로드되면 자바스크립트 엔진은 전역 코드를 평가한다. 전역 코드 평가는 다음과 같은 순서로 진행된다.
1. 전역 실행 컨택스트 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 설정

위와 같은 과정을 거치면 다음과 같은 렉시컬 환경이 만들어 진다.

Step by Step으로 순차적으로 알아보자.

1.전역 실행 컨택스트 생성
먼저 비어있는 전역 실행 컨텍스트를 생성하여 실행 컨택스트 스택에 푸시한다.
이때 전역 실행 컨택스트는 실행 컨택스트 스택의 최상위, 즉 실행 중인 컨택스트가 된다.

2.전역 렉시컬 환경 생성
전역 렉시컬 환경을 생성하고 전역 실행 컨택스트에 바인딩한다.

2.1.전역 환경 레코드 생성
전역 렉시컬 환경은 두가지 컴포넌트로 구성되어 있다고 생각하면 된다.

전역 환경 레코드 (GlobalEnviornment Record)

• 객체 환경 레코드
• 선언적 환경 레코드

외부 렉시컬 환경에 대한 참조 (OuterLexicalEnviornmentReference)

전역 환경 레코드는 전역 변수를 관리하는 전역 스코프, 전역 객체의 빌트인 전역 프로퍼티와 빌트인 전역 함수, 표준 빌트인 객체를 제공한다.

그렇다면 var을 제외한 let,const는 전역 객체의 프로퍼티가 되지않고 개념적인 블록내에 존재한다고 했다. 어디서 따로 관리하는것일까?
=> 전역 변수를 구분하여 관리하기 위해 전역 스코프 역할을 하는 전역 환경 레코드는
객체 환경 레코드 와 선언적 환경 레코드로 구성되어있다.

객체 환경 레코드 : 기존의 전역 객체가 관리하던 var 키워드로 선언한 전역 변수와 함수 선언문으로 정의한 전역 함수, 빌트인 전역 프로퍼티와 빌트인 전역 함수, 표준 빌트인 객체를 관리 한다.
선언적 환경 레코드 : let, cnost 키워드로 선언한 전역 변수를 관리한다.

즉, 전역 환경 레코드의 객체 환경 레코드와 선언적 환경 레코드는 서로 협력하여
전역 스코프와 전역 객체를 관리한다.

2.1.1. 객체 환경 레코드 생성

전역 환경 레코드를 구성하는 컴포넌트인 객체 환경 레코드는 BindingObject 라고 부르는 객체와 연결된다. BindingOBject는 “전역 객체 생성”에서 생성된 전역 객체다.
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.

이것이 var 키워드로 선언된 전역 변수와 함수 선언문으로 정의된 전역 함수가 전역 객체의 프로퍼티와 메서드가 되고 전역 객체를 가리키는 식별자(window)없이 전역 객체의 프로퍼티를 참조 (window.alert처럼)를 할 수 있는 메커니즘이다.

위 예제에서 전역 변수 x와 전역 함수 foo는 객체환경 레코드의 BindingOBject에 바인딩되어 있는 전역 객체의 프로퍼티와 메서드가 된다.

이제는 변수 호이스팅 과 함수 호이스팅이 발생하는 이유와 차이를 말 할 수 있다.

변수 호이스팅 :
var 키워드로 선언한 변수는 코드 실행 단계 ( 현 시점은 코드 평가 단계임 )에서 변수 선언문 이전에도 참조 할 수 있다. 단 변수 선언문 이전에 참조한 변수의 값은 언제나 undefined임.

함수 호이스팅 :
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 차이다.
함수 선언문은로 정의한 함수는 함수 선언문 이전에 호출할 수 있다.

2.1.2 선언적 환경 레코드 생성

var 키워드로 선언한 전역 변수와 함수 선언문으로 정의한 전역 함수 이외의 선언,
즉 let, const 키워드로 선언한 전역 변수는 선언적 환경 레코드에 등록되고 관리된다.

좀 전에 let, const 키워드로 선언한 전역 변수는 전역 객체의 프로퍼티가 되지 않고
개념적인 블록 내에 존재하게 된다고 했는데, 여기서 개념적인 블록이 바로 전역 환경 레코드의 선언적 환경 레코드다.

위 예제의 전역 변수 y는 let, const 키워드로 선언한 변수이므로 전역 객체의 프로퍼티가 되지 않는다.

window.y 같이 전역 객체의 프로퍼티로서 참조할 수 없음.
또한 const 키워드로 선언한 변수는 “선언 단계”와 “초기화 단계”가 분리되어 진행된다.

따라서 초기화 단계, 즉 런타임에 실행 흐름이 변수 선언문에 도달하기 전까지 일시적 사각지대에 빠지게된다

• 일시적 사각지대란 변수 선언문(let foo)을 만날때까지 참조할수 없는 지대를 말함.
• 변수 선언문을 만날때까지 참조할 수 없다 뿐이지 마찬가지로 변수 호이스팅은 발생한다.

일시적 사각지대 자세한 내용 링크

2.2. this 바인딩

전역 환경 레코드의 [[GlobalThisValue]] 내부 슬롯에 this가 바인딩된다.
일반적으로 전역 코드에서 this는 전역 객체를 가리키므로
전역 환경 레코드의 [[GlobalThisvalue]] 내부 슬롯에는 전역 객체가 바인딩된다.
전역 코드에서 this를 참조하면 전역 환경 레코드의 [[GlobalthisValue]] 내부 슬롯에 바인딩 되어 있는 객체가 반환된다.

참고로 객체 환경 레코드와, 선언적 환경 레코드는 this 바인딩이 없고
this 바인딩은 전역 환경 레코드와 함수 환경 레코드에만 존재한다.
환경 레코드는 (( foo 함수 코드 평가 ))에서 자세히 보자.

2.3. 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 설정

외부 렉시컬 환경에 대한 참조(Outer Lexical Environment Reference)는 현재 평가 중인
소스코드를 포함하는 외부 소스코드의 렉시컬 환경, 즉 상위 스코프를 가리킨다.
현재 평가 중인 소스코드는 전역 코드다. 전역 코드를 포함하는 소스코드는 없으므로
전역 렉시컬 환경의 외부 렉시컬 환경에 대한 참조에 null이 할당된다.
이는 전역 렉시컬 환경이 스코프 체인의 종점에 존재함을 의미한다.

23.6.3 : 전역 코드 실행

이제 전역 코드가 순차적으로 실행되기 시작한다.
변수 할당문이 실행되어 전역 변수 x,y 에 값이 할당된다.

그리고 foo 함수가 호출된다.

변수 할당문 또는 함수 호출문을 실행하려면 이름이 선언된 식별자인지 확인 해야한다.
선언되지 않은 식별자의 이름은 참조할 수 없기 때문이다.
그렇지만, 동일한 이름의 식별자가 다른 스코프에 여러개 존재 할 수도 있다.
어느 스코프의 식별자를 참조하면 되는지 결정할 필요가 있는데. 이를 식별자 결정 이라 한다.

식별자 결정을 위해 식별자를 검색할 때는 실행 중인 실행 컨텍스트에서 식별자를 검색하기 시작한다

현재 실행 중인 실행 컨텍스트는 전역 실행 컨텍스트 이므로
전역 렉시컬 환경에서 x, y, foo를 검색하기 시작한다.
만약 실행 중인 실행 컨택스트의 렉시컬 환경에서 식별자를 검색할 수 없으면
외부 렉시컬 환경에 대한 참조가 가리키는 렉시컬 환경, 즉 상위 스코프로 이동하여 식별자를 검색한다.

이것이 바로 스코프 체인의 동작 원리임. 하지만 전역 렉시컬 환경은 스코프 체인의 종점이므로 전역 렉시컬 환경에서 검색할 수 없는 식별자는 참조 에러가 발생시킨다. 식별자 결정에 실패 했기 때문이다.

23.6.4 : foo 함수 코드 평가

코드 전체에서 현재 전역코드 평가 실행중 foo 함수가 호출되기 직전이다.

var x = 1;
const y = 2;

function foo (a) {
    var x = 3;
    const y = 4;

    function bar (b) {
        const z = 5;
        console.log(a + b + x + y + z);
    }
    bar(10);
}

// 현재 전역 실행도크가 평가되어 foo 함수가 호출되기 직전이다.
foo(20);

foo 함수가 호출되면 전역 코드의 실행이 일시 중단되고, foo 함수 내부로 코드의 제어권이 이동하며 함수 코드를 평가하기 시작한다. 함수 코드 평가는 아래의 순서로 진행된다.

1.함수 실행 컨택스트 생성
2.함수 렉시컬 환경 생성
3.함수 환경 레코드 생성
4.this 바인딩
5.외부 렉시컬 환경에 대한 참조 설정

1.함수 실행 컨택스트 생성 (foo Execution Context)
foo 함수 실행 컨택스트 생성 => 함수 렉시컬 환경 생성 => 실행 컨택스트 스택 푸시

먼저 foo 함수 실행 컨텍스트를 생성한다.
생성된 함수 실행 컨텍스트는 함수 렉시컬 환경이 완성된 다음에서야 실행 컨텍스트 스택에 푸시된다.
이때 foo 함수 실행 컨택스트는 실행 컨택스트 스택의 최상위, 즉 실행 중인 실행 컨텍스트가 된다.

2.함수 렉시컬 환경 생성 (foo lexical Environment)
foo 함수 렉시컬 환경을 생성하고 foo 함수 실행 컨텍스트에 바인딩한다.
이때 함수 렉시컬 환경도 마찬가지로 환경 레코드와 외부 렉시컬 환경에 대한 참조로 구성된다.

3.함수 환경 레코드 생성 (function Enviroment Record)
함수 렉시컬 환경을 구성하는 컴포넌트 중 하나인 함수 환경 레코드는
매개변수, arguments 객체, 함수 내부에서 선언한 지역 변수와 중첩 함수를 등록하고 관리한다.

4.this 바인딩 (winodw)
함수 환경 레코드의 [[ThisValue]] 내부 슬롯에 this가 바인딩된다.
[[ThisValue]] 내부 슬롯에 바인딩될 객체는 함수 호출 방식에 따라 결정되는데,
foo 함수는 일반 함수로 호출되었으므로 this는 전역 객체를 가리킨다.
따라서 함수 환경 레코드의 [[ThisValue]] 내부 슬롯에 바인딩되어 있는 객체가 반환된다.

5.외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정(Global Lexical Enviroment)
외부 렉시컬 환경에 대한 참조에 foo 함수 정의가 평가된 시점에 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경의 참조가 할당된다.
이 시점에서 실행 중인 실행 컨택스트는 전역 실행 컨텍스트다.
따라서 외부 렉시컬 환경에 대한 참조에는 전역 렉시컬 환경의 참조가 할당된다.

13.5절 “렉시컬 스코프”에서 자바스크립트 함수는 어디서 호출했는지가 아니라 어디에 정의했는지에 따라 상위 스코프를 결정한다고 했다. 함수 객체는 자신이 정의된 스코프, 즉 상위 스코프를 기억한다고 했다. 자바스크립트 엔진은 함수 정의를 평가하여 함수 객체를 생성할 때 현재 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경, 즉 함수의 상위 스코프를 함수 객체의 내부 슬롯[[Environment]]에 저장한다.

함수 렉시컬 환경의 외부 렉시컬 환경에 대한 참조를 할당하는 것은 바로 함수의 상위 스코프를 가리키는 함수 객체의 내부 슬롯 [[Environment]]에 저장된 렉시컬 환경의 참조다.

23.6.5 : foo 함수 코드 실행

이제 런타임이 시작되어 foo 함수의 소스코드가 순차적으로 실행되기 시작한다.
매개변수에 인수가 할당되기 시작하고, 변수 할당문이 실행되어 지역 변수 x,y에 값이 할당된다.
그리고 함수 bar가 호출된다.

이때 식별자 결정을 위해 실행 중인 실행 컨택스트 ( 지금은 foo Execution Context )의 렉시컬 환경에서 식별자를 검색하기 시작한다. 만약 실행중인 실행 컨택스트의 렉시컬 환경에서 식별자를 검색할 수 없으면 외부 렉시컬 환경에 대한 참조가 가리키는 렉시컬 환경으로 이동하여 식별자를 검색한다.
다행히 모든 식별자 ( 지역 변수 x,y ) 에대한 것은 현재 실행중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경에서 모두 검색 할 수 있다.) 검색된 식별자에 값을 바인딩한다.

23.6.6 : bar 함수 코드 평가

bar 함수가 호출되면 bar 함수 내부로 코드의 제어권이 이동한다.
bar 함수 코드를 평가하기 시작한다.
실행 컨텍스트와 렉시컬 환경의 생성 과정은 foo 함수 코드 평가와 동일하다.

23.6.7 : bar 함수 코드 실행

이제 런타임이 시작되어 bar 함수의 소스코드가 순차적으로 실행되기 시작한다.
매개변수에 인수가 할당되고, 변수 할당문이 실행되어 지역 변수 z에 값이 할당된다.
그리고 console.log(a+b+x+y+z);가 실행된다. 이코드는 다음 순서로 실행이 된다.

1.console 식별자 검색
먼저 console 식별자를 스코프 체인에서 검색한다.
스코프 체인은 현재 실행 중인 실행 컨택스트의 렉시컬 환경에서 시작하여
외부 렉시컬 환경에 대한 참조로 이어지는 렉시컬 환경의 연속이다.
따라서 식별자를 검색할 때는 언제나 실행 중인 컨텍스트의 렉시컬 환경에서 검색하기 시작함.

현재 실행 중인 실행 컨택스트는 bar 함수 실행 컨택스트이다. 따라서 bar 함수 실행 컨택스트의 bar 함수 렉시컬 환경에서 console 식별자를 검색하기 시작한다.
하지만 이곳에는 console 식별자가 없으므로 스코프 체인상의 상위 스코프로 이동하여 검색한다.

이곳에도(foo Lexical Enviromnet) console 식별자가 없으므로 스코프 체인상의 상위 스코프,
즉 외부 렉시컬 환경에 대한 참조가 가리키는 전역 렉시컬 환경으로 이동하여 conosle 식별자를 검색한다.

전역 렉시컬 환경은 객체 환경 레코드와 선언적 환경 레코드로 구성되어 있는데
console 식별자는 객체 환경 레코드의 BindingObject를 통해 전역 객체에서 찾을 수 있다.

2.log 메서드 검색
이제 console 식별자에 바인딩된 객체, 즉 console 객체에서 log 메서드를 검색한다.
이때 console. 객체의 프로토타입 체인을 통해 메서드를 검색한다.
log 메서드는 상속된 프로퍼티가 아니라 console 객체가 직접 소유하는 프로퍼티다.

console.log(console.hasOwnProperty('log')); // true

3.표현식 a + b + x + y + z 의 평가
이제 console.log 메서드에 전달한 인수, 즉 표현식 a + b + x + y + z를 평가하기 위해
a, b, x, y, z 식별자를 검색한다.
식별자는 스코프 체인, 즉 현재 실행중인 실행 컨택스트의 렉시컬 환경에서 시작하여
외부 렉시컬 환경에 대한 참조로 이어지는 렉시컬 환경의 연속에서 검색한다.
a 식별자는 foo 함수 렉시컬 환경
b 식별자는 bar 함수 렉시컬 환경
x와 y 식별자는 foo 함수 렉시컬 환경
z 식별자는 bar 함수 렉시컬 환경에서 검색된다.

4.conosle.log 메서드 호출
표현식 a + b + x + y + z가 평가되어 생성한 값 24를 console.log 메서드에 전달하여 호출한다.

23.6.8 : bar 함수 코드 실행 종료

console.log 메서드가 호출되고 종료하면 더는 실행할 코드가 없으므로 bar 함수 코드의 실행이 종료된다.
이때 실행 컨택스트 스택에서 bar 함수 실행 컨택스트가 팝되어 제거되고
foo 실행 컨텍스트가 실행 중인 컨텍스트가 된다.

실행 컨택스트 스택에서 bar 함수 실행 컨택스트가 제거되었다고해서 bar 함수 렉시컬 환경까지 즉시 소멸하는 것은 아니다. 렉시컬 환경은 실행 컨택스트에 의해 참조되기는 하지만 독립적인 객체다.
객체를 포함한 모든 값은 누군가에 의해 참조되지 않을 때 비로소 가비지 컬렉터에 의해
메모리 공간의 확보가 해제되어 소멸한다.

bar 함수 실행 컨택스트가 소멸되었다 하더라도 만약 bar 함수 렉시컬 환경을 누군가 참조하고 있으면 bar 함수 렉시컬 환경은 소멸하지 않는다.

23.6.9 : foo 함수 코드 실행 종료
bar 함수가 종료되면 더 이상 실행할 코드가 없으므로 foo 함수 코드의 실행이 종료된다.
이때 실행 컨택스트 스택에서 foo 함수 실행 컨택스트가 팝되어 제거되고,
전역 실행 컨텍스트가 실행 중인 실행 컨택스트가 된다.

23.6.10 : 전역 코드 실행 종료

foo 함수가 종료되면 더는 실행할 전역 코드가 없으므로 전역 코드의 실행이 종료되고
전역 실행 컨택스트도 실행 컨택스트 스택에서 팝되어 실행 컨택스트 스택에는 아무것도
남아있지 않게 된다.

23.7 실행 컨텍스트와 블록 레벨 스코프

15장 "let, const 키워드와 블록 레벨 스코프“에서 살펴보았듯이 var 키워드로 선언한 변수는 오로지 함수의 코드 블록만 지역 스코프로 인정하는 함수 레벨 스코프를 따른다.
다음 예제를 보자

var x = 1;

if(true) {
    var x = 10;
    console.log(x);		// 10
}

console.log(x);			// 10

var 키워드는 함수만 지역 스코프로 인정하기 때문에 맨아래의 x 출력값도 "10"의 결과가 출력되었다.

하지만 let, const 키워드로 선언한 변수는 모든 코드 블록(함수,if,for,while,try/catch 문 등)을 지역 스코프로 인정하는 블록 레벨 스코프를 따른다.
이것 역시 예제를 보자.

// let x =1 ;

// if(true) {
//     let x = 10;
//     console.log(x); 	//10
// }

// console.log(x);		//1

let 키워드는 모든 코드블록에서 지역 스코프로 인정되므로
if문 내의 x 변수와 if문 바깥의 x 변수는 각각 다른 변수이다.

if 문의 코드 블록 내에서 let 키워드로 변수가 선언되었다.
따라서 if 문의 코드 블록이 실행되면 if 문의 코드 블록을 위한 블록 레벨 스코프를 생성해야 한다. 이를 위해 선언적 환경 레코드를 갖는 렉시컬 환경을 새롭게 생성하여 기존의 전역 렉시컬 환경을 교체한다.
이는 if문 뿐만 아니라 블록 레벨 스코프를 생성하는 모든 블록문에 적용된다.

정리하자면 코드 블록 내에 let 키워드가 선언되고 코드 블록(if,for...등)이 실행이된다면

기존의 렉시컬 환경 => 새로운 렉시컬 환경을 생성되어 교체된다.

코드블록이 실행 종료된다면 또다시

새로운 렉시컬 환경 => 기존의 렉시컬 환경으로 복귀가 된다.

추가로 for 문의 변수 선언문에 let 키워드를 사용한 for 문은 코드 블록이 반복해서 실행 될 때마다 코드 블록을 위한 새로운 렉시컬 환경을 생성한다.
만약 for 문의 코드 블록 내에서 정의된 함수가 있다면 이 함수의 상위 스코프는
for 문의 코드 블록이 생성한 렉시컬 환경이다.

이때 함수의 상위 스코프는 for 문의 코드블록이 반복해서 실행될 때마다 식별자의 값을 유지해야한다. 이를 위해 for 문의 코드 블록이 반복해서 실행될 때마다 독립적인 렉시컬환경을 생성하여 식별자의 값을 유지한다.
이에대해서는 24장 클로저에서 자세히 살펴보자.