자바스크립트를 공부하면서 이건 꼭 알아야한다는 개념들 중 하나가 실행 컨텍스트였다.
지금까지 블로그에 정리를 미뤘던건 솔직히 말해서 잘 몰라서였고 뭔가 피하고 싶은 개념이었다.
개발 공부를 시작한지 얼마 안되었던 나에게는 아주 큰 산과 같은 개념이었다.
현재는 나 이제 실행 컨텍스트 잘 알아! 이정도는 아니지만 그래도 개념을 이해하고 있고 어느정도 머리에서 개념이 그려지는 정도는 된다고 생각하기 때문에 블로그에 정리해볼려고 한다.

실행 컨텍스트를 이해한다면 호이스팅이 발생하는 이유, 클로저의 동작 방식, 렉시컬 스코프의 개념을 이해 할 수 있게된다.

ECMAScript 사양 에서는 소스 코드를 4가지로 구분 합니다.

• 전역 코드 : 전역에 존재하는 소스 코드를 말합니다. 전역에 선언된 함수나 클래스 등의 내부 코드는 전역 코드에 포함되지 않습니다.
• 함수 코드 : 함수 내부 코드를 말합니다. 함수 내부 코드에서도 중첩함수나 클래스는 함수 내부 코드에 포함되지 않습니다.
• eval 코드 : 빌트인 함수인 eval 함수에 인수로 전달되어 실행되는 코드를 말합니다.
• 모듈 코드 : 모듈 내부의 소스 코드를 말합니다. 모듈 내부에서 함수, 클래스 등의 내부 코드는 모듈 코드로 포함되지 않습니다.

위의 4가지 타입의 소스 코드는 실행 컨텍스트를 생성합니다. 이렇게 소스 코드를 구분하는 이유는 실행 컨텍스트의 생성 과정과 관리 내용이 다르기 때문 입니다.

소스코드의 평가와 실행

자바스크립트 엔진은 소스코드의 평가와 소스코드의 실행 두가지 과정으로 처리합니다.

• 소스코드 평가 : 자바스크립트 엔진은 해당 과정에서 실행 컨텍스트를 생성하고 변수, 함수등의 선언문을 먼저 실행하여 생성된 변수, 함수 식별자를 키로 실행컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록 합니다.
• 소스코드의 실행 : 소스코드의 평가 과정이 끝난 후 선언문을 제외한 소스코드가 실행 됩니다. 이 과정을 런타임이 시작되었다고 한다. 런타임이 실행 될 때 변수나 함수의 참조, 할당등을 위해서 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에서 검색하게 된다. 런타임 과정에서 변수의 값 등 소스코드의 결과는 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록이 된다.

실행 컨텍스트

그럼 이제 간단한 코드를 보며 자바스크립트 엔진이 어떻게 소스코드를 평가하고 실행하는지 그리고 여기서 실행 컨텍스트는 뭐고 어떤 역할을 하는지 알아보도록 합시다.

// 전역 변수 선언 
const a = 1;
const b = 5;

// 전역 함수 표현식 정의
function func(x) {
  const a = 3;
  const b = 10;
  
  // 전역 객체의 프로퍼티인 console 객체의 log 메서드 호출 
  console.log(a+b+x);
};

// 전역 함수 표현식 func 호출
func(5);

1. 먼저 자바스크립트 엔진은 전역 코드를 평가합니다. 이 과정에서 선언문만 실행해 전역 변수와 전역 함수 표현식이 생성되어 전역 실행 컨텍스트가 관리하는 전역 스코프에 등록 됩니다. var 키워드로 선언된 변수와 함수 선언문은 전역 객체의 프로퍼티와 메서드로 등록이 됩니다.
   위의 코드에서는 전역 변수인 a,b 와 전역 함수 표현식인 func 가 전역 실행 컨텍스트가 관리하는 전역 스코프에 등록되고 전역 함수 표현식인 func 는 전역 객체의 메서드로 등록 됩니다.
2. 전역 코드 평가가 완료되고 런타임이 시작 됩니다. 전역 변수인 a,b 에 1,5 가 각각 할당이 되고 func 함수가 호출 됩니다. 이때 전역 코드 실행이 중단되고 코드 실행이 함수 내부로 진입하게 됩니다.
3. 함수 내부로 코드 실행이 진입하게 되면 함수 내부 코드의 실행 전에 함수 내부 코드의 코드 평가가 진행된다. 이때 매개변수와 지역변수가 선언되고 arguments 객체가 생성되어 함수 실행컨텍스트가 관리하는 지역 스코프에 등록이 됩니다. 그리고 this 바인딩도 결정이 됩니다.
   해당 코드에서는 func 함수의 매개변수 x , 지역변수 a,b 그리고 arguments 객체가 생성이 되고 지역 스코프에 등록되며 this 바인딩은 전역 객체인 window 에 바인딩 됩니다.
4. 함수 코드 평가가 완료되고 런타임이 시작되어 함수 코드가 순차적으로 실행 됩니다. 이때
   인수로 전달한 5 의 값이 매개변수 x 에 할당되고 지역변수 a,b 에 3,10이 할당 됩니다.
   그 후 console.log 메서드를 만나 메서드가 호출 됩니다.
   자바스크립트 엔진은 console.log 메서드를 호출하기 위해서 console 식별자를 검색 합니다. 먼저 호출된 함수 지역 스코프에서 console 식별자를 검색하고 식별자가 없다면 함수 지역 스코프의 상위 스코프인 전역 스코프로 이동해 console 식별자를 검색 합니다. 하지만 console 식별자는 전역 스코프에 없고 전역 객체에 존재 합니다. 이는 전역 객체의 프로퍼티가 마치 전역 변수 처럼 전역 스코프를 통해 검색이 가능하다는 의미 입니다.
   이제 전역 객체의 프로퍼티인 console 객체에서 프로토타입 체인을 통해서 log 메서드를 검색해 호출 합니다. 이때 a+b+x 가 평가되고 스코프 체인을 통해 참조하여 값을 console.log 메서드에 인수로 전달해 콘솔에 출력 합니다.
   이제 console.log 메서드가 종료되고 함수 코드 실행 과정으로 돌아 갑니다.
   함수 코드에서도 더 이상 실행할 코드가 없기 때문에 함수 코드가 종료되고 코드 실행이 전역 코드로 돌아 갑니다.
   더 이상 실행 할 코드가 없기 때문에 프로그램은 종료 됩니다.

위와 같이 코드를 실행하려면 스코프를 구분하고 식별자와 바인딩된 값을 잘 관리하여야 합니다.
그리고 중첩 관계에 의해서 스코프 체인을 형성하여 식별자를 검색할 수 있어야 하고 전역 객체의 프로퍼티도 전역 변수처럼 검색 해서 사용할 수 있어야 합니다.
또 함수가 호출되면 코드 실행이 함수로 이동하고 함수가 종료되면 다시 이전으로 돌아와 실행되도록 코드 실행 순서도 관리되어야 합니다.

위와 같이 소스코드를 실행하는 데 필요한 환경을 제공하고 코드의 실행 결과를 실제로 관리하는 영역을 실행 컨텍스트라고 합니다.
실행 컨텍스트는 식별자를 등록하고 관리하는 스코프와 코드 실행 순서 관리를 구현한 내부 매커니즘으로 모든 코드는 실행 컨텍스트를 통해 실행되고 관리된다.

식별자와 스코프는 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경으로 관리하고 코드 실행 순서는 실행 컨텍스트 스택으로 관리한다.

실행 컨텍스트 스택과 렉시컬 환경은 다음 시간에 알아보자.

해당 내용은 자바스크립트 deep dive 책의 내용을 참고 하였습니다.