클로저란?
✅ 클로저는 자바스크립트 고유의 개념이 아니라 함수를 일급 객체로 취급하는 함수형 프로그래밍 언어에서 사용되는 중요한 특성이다.
클로저는 함수와 그 함수가 선언된 렉시컬 환경의 조합이다.
— MDN
먼저 함수가 선언된 렉시컬 환경의 조합에 대해 이해해 보자.
const x = 1;
function outer() {
const x = 10;
function inner() {
console.log(x); // 10
}
inner():
}
outer();inner 함수의 상위 스코프는 outer 의 스코프이므로 inner 내부에서 자신을 포함하고 있는 외부 함수 outer 의 x 에 접근할 수 있다.
만약 inner 함수가 outer 내부에 정의 된 중첩 함수가 아니라면 outer 내부에서 inner 를 호출 하더라도 outer 함수의 변수에 접근할 수 없다.
const x = 1;
function outer() {
const x = 10;
inner():
}
function inner() {
console.log(x); // 1
}
outer();이는 자바스크립트가 렉시컬 스코프를 따르는 프로그래밍 언어이기 때문이다
렉시컬 스코프
자바스크립트 엔진은 함수를 어디에서 호출했는지가 아니라 함수를 어디에 정의했는지에 따라 상위 스코프를 결정하고 이를 렉시컬 스코프(정적 스코프)라고 한다.
const x = 1;
function foo() {
const x = 10;
bar();
}
function bar() {
console.log(x);
}
foo(); //
bar(); // 위 예제에서 foo, bar 는전역에서 정의된 전역 함수로, foo, bar 함수의 상위 스코프는 전역이다. 함수가 어디서 호출 되었는지는 상위 스코프 결정에 어떤 영향도 주지 못한다. 즉, 함수의 상위 스코프는 함수를 정의한 위치에 따라 정적으로 결정되고 변하지 않는다.
스코프의 실체는 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경이다. 이 렉시컬 환경의 컴포넌트인 “외부 렉시컬 환경에 대한 참조(Outer Lexical Environment Reference)”를 통해 상위 렉시컬 환경과 연결된다. 이것이 스코프 체인이다.
따라서 렉시컬 환경의 “외부 렉시컬 환경 참조에”에 저장할 참조값, 즉 상위 스코프에 대한 참조는 함수 정의가 평가 되는 시점에 함수가 정의된 환경(위치)에 의해 결정 되고 이것이 렉시컬 스코프다.
함수 객체의 내부 슬롯 [[Environment]]
함수가 정의된 환경(위치)과 호출되는 환경(위치)은 다를 수 있으므로 자신이 호출된 환경과는 상관없이 자신이 정의된 환경인 상위 스코프를 기억해야 한다.
이를 위해 함수는 자신의 내부 슬롯 [[ Environment ]] 에 자신이 정의된 환경, 상위 스코프의 참조를 저장한다. 또한 자신이 호출 되었을 때 생성될 함수 렉시컬 환경의 “외부 렉시컬 환경에 대한 참조”에 저장될 값이다. 함수 객체는 내부 슬롯 **[[ Environment ]] 에 저장한 상위 스코프를 자신이 존재하는 한 기억한다.**
클로저와 렉시컬 환경
const x = 1;
// (1)
function outer() {
const x = 10;
const inner = function () { console.log(x); }; // (2)
return inner;
}
// outer 함수를 호출하면 중첩 함수 inner를 반환한다.
// 그리고 outer 함수의 실행 컨텍스트는 실행컨텍스트 스택에서 팝되어 제거된다.
const innerFunc = outer(); // (3)
innerFunc(); // (4) 10outer 함수를 호출(③)하면 outer 는 중첩함수 inner 를 반환하고 생명 주기를 마감한다.
이 때 outer 함수의 지역 변수 x 와 변수 값 10을 저장하고 있던 실행 컨텍스트가 제거되었으므로 지역변수 x 또한 생명 주기를 마감한다.
지역변수 x 에 접근할 방법이 없어 보이지만 위 코드의 실행 결과(④) 스택에서 제거된 outer 함수의 지역변수 x 에 접근하고 있다.
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.
✅ `outer` 함수의 실행 컨텍스트가 실행 컨텍스트 스택에서 제거 되었더라도 `inner` 함수의 내부슬롯 `[[ Environment ]]` 에 의해 참조 되고 있고 `inner` 함수는 전역 변수 `innerFunc` 에 의해 참조 되고 있으므로 가비지 컬렉션의 대상이 되지 않는다.브라우저는 상위 스코프의 식별자 중에서 클로저가 참조하고 있는 식별자만을 기억하는데 이러한 사위 스코프의 변수를 자유변수(free variable)라고 한다.
클로저의 활용
- 상태를 안전하게 은닉
- 특정 함수에게만 상태 변경을 허용
// 함수를 반환하는 고차 함수
// 이 함수는 카운트 상태를 유지하기 위한 자유 변수 couter를 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;
};
}());
// 보조 함수
function increase(n) {
return ++n;
}
// 보조 함수
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