23장 실행 컨텍스트
실행 컨텍스트는 자바스크립트 동작 원리를 담은 핵심 개념으로, 이것을 잘 이해하면 자바스크립트가 스코프를 기반으로 식별자와 바인딩된 값을 관리하는 방식, 호이스팅 발생 이유, 클로저 동작 방식, 이벤트 핸들러와 비동기 처리 동작방식을 이해할 수 있다.
23.1 소스코드의 타입
4가지 소스코드는 실행 컨텍스트를 생성한다.
- 전역 코드
전역 코드는 전역 변수를 관리하기 위해 최상위 스코프인 전역 스코프를 생성해야 한다. - 함수 코드
함수 코드는 지역 스코프를 생성하고 지역 변수, 매개변수, arguments 객체를 관리해야 한다. - eval 코드
eval 코드는 strict mode에서 자신만의 독자적인 스코프를 생성한다. - 모듈 코드
모듈 코드는 모듈 별로 독립적인 모듈 스코프를 생성한다.
23.2 소스코드의 평가와 실행
자바스크립트 엔진은 소스코드를 "소스코드의 평가"와 "소스코드의 실행" 과정으로 나누어 처리한다.
소스코드 평가 과정에서는 실행 컨텍스트를 생성하고 변수, 함수 등의 선언문만 먼저 실행해 생성된 변수나 함수 식별자를 키로 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록한다.
소스코드 평가 과정이 끝나면 선언문을 제외한 소스코드가 순차적으로 실행된다. (런타임 시작)
이 때 소스코드 실행에 필요한 변수나 함수의 참조를 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에서 검색해서 취득한다. 그리고 변수 값이 변경 등 소스코드의 실행 결과는 다시 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록된다.
23.3 실행 컨텍스트의 역할
전역 코드 평가 과정(선언문만 먼저 실행 )을 거치며 전역 코드를 실행하기 위한 준비 ➡️ 생성된 전역 변수/전역 함수가 실행 컨텍스트가 관리하는 전역 스코프에 등록 ➡️ 런타임이 시작되어 전역 변수에 값이 할당되고 함수가 호출 ➡️ 순차적으로 실행되던 전역 코드 실행을 멈추고 함수 내부로 진입 ➡️ 함수 코드를 실행하기 위한 준비(매개변수와 지역 변수 선언문이 먼저 실행되고, 생성된 매개변수와 지역 변수가 실행 컨텍스트가 관리하는 지역 스코프에 등록 ) ➡️ 함수 코드 평가 과정이 끝나면 런타임이 시작되어 함수 코드가 순차적으로 실행(매개변수와 지역 변수에 값이 할당되고 console.log 메서드 호출 )
console.log 메서드를 호출하기 위해 식별자인 console을 스코프 체인을 통해 검색하는데 이 때 함수 코드의 지역 스코프는 전역 스코프와 연결되어야 한다.
그리고 log 프로퍼티를 console 객체의 프로토타입 체인을 통해 검색한다. 그후 console.log 메서드에 인수로 전달된 표현식이 평가된다.
이렇게 코드가 실행되려면 스코프, 식별자, 코드 실행 순서 등의 관리가 필요한데 이 모든 관리를 하는 것이 실행 컨텍스트이다.
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.
23.4 실행 컨텍스트 스택
전역 실행 컨텍스트를 생성하고 실행 컨텍스트 스택에 푸시(전역 변수/전역 함수는 전역 실행 컨텍스트에 등록 ) ➡️ 함수 내부의 함수 코드를 평가해 함수 실행 컨텍스트를 생성하고 실행 컨텍스트 스택에 푸시(지역 변수/중첩 함수가 함수 실행 컨텍스트에 등록 ) ➡️ 중첩 함수가 호출되면 함수 코드는 일시 중단되어 제어권이 함수 내부로 이동 ➡️ 중첩 함수 내부의 함수 코드를 평가해 함수 실행 컨텍스트를 생성하고 실행 컨텍스트 스택에 푸시 ➡️ 중첩함수가 종료되면 실행 컨텍스트 스택에서 제거 ➡️ 함수가 종료되면 실행 컨텍스트 스택에서 제거해 실행 컨텍스트 스택에는 아무것도 안 남음
이렇게 실행 컨텍스트 스택은 코드의 실행 순서를 관리한다. 실행 컨텍스트 스택의 최상위 실행 컨텍스트는 언제나 현재 실행 중인 코드의 실행 컨텍스트이다.
23.5 렉시컬 환경
렉시컬 환경은 식별자와 식별자에 바인딩된 값, 그리고 상위 스코프에 대한 참조를 기록하는 자료구조로 실행 컨텍스트를 구성하는 컴포넌트이다.
렉시컬 환경은 키와 값을 갖는 객체 형태의 스코프를 생성해 식별자를 키로 등록하고 식별자에 바인딩된 값을 관리한다.
즉, 렉시컬 환경은 스코프를 구분해 식별자를 등록/관리하는 저장소 역할을 하는 렉시컬 스코프의 실체이다.
렉시컬 환경은 두 개의 컴포넌트로 구성된다.
- 환경 레코드 (EnvironmentRecord)
- 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 (OuterLexicalEnvironmentReference)
23.6 실행 컨텍스트의 생성과 식별자 검색 과정
23.6.1 전역 객체 생성
전역 객체는 전역 코드가 평가되기 이전에 생성되는데 이때 전역 객체에는 빌트인 전역 프로퍼티와 빌트인 전역 함수, 표준 빌트인 객체가 추가된다.
23.6.2 전역 코드 평가
전역 실행 컨텍스트 생성 ➡️ 전역 렉시컬 환경 생성 ➡️ 전역 환경 레코드 생성 ➡️ 객체 환경 레코드 생성 ➡️ 선언적 환경 레코드 생성 ➡️ this 바인딩 ➡️ 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정
1. 전역 실행 컨텍스트 생성
빈 전역 실행 컨텍스트를 생성해 실행 컨텍스트 스택에 푸시한다.
2. 전역 렉시컬 환경 생성
전역 렉시컬 환경을 생성성하고 전역 실행 컨텍스트에 바인딩된다.
2.1 전역 환경 레코드 생성
전역 렉시컬 환경을 구성하는 컴포넌트인 전역 환경 레코드는 전역 변수를 관리하는 전역 스코프로, 전역 객체의 빌트인 전역 프로퍼티와 빌트인 전역 함수, 표준 빌트인 객체를 제공한다.
var 키워드로 선언한 전역 변수와 let, const로 선언한 전역 변수를 구분하기 위해 전역 환경 레코드는 객체 환경 레코드와 선언적 환경 레코드로 구성된다.
2.1.1 객체 환경 레코드 생성
var 키워드로 선언한 전역 변수와 함수 선언문으로 정의된 전역 함수는 객체 환경 레코드에 연결된 BindingObject를 통해 전역 객체의 프로퍼티와 메서드가 된다.
2.1.2 선언적 환경 레코드 생성
let, const 키워드로 선언한 변수는 전역 객체의 프로퍼티가 되지 않아 window같은 전역 객체의 프로퍼티로서 참조할 수 없다. 즉 런타임에 실행 흐름이 변수 선언문에 도달하기 전까지 일시적 사각지대(TDZ)에 빠진다.
2.2 this 바인딩
전역 환경 레코드의 [[GlobalThisValue]] 내부 슬롯에 this가 바인딩된다.
전역 환경 레코드를 구성하는 객체 환경 레코드와 선언적 환경 레코드에는 this 바인딩이 없고, this 바인딩은 전역 환경 레코드와 함수 환경 레코드에만 존재한다.
2.3 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정
외부 렉시컬 환경에 대한 참조는 현재 평가 중인 소스코드를 포함하는 외부 소스코드의 렉시컬 환경을 가리킨다.
23.6.3 전역 코드 실행
전역 코드가 순차적으로 실행될 때 변수 할당문이 실행되고 함수가 호출된다.
변수 할당문 또는 함수 호출문을 실행하려면 먼저 변수/함수 이름이 선언된 식별자인지 확인해야 한다. 이때 어느 스코프의 식별자를 참조할지 결정하는 것을 식별자 결정이라 한다.
식별자 결정을 위해 식별자를 검색할 때는 실행 중인 실행 컨텍스트에서 식별자를 검색한다.
만약 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경에서 식별자를 검색할 수 없으면 외부 렉시컬 환경에 대한 참조가 가리키는 렉시컬 환경, 즉 상위 스코프로 이동해 식별자를 검색한다.
