모던 자바스크립트 Deep Dive 24장 정리 - 클로저

Hyodduru ·2022년 7월 4일

모던 자바스크립트 Deep Dive

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클로저

mdn에서 정의하고 있는 클로저에 대한 정의

클로저는 함수와 그 함수가 선언된 렉시컬 환경과의 조합이다.

24.1 렉시컬 스코프

🧐 렉시컬 스코프란?

자바스크립트 엔진은 함수를 어디서 호출했는지가 아니라 함수를 어디에 정의했는지에 따라 상위 스코프를 결정한다. 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 결정된다. 이것이 바로 렉시컬 스코프.

24.2 함수 객체의 내부 슬롯 [[Environment]]

함수는 자신의 내부슬롯[[Environment]]에 자신이 정의된 환경, 즉 상위 스코프의 참조를 저장한다.

함수 객체의 내부슬롯에 저장된 현재 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경의 참조 === 상위 스코프 === 자신이 호출되었을 때 생성될 함수 렉시컬 환경의 "외부 렉시컬 환경에 대한 참조"에 저장될 참조값

함수 객체는 내부슬롯에 저장한 렉시컬 환경의 참조, 즉 상위 스코프를 자신이 존재하는 한 기억한다.

const x = 1;

function foo(){
const x = 10;
// 상위 스코프는 함수의 정의 환경(위치)에 따라 결정된다. 
// 함수 호출 위치와 상위 스코프는 아무런 관계가 없다. 
bar(); }


// 함수 bar는 자신의 상위 스코프, 즉 전역 렉시컬 환경을 [[Environment]]에 저장하여 기억함
function bar(){
console.log(x);}


foo();// 1
bar();// 1

위의 함수 코드 평가순서
1. 함수 실행 컨텍스트의 생성
2. 함수 렉시컬 환경 생성
2.1 함수 환경 레코드 생성
2.2 this 바인딩
2.3 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정

이때 외부 렉시컬 환경에 대한 참조에는 함수 객체의 내부 슬롯에 저장된 렉시컬 활경의 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(); //10

outer 함수를 호출하면 outer함수는 중첩 함수 inner를 반환하고 생명주기를 마감함. 즉 실행컨텍스트의 스택에서 제거가 된다. 이때 outer 함수의 지역 변수 x 또한 생명 주기를 마감함. 따라서 outer 함수의 지역 변수 x는 더이상 유효하지 않게 되지만, innerFunction()에는 10이 호출됨을 볼 수 있다.

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

outer함수 호출이 되고 나면 outer함수의 실행 컨텍스는 실행 컨텍스트 스택에서 제거되지만 outer 함수의 렉시컬 환경까지 소멸하는 것은 아님.

자바스크립트의 모든 함수는 상위 스코프를 기억하므로, 이론적으로 모든 함수는 클로저 이지만, 상위 스코프의 어떤 식별자도 참조하지 않는 함수는 클로저가 아니다.

ex)

function foo(){
 	const x = 1;
    const y = 2;
    
    //일반적으로 클로저라고 하지 않는다.
    function bar(){
    	const z = 3;
        
        
        // 상위 스코프의 식별자를 참조하지 않는다.
        console.log(z);
        }
      return  bar;
      }
      const bar = foo();
      bar();

위의 bar 함수는 외부함수 foo 보다 더 오래 유지되지만 상위 스코프의 어떠한 식별자도 참조하지 않는다. 이러한 경우 대부분의 모던 브라우저는 최적화를 통해 상위 스코프를 기억하지 않는다. 그렇기에 위의 bar함수의 상위 스코프는 window를 가리키게 되고, 결론적으로 closure라고 할 수 없음.

👉 클로저는 중첩 함수가 상위 스코프의 식별자를 참조하고 있고 중첩 함수가 외부 함수보다 더 오래 유지되는 경우에 한정하는 것이 일반적이다.

🧐 자유변수?

클로저에 의해 참조되는 상위 스코프의 변수

👉 클로저란 자유 변수에 묶여있는 함수 라고도 할 수 있음.

24.4 클로저의 활용

클로저는 상태(state)를 안전하게 변경하고 유지하기 위해 사용한다.
즉, 상태가 의도치 않게 변경되지 않도록 상태를 안전하게 은닉(information hiding)하고 특정 함수에게만 상태 변경을 허용하기 위해 사용한다.

let num = 0;

const increase = function(){
	return ++num;
    }
     
console.log(increase()); //1
console.log(increase()); //2
console.log(increase()); //3

위의 코드 잘 동작하지만 오류를 발생시킬 가능성을 내포하고 있는 좋지 않은 코드.
why? 위 예제가 바르게 동작하기위해서는 다음의 전제 조건이 지켜져야 함.

카운트 상태(num 변수의 값)는 increase 함수가 호출되기 전까지 변경되지 않고 유지되어야 함.
이를 위해 카운트 상태(num 변수의 값)는 increase 함수만이 변경할 수 있어야 한다.

이를 방지하고자, 클로저 개념을 활용할 수 있음.

const increase = (function(){
	let num = 0;
    return function(){
    	return ++num;
        };
   }());
console.log(increase()); //1
console.log(increase()); //1
console.log(increase()); //1

즉시 실행함수는 한 번만 실행되므로 increase가 호출될 때마다 num변수가 재차 초기화될 일은 없음. 또한 num변수는 외부에서 직접 접근할 수 없는 private 변수이므로, 더 안정적인 프로그래밍 가능.

👉 이처럼 클로저는 상태가 의도치 않게 변경되지 않도록 안전하기 은닉(information hiding)하고 특정 함수에게만 상태 변경을 허용하여 상태를 안전하게 변경하고 유지하기 위해 사용한다.

24.5 캡슐화와 정보 은닉

🧐 캡슐화(Encapsulation)?

객체의 상태를 나타내는 프로퍼티와 프로퍼티를 참조하고 조작할 수 있는 동작인 메서드를 하나로 묶는 것.

🔖 캡슐화는 객체의 특정 프로퍼티나 메서드를 감출 목적으로 사용하기도 하는데 이를 정보 은닉(information hiding)이라 함.
🔖 정보 은닉의 장점? 외부로부터 객체의 상태가 변경되는 것을 방지해 정보를 보호하고, 객체 간의 상호 의존성 즉 결합도(coupling)를 낮추는 효과가 있음.

🔖대부분의 객체지향 프로그래밍 언어는 클래스를 정의하고 그 클래스를 구성하는 멤버에 대하여 public, private, protected 같은 접근 제한자(access modifier)를 선언하여 공개 범위 한정할 수 있음.

🔖 자바스크립트에서는 정보 은닉을 완전하게 지원하지는 않음! (흉내는 낼 수 있으나)

🔖 TC39 프로세스의 stage3(candidate)에는 클래스에 private 필드를 정의할 수 있는 새로운 표준 사양이 제안되어있다고 함.

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