한 주간 쉬는텀을 가지고 다시 시작한다.
아자아자..! 얼른 또 한주가 잘 지나가기를...!
실행 컨텍스트
자바스크립트의 동작 원리를 담고 있는 핵심 개념이다. 실행 컨텍스트를 바르게 이해하면 자바스크립트가 스코프를 기반으로 식별자와 식별자에 바인딩 된 값을 관리하는 방식과 호이스팅이 발생하는 이유, 클로저의 동작 방식, 그리고 태스크 큐와 함께 동작하는 이벤트 핸들러와 비동기 처리의 동작 방식을 알수 있다고 한다.
ECMAScript 사양은 소스코드를 4가지 타입으로 구분한다. 4가지 타입의 소스코드는 실행 컨텍스트를 생성한다.
전역코드
전역에 존재하는 소스코드를 말한다. 전역에 정의된 함수, 클래스 등의 내부 코드는 포함되지 않는다.
전역 코드는 전역 변수를 관리하기 위해 최상위 스코프인 전역 스코프를 생성해야 한다. 전역 코드가 평가되면 전역 실행 컨텍스트가 생성된다.
함수코드
함수 내부에 존재하는 소스코드를 말한다. 함수 내부에 중첩된 함수, 클래스 등의 내부 코드는 포함되지 않는다.
함수 코드는 지역 스코프를 생성하고 지역 변수, 매개변수, arguments 객체를 관리해야 한다. 그리고 생성한 지역 스코프를 전역 스코프에서 시작하는 스코프 체인의 일원으로 연결해야 한다. - 함수 실행 컨텍스트가 생성된다.
eval 코드
빌트인 전역 함수인 eval 함수에 인수로 전달되어 실행되는 소스코드를 말한다. strict mode 에서 자신만의 독자적인 스코프를 생성한다. 이를 위해 eval 코드가 평가되면 eval 실행 컨텍스트가 생성된다.
모듈 코드
모듈 내부에 존재하는 소스코드를 말한다. 모듈 내부의 함수, 클래스 등의 내부 코드는 포함되지 않는다.
독립적인 모듈 스코프를 생성한다. 코드가 평가되면 모듈 실행 컨텍스트가 생성된다.
소스코드의 평가와 실행
모든 소스코드는 실행에 앞서 평가 과정을 거치며 코드를 실행하기 위한 준비를 한다. 다시 말해, 자바스크립트 엔진은 소스코드를 2개의 과정, 즉 소스코드의 평가 와 소스코드의 실행 과정 으로 나누어 처리한다.
소스코드 평가 과정에서는 실행 컨텍스트를 생성하고 변수, 함수 등의 선언문만 먼저 실행하여 생성된 변수나 함수 식별자를 키로 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록한다.
소스코드 평가 과정이 끝나면 비로소 선언물을 제외한 소스코드가 순차적으로 실행되기 시작한다. 즉, 런타임이 시작된다. 이때 소스코드 실행에 필요한 정보, 변수나 함수의 참조를 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에서 검색해 취득한다.
let x;
x = 1;자바스크립트는 위 예제를 2개의 과정으로 나눈다.
생성된 변수 x는 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록되고 undefined로 초기화된다.
소스코드 평가 과정이 끝나면 비로소 소스코드 실행 과정이 시작된다.
소스코드 실행 과정에서는 변수 할당문 x = 1; 만 실행된다. 이때 x변수에 값을 할당하려면 먼저 x 변수가 선언된 변수인지 확인해야 한다.
이를 위해 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 x가 등록된 변수인지 확인한다. x가 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록되어 있다면 x 변수는 선언된 변수. 즉 소스코드 평가 과정에서 선언문이 실행되어 등록된 변수다. x 변수가 선언된 변수라면 값을 할당하고 할당 결과를 실행 컨텍스트에 등록하여 관리한다.
실행 컨텍스트의 역할
이번에는 자바스크립트 엔진이 이 예제를 어떻게 평가하고 실행 할지 생각해보자
const x = 1;
const y = 2;
function foo(a) {
const x = 10;
const y = 20;
console.log(a + x + y); // 130
}
foo(100);
console.log(x + y); // 31.전역 코드 평가
평가를 과정을 거쳐 실행하기 위한 준비를 한다. 평가 과정에서는 선언문만 먼저 실행한다. (변수 선언문, 함수 선언문) => 전역 변수와 전역 함수가 실행 컨텍스트가 관리하는 전역 스코프에 등록된다.
2.전역 코드 실행
코드 평가가 끝나면 런타임이 시작되어 전역 코드들이 순차적으로 실행되기 시작한다. 이때 전역 변수에 값이 할당되고 함수가 호출된다. 함수가 호출되면 순차적으로 실행되던 전역 코드의 실행을 일시 중단하고 코드 실행 순서를 변경하여 함수 내부로 진입한다.
3.함수 코드 평가
실행 순서가 변경되어 함수 내부로 진입하면 함수 내부 문들을 실행하기 앞서 평가 과정을 거친다. 매개변수와 지역 변수 선언문이 먼저 실행되고, 스코프에 등록된다. 함수 내부에서 지역 변수처럼 사용할 수 있는 arguments 객체가 생성되어 지역 스코프에 등록되고 this 바인딩도 결정된다.
4.함수 코드 실행
평가가 끝나면 런타임이 시작되어 함수 코드가 순차적으로 실행된다. 이때 매개변수와 지역 변수에 값이 할당되고 console.log 메서드가 호출된다.
a + x + y가 평가되는데 이 식별자들은 스코프 체인을 통해 검색한다. console.log 메서드의 실행이 종료되면 함수 코드 실행 과정이 종료되고 함수 호출 이전으로 되돌아가 전역 코드를 계속 실행한다.
코드가 실행되려면 스코프를 구분하여 식별자와 바인딩된 값이 관리되어야 한다. 그리고 중첩 관계에 의해 스코프 체인을 형성하여 식별자를 검색할 수 있어야 하고, 전역 객체 프로퍼티도 전역 변수처럼 검색 할수 있어야 한다.
실행 컨텍스트는 소스코드를 실행하는 데 필요한 환경을 제공하고 코드의 실행 결과를 실제로 관리하는 영역이다. 모든 코드는 실행 컨텍스트를 통해 실행되고 관리된다.
실행 컨텍스트 스택
const x = 1;
function foo () {
const y = 2;
function bar () {
const z = 3;
console.log(x + y + z);
}
bar();
}
foo(); // 6위 예제는 소스코드의 타입으로 분류할 때 전역 코드와 함수 코드로 이루어져 있다. 자바스크립트 엔진은 먼저 전역 코드를 평가하여 전역 컨텍스트를 실행한다. 함수가 호출되면 순서를 바꿔 함수를 평가 실행 한다.
이때 생성된 실행 컨텍스트는 스택 자료구조로 관리된다. 이를
-> 실행 컨텍스트 스택이라 부른다.
렉시컬 환경
렉시컬 환경은 식별자와 식별자에 바인딩된 값, 그리고 상위 스코프에 대한 참조를 기록하는 자료구조이다.
실행 컨텍스트를 구성하는 컴포넌트다.
-> 실행 컨텍스트 스택이 코드의 실행 순서를 관리한다면 렉시컬 환경은 스코프와 식별자를 관리한다.
렉시컬 환경은 키와 값을 갖는 객체 형태의 스코프(전역, 함수, 블록 스코프)를 생성하여 식별자를 키로 등록 하고 식별자에 바인딩된 값을 관리한다.
실행 컨텍스트는 LexicalEnvironment 컴포넌트와 VariableEnvironment 컴포넌트로 구성된다.
-
환경 레코드
스코프에 포함된 식별자를 등록하고 등록된 식별자에 바인딩된 값을 관리하는 저장소다. 환경 레코드는 소스코드의 타입에 따라 관리하는 내용에 차이가 있다. -
외부 렉시컬 환경에 대한 참조
외부 렉시컬 환경에 대한 참조는 상위 스코프를 가리킨다. 이때 외부 렉시컬 환경, 즉 해당 실행 컨텍스트를 생성한 소스코드를 포함하는 상위 코드의 렉시컬 환경을 말한다.
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); // 42전역 코드 평가
소스 코드가 로드되면 자바스크립트 엔진은 전역 코드를 평가한다.
1. 전역 실행 컨텍스트 실행
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
3. This 바인딩
4. 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정1. 전역 실행 컨텍스트 생성
먼저 비어있는 전역 실행 컨텍스트를 생성하여 실행 컨텍스트 스택에 푸시한다.
이때 전역 실행 컨텍스트는 실행 컨텍스트 스택의 최상위, 즉 실행 중인 컨텍스트 가 된다.
2. 전역 렉시컬 환경 생성
전역 렉시컬 환경을 생성하고 전역 실행 컨텍스트에 바인딩 한다.
렉시컬 환경은 2개의 컴포넌트, 즉 환경 레코드와 외부 렉시컬 환경에 대한 참조로 구성된다.
2.1 전역 환경 레코드 생성
전역 렉시컬 환경을 구성하는 전역 환경 레코드는 전역 변수를 관리하는 전역 스코프, 전역 객체의 빌트인 전역 프로퍼티와 빌트인 전역 함수, 표준 빌트인 객체를 제공한다.
선언한 전역 변수를 구분하여 관리하기 위해 전역 스코프 역할을 하는 전역 환경 레코드는 객체 환경 레코드와 선언적 환경 레코드로 구성되어 있다.
2.1.1 객체 환경 레코드 생성
전역 환경 레코드를 구성하는 컴포넌트인 객체 환경 레코드는 BindingObject라고 부르는 객체와 연결된다. “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 BindingObject 를 통해 전역 객체의 프로퍼티와 메서드가 된다.
x 변수는 var 키워드로 선언한 변수다. 따라서 선언 단계와 초기화 단계 가 동시에 진행된다. 전역 코드 평가 시점에 객체 환경 레코드에 바인딩된 BindingObject를 통해 전역 객체에 변수 식별자를 키로 등록한 다음 암묵적으로 undefined를 바인딩 한다.
따라서 var 키워드로 선언한 변수는 코드 실행 단계에서 변수 선언문 이전에도 참조할 수 있다.
변수 선언문 이전에 참조한 변수의 값은 언제나 undefined다 var 키워드로 선언한 변수에 할당한 함수 표현식도 이와 동일하게 동작한다.
2.1.2 선언적 환경 레코드 생성
Let,const 키워드로 선언한 전역 변수는 선언적 환경 레코드에 등록되고 관리된다. 따라서 let, const 키워드로 선언한 변수 이므로 전역 객체의 프로퍼티가 되지 않기 때문에 window.y 와 같이 전역 객체의 프로퍼티로서 참조할 수 없다.
또한 const 키워드로 선언한 변수는 선언 단계와 초기화 단계 가 분리되어 진행한다. 따라서 초기화 단계, 즉 런타임에 실행 흐름이 변수 선언문에 도달하기 전까지 일시적 사각 지대에 빠지게 된다.
2.3 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정
외부 렉시컬 환경에 대한 참조는 현재 평가 중인 소스코드를 포함하는 외부 소스코드의 렉시컬 환경, 즉 상위 스코프를 가리킨다.
전역 코드 실행
이제 전역 코드가 순차적으로 실행되기 시작한다.
변수 할당문 또는 함수 호출문을 실행 하려면 먼저 변수 또는 함수 이름이 선언된 식별자를 확인해야 한다.
선언되지 않은 식별자는 참조할 수 없으므로 할당이나 호출도 할 수 없기 때문이다. 또한 식별자는 스코프가 다르면 같은 이름을 가질 수 있다.
즉 동일한 이름의 식별자가 다른 스코프에 여러 개 존재할 수도 있다. 여기서 어느 식별자가 필요할지 결정 하는 것을 식별자 결정이라 한다.
식별자 결정을 위해 식별자를 검색할 때는 실행 중인 실행 컨텍스트에서 식별자를 검색하기 시작한다.
선언된 식별자는 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경의 환경 레코드에 등록되어 있다. 만약 실행중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경에서 식별자를 검색할 수 없으면 외부 렉시컬 환경에 대한 참조가 가리키는 렉시컬 환경, 즉 상위 스코프로 이동하여 식별자를 검색한다.
전역 환경에서도 검색할 수 없는 식별자는 참조 에러를 발생시킨다.
자바스크립트는 함수를 어디서 호출 했는지가 아니라 어디에 정의 했는지에 따라 상위 스코프를 결정한다고 했다. 그리고 함수 객체는 자신이 정의된 스코프, 즉 상위 스코프를 기억한다.
함수 렉시컬 환경의 외부 렉시컬 환경에 대한 참조에 할당되는 것은 바로 함수의 상위 스코프를 가리키는 함수 객체의 내부 슬롯에 저장된 렉시컬 환경의 참조다. 즉, 함수 객체의 내부 슬롯가 바로 렉시컬 스코프를 구현하는 메커니즘이다.
너무 길어지니 파트 1은 여기서 마무리 짓겠다. 그럼 여기까지!
