study: javascript | 숨참고 deep dive (23) 실행 컨텍스트 (Execution context)

실행 컨텍스트는 자바스크립트 동작 원리를 담고있는 핵심 개념이다

소스코드의 타입

ECMAScript 사양은 소스코드를 4가지 타입으로 구분한다
각 타입의 소스코드는 실행 컨텍스트를 생성한다

• 전역 코드: 전역에 존재하는 소스코드로 전역에 정의된 함수, 클래스 등의 내부 코드는 포함되지 않는다
• 함수 코드: 함수 내부에 존재하는 소스코드로 중첩된 내부의 코드는 포함되지 않는다
• eval 코드: 빌트인 전역 함수인 eval 함수에 전달되어 실행되는 코드를 말한다
• 모듈 코드: 모듈 내부에 존재하는 소스코드로 함수, 클래스의 내부 코드는 포함되지 않는다

위 4가지 타입으로 구분되는 소스코드는 각각 실행 컨텍스트를 생성하는 과정과 관리가 다르다

1. 전역 코드

전역 코드는 전역 변수를 관리하기 위해 최상위 스코프인 전역 스코프에서 생성해야 한다
var 키워드로 선언된 전역 변수와 함수 선언문으로 정의된 전역 함수를
전역 객체의 프로퍼티와 메서드로 바인딩하고 참조하기 위해
전역 객체와 연결되어야 한다
전역 코드가 평가되면 전역 실행 컨텍스트가 생성된다

2. 함수 코드

함수 코드는 지역 스코프를 생성하고 지역 변수, 매개변수, arguments 객체를 관리해야 한다
생성한 지역 스코프를 지역 스코프에서 시작하는 스코프 체인의 일원으로 연결한다
함수 코드가 평가되면 함수 실행 컨텍스트가 생성된다

3. eval 코드

eval 코드는 strict mode 에서 자신만의 독자적인 스코프를 생성한다
eval 코드가 평가되면 eval 실행 컨텍스트가 생성된다

4. 모듈 코드

모듈 코드는 모듈별 독립적인 모듈 스코프를 생성한다
모듈 코드가 평가되면 모듈 실행 컨텍스트가 생성된다

소스코드 평가와 실행

모든 소스코드는 실행 이전에 평가 과정을 거치며 실행 준비를 한다
자바스크립트 엔진은 2개의 과정 (평가와 실행) 을 나누어 처리한다

소스코드 평가 과정에서는 싫랭 컨텍스트를 생성하고
변수, 함수 등의 선언문만 먼저 실행하여
생성된 변수나 함수 식별자를 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프 (렉시컬 환경의 환경 레코드) 에 키로 등록한다

소스코드 평가 과정이 끝나면 선언문을 제외한 소스코드가 순차적으로실행되기 시작한다 (런타임 시작)
이때 소스코드 실행에 필요한 정보인 변수나 함수의 참조를
실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에서 검색해 취득한다
변수 값의 변경 등 소스코드의 실행 결과는 다시 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록된다

변수 선언의 실행 과정

var x;
x = 1;

자바스크립트 엔진은 2개의 과정으로 나누어 변수 선언을 실행한다

1. 소스코드 평가 과정에서 변수 선언문 var x; 실행
2. 런타임에 변수 할당문 x = 1; 실행

1번 평가 과정에서 변수 식별자 x는 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록되고 undefined 로 초기화 된다

2번 런타임 과정에서 할당문을 실행하기 위해 x 변수가 이전에 선언된 변수인지 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에서 먼저 확인후 할당이 이루어진다
x 변수가 선언된 변수라면 할당 결과를 실행 컨텍스트에 등록하여 관리한다

실행 컨텍스트의 역할

아래는 1번 부터 순차적으로 동작이 이루어짐

1. 전역 코드 평가

전역 코드를 실행하기에 앞서 먼저 전역 코드 평가 과정을 거쳐 코드를 실행하기 위한 준비를 한다
소스코드 평가 과정에서 선언문만 먼저 실행한다
전역 코드의 변수 선언문과 함수 선언문이 먼저 실행되고
그 결과 생성된 전역 변수와 전역 함수가 실행 컨텍스트가 관리하는 전역 스코프에 등록된다
var 키워드로 선언된 변수와 함수 선언문은 전역 객체의 프로퍼티와 메서드가 된다

2. 전역 코드 실행

전역 코드 평가 과정이 끝나면 런타임이 시작되어
전역 코드가 순차적으로 실행된다
이 때 전역 변수에 값이 할당되고 함수가 호출된다
함수가 호출되면 순차적으로 실행되던 전역 코드의 실행을 일시 중단하고
코드의 실행 순서를 변경하여 함수 내부로 진입한다
-> 제어권 이동, 스코프가 좁은 함수가 가장 늦게 실행되고 가장 먼저 종료된다

함수 코드 평가

함수 호출에 의해 코드 실행 순서가 변경되어 함수 내부로 진입하면
함수 내부 실행 이전 평가 과정을 거쳐 함수 실행을 위한 준비를 한다
이 때 매개변수와 지역 변수 선언문이 먼저 실행되어
실행 컨텍스트가 관리하는 지역 스코프에 등록된다
함수 내부에서 지역 변수처럼 사용할 수 있는 arguments 객체가 생성되어 지역 스코프에 등록되고
this 바인딩도 결정된다 (this 는 함수가 실행될 때 바인딩)

함수 코드 실행

(함수 코드 내부에서 console.log(x + y) 메서드를 호출했다는 가정)
함수 코드 평가 과정이 끝나면 런타임이 시작된다
런타임 시에 매개변수와 지역 변수에 값이 할당되고 console.log 메서드가 호출된다

console.log 메서드를 호출하기 위해 식별자인 console 을 스코프 체인을 통해 검색한다
이를 위해 함수 코드의 지역 스코프는 상위 스코프인 전역 스코프와 연결되어야 한다
하지만 console 식별자는 스코프 체인이 아닌 전역 객체의 프로퍼티로 존재한다
이는 전역 객체의 프로퍼티가 전역 변수처럼 전역 스코프를 통해 검색할 수 있어야 한다는 것을 의미한다

그 다음 log 프로퍼티를 console 객체의 프로토타입 체인을 통해 검색한다
그 후 console.log 에 인수로 전달된 표현식 (x + y) 이 평가된다
x, y 식별자는 스코프 체인을 통해 검색한다
console.log 메서드의 실행이 종료되면 함수 코드의 실행이 종료되고 함수 호출로 되돌아가 다음 코드부터 전역 코드의 실행을 계속한다

이처럼 코드가 실행되기 위해 스코프를 구분하여 식별자와 바인딩된 값이 관리되어야 한다
그리고 중첩 관계에 의해 스코프 체인을 형성하여 식별자를 검색할 수 있어야 하고
전역 객체의 프로퍼티도 전역 변수처럼 검색할 수 있어야 한다

또한 함수 호출이 종료되면 전역 코드로 되돌아가기 위해 현재 실행중인 코드와
이전에 실행하던 코드를 구분하여 관리해야 한다
코드가 실행되려면 스코프, 식별자, 코드 실행 순서 등의 관리가 필요하다

1. 선언에 의해 생성된 모든 식별자를 스코프에 따라 구분하여 등록하고 상태 변화를 지속적으로 관리할 수 있어야 한다
2. 스코프는 중첩 관계로 스코프 체인을 형성, 스코프 체인을 통해 상위 스코프로 이동하며 식별자를 검색할 수 있어야 한다
3. 현재 실행중인 코드의 실행 순서를 변경할 수 있어야 하며 다시 되돌아갈 수도 있어야 한다

이 모든 것을 관리하는 것이 실행 컨텍스트
실행 컨텍스트는 소스코드를 실행하는데 필요한 환경을 제공하고 코드의 실행 결과를 실제로 관리하는 영역이다
실행 컨텍스트는 식별자를 등록하고 관리하는 스코프와 코드 실행 순서 관리를 구현한 내부 매너키즘으로 모든 코드는 실행 컨텍스트를 통해 실행되고 관리된다

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

실행 컨텍스트 스택

const x = 1;
function foo () {
	const y = 2;
  	
  	function bar () {
  		const z = 3;
    	console.log(x, y, z);
  	}
	bar();  
}
foo(); // 6

위 예제는 전역 코드와 함수 코드로 이루어져 있다
자바스크립트 엔진은 먼저 전역 코드를 평가하여 전역 실행 컨텍스트를 생성한다
그리고 함수가 호출되면 함수 코드를 평가하여 함수 실행 컨텍스트를 생성한다

이 때 생성된 실행 컨텍스트는 스택 자료구조로 관리된다
이를 실행 컨텍스트 스택 또는 콜 스택이라고 부른다

EC 는 실행 컨텍스트

1. 전역 코드의 평가와 실행

자바스크립트 엔진은 가장 먼저 전역 코드를 평가하여 실행 컨텍스트를 생성하고
실행 컨텍스트 스택에 push 한다
이 때 전역 변수 x 와 전역 함수 foo 는 전역 실행 컨텍스트에 등록된다
이후 전역 코드가 실행되기 시작하여
변수 x 에 값이 할당되고 전역함수 foo 가 호출된다

2. foo 함수 코드의 평가와 실행

전역 함수 foo 가 호출되면 전역 코드의 실행은 일시 중단되고 코드의 제어권이
foo 함수 내부로 이동한다
자바스크립트 엔진은 foo 함수 내부 함수 코드를 평가하여
foo 함수의 실행 컨텍스트를 생성하고 실행 컨텍스트 스택에 push 한다
이 때 foo 함수의 지역 변수 y 와 중첩 함수 bar 가
foo 함수의 실행 컨텍스트에 등록된다
이후 foo 함수 코드가 실행되고 변수 y 에 값 할당, 중첩 함수 bar 가 호출된다

3. bar 함수 코드의 평가와 실행

중첩 함수 var 가 호출되면 foo 함수 코드의 실행은 일시 중단되고
코드 제어권이 bar 함수 내부로 이동한다
자바스크립트 엔진은 bar 함수 내부의 함수 코드를 평가하여
bar 함수 실행 컨텍스트를 생성하고 실행 컨텍스트 스택에 push 한다
이 때 bar 함수의 지역변수 z 가 bar 함수 실행 컨텍스트에 등록된다
이후 bar 함수 코드가 실행되기 시작하여 지역변수 z 에 값이 할당되고
console.log 메서드를 호출한 이후 bar 함수는 종료된다

4. foo 함수 코드로 복귀

bar 함수가 종료되면 코드의 제어권은 다시 foo 함수로 이동한다
이 때 자바스크립트 엔진은 bar 함수 실행 컨텍스트를 실행 컨텍스트 스택에서 pop 하여 제거한다
그리고 foo 함수도 종료된다

5. 전역 코드로 복귀

foo 함수가 종료되면 코드의 제어권은 다시 전역 코드로 이동한다
이 때 자바스크립트 엔진은 foo 함수 실행 컨텍스트를 실행 컨텍스트 스택에서 pop 하여 제거한다
더 이상 실행할 전역 코드가 남아있지 않으므로 전역 실행 컨텍스트도 실행 컨텍스트 스택에서 pop 되어 실행 컨텍스트 스택에는 아무것도 남아있지 않게 된다

이처럼 실행 컨텍스트 스택은 코드의 실행 순설르 관리한다
소스코드가 평가되면 실행 컨텍스트가 생성되고 실행 컨텍스트 스택의 최상위에 쌓인다
실행 컨텍스트 스택의 최상위에 존재하는 실행 컨텍스트는 언제나 현재 실행중인 코드의 실행 컨텍스트다
따라서 실행 컨텍스트 스택의 최상위에 존재하는 실행 컨텍스트를
실행 중인 실행 컨텍스트 (running execution context) 라고 부른다

렉시컬 환경

렉시컬 환경은 식별자와 식별자에 바인딩된 값과
상위 스코프에 대한 참조를 기록하는 자료구조로 실행 컨텍스트를 구성하는 컴포넌트다

실행 컨텍스트 스택이 코드의 실행 순서를 관리하고
렉시컬 환경은 스코프와 식별자를 관리한다

렉시컬 환경은 키와 값을 갖는 객체 형태의 스코프(전역, 함수, 블록) 를 생성하여
식별자를 키로 등록하고 식별자에 바인딩 된 값을 관리한다
렉시컬 환경은 스코프를 구분하여 등록하고 관리하는 저장소 역할을 하는
렉시컬 스코프의 실체다

실행 컨텍스트는 LexicalEnviroment 컴포넌트와 VariableEnviroment 컴포넌트로 구성된다

생성 초기에 LexicalEnviroment 컴포넌트와
VariableEnviroment 컴포넌트는 하나의 동일한 렉시컬 환경을 참조한다
이후 몇 가지 상황을 만나면 VariableEnviroment 컴포넌트를 위한 새로운 렉시컬 환경을 생성하고
이때부터 VariableEnviroment 컴포넌트와 LexicalEnviroment 컴포넌트는
내용이 달라지는 경우도 있다
책에서는 strict mode 와 eval 코드, try/catch 문과 같은
특수한 상황을 제외하고
LexicalEnviroment 와 VariableEnviroment 컴포넌트를
구분하지 않고 렉시컬 환경으로 통일하여 설명한다

렉시컬 환경은 환경 레코드 (EnviromentRecord) 와
외부 렉시컬 환경 참조 (OuterLexicalEnviromentReference) 두 개의 컴포넌트로 구성된다

1. 환경 레코드: 스코프에 포함된 식별자를 등록하고 등록된 식별자에 바인딩된 값을 관리하는 저장소, 환경 레코드는 소스코드의 타입에 따라 관리하는 내용에 차이가 있다
2. 외부 렉시컬 환경 참조: 외부 렉시컬 환경 참조는 상위 스코프를 가리킨다
   상위 스코프란 외부 렉시컬 환경, 즉 해당 실행 컨텍스트를 생성한 소스코드를 포함하는 상위 코드의 렉시컬 환경을 말한다
   외부 렉시컬 환경 참조를 통해 단방향 링크드 리스트인 스코프 체인을 구성한다

실행 컨텍스트의 생성과 식별자 검색 과정

1. 전역 객체 생성

전역 객체는 전역 코드가 평가되기 이전에 생성된다
전역 객체에는 빌트인 전역 프로퍼티와 전역 함수, 표준 빌트인 객체가 추가되며
동작 환경에 따라 호스트 객체를 포함한다
전역 객체도 Object.prototype 을 상속받는다
전역 객체도 프로토타입 체인의 일원이다

2. 전역 코드 평가

소스코드가 로드되면 자바스크립트 엔진은 전역 코드를 평가한다
전역 코드 평가는 다음과 같은 순서로 진행된다

1. 전역 실행 컨텍스트 생성
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
   2-2. this 바인딩
   2-3. 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정

1. 전역 실행 컨텍스트 생성

비어있는 전역 실행 컨텍스트를 생성하여 실행 컨텍스트 스택에 push 한다
이때 전역 실행 컨텍스트는 실행 컨텍스트 스택의 최상위인 실행중인 실행 컨텍스트가 된다

2. 전역 렉시컬 환경 생성

전역 렉시컬 환경을 생성하고 실행 컨텍스트에 바인딩 한다

2-1. 전역 환경 레코드 생성

전역 렉시컬 환경을 구성하는 컴포넌트인 전역 환경 레코드는
전역 변수를 관리하는 전역 스코프, 전역 객체의 빌트인 전역 프로퍼티와 전역 함수, 표준 빌트인 객체를 제공한다

모든 전역 변수가 전역 객체의 프로퍼티가 되는 ES6 이전에는
전역 객체가 전역 환경 레코드의 역할을 수행했다
ES6 의 let, const 키워드로 선언한 전역 변수는
전역 객체의 프로퍼티가 되지 않고 개념적인 블록 내에 존재하게 된다

기존의 var 키워드로 선언한 전역 변수와 ES6의 let, const 키워드로
선언한 전역 변수를 구분하여 관리하기 위해 전역 스코프 역할을 하는
전역 환경 레코드는 객체 환경 레코드와 선언적 환경 레코드로 구성되어 있다

객체 환경 레코드는 기존의 전역 객체가 관리하던 var 키워드로 선언한 전역 변수와 함수 선언문으로 정의한 전역 함수, 빌트인 전역 프로퍼티와 빌트인 전역 함수, 표준 빌트인 객체를 관리하고
선언적 환경 레코드는 let, const 키워드로 선언한 전역 변수를 관리한다
전역 환경 레코드의 객체 환경 레코드와 선언적 환경 레코드는
서로 협력하여 전역 스코프와 전역 객체(전역 변수의 전역 객체 프로퍼티화) 를 관리한다

2-1-1. 객체 환경 레코드 생성

전역 환경 레코드를 구성하는 컴포넌트인 객체 환경 레코드는
BindingObject 라고 부르는 객체와 연결된다
BindingObject 는 전역 객체 생성에서 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
이때 등록된 식별자를 전역 환경 레코드의 객체 환경 레코드에서 검색하면
전역 객체의 프로퍼티를 검색하여 반환한다
이것이 var 키워드로 선언된 전역 변수와 함수 선언문으로 정의된 전역 함수가
전역 객체의 프로퍼티와 메서드가 되고 전역 객체를 가리키는 식별자 없이 전역 객체의 프로퍼티를 참조할 수 있는 매커니즘이다

var x = 1;
const y = 2;

function foo (a) {}

위 예에서 x 는 var 키워드로 선언된 변수다
따라서 선언과 초기화가 동시에 진행된다
전역 코드 평가 시점에 객체 환경 레코드에 바인딩된
BindingObject 를 통해 전역 객체에 변수 식별자를 키로 등록한 다음
암묵적으로 undefined 를 바인딩 한다
따라서 var 키워드로 선언한 변수는 코드 실행 단계 (현 시점은 코드 평가 단계) 에서 변수 선언문 이전에도 참조할 수 있다
단 변수 선언문 이전에 참조한 변수의 값은 언제나 undefined 다
var 키워드로 선언한 변수에 할당한 함수 표현식도 동일하게 동작한다
이것이 변수 호이스팅이 발생하는 원인이다

함수 선언문으로 정의한 함수가 평가되면 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 객체 환경 레코드에 바인딩된 BindingObject 를 통해
전역 객체에 키로 등록하고 생성된 함수 객체를 즉시 할당한다
이것이 변수 호이스팅과 함수 호이스팅의 차이다
즉 함수 선언문으로 정의한 함수는 함수 선언문 이전에 호출할 수 있다

2-1-2. 선언적 환경 레코드 생성

var 키워드로 선언한 전역 변수와 함수 선언문으로 정의한 전역 함수 의외의 선언
즉 let, const 키워드로 선언한 전역 변수 (let, const 로 작성한 함수 표현식 포함)는 선언적 환경 레코드에 등록되고 관리된다

let, const 로 선언된 전역 변수는 개념적인 블록 내에 존재하게 된다
이때의 개념적인 블록이 전역 환경 레코드의 선언적 환경 레코드다
선언적 환경 레코드의 변수는 전역 객체의 프로퍼티가 되지 않는다
let, const 로 선언한 변수는 선언과 초기화가 분리되어 진행된다
따라서 초기화 단계인 런타임에 실행 흐름이 변수 선언문에 도달하기 전 까지 일시적 사각지대(TDZ)에 빠지게 된다

위 그림에서 y 변수에 바인딩되어 있는 \ 는
초기화 단계가 진행되지 않아 변수에 접근할 수 없음을 나타내기 위한
표현이다
실제로는 \ 라는 값이 바인딩 된 것이 아니다

let, const 키워드로 작성한 변수도 호이스팅은 발생한다
단지 런타임에 컨트롤이 변수 선언문에 도달하기 전 까지
일시적 사각지대에 빠지기 때문에 참조할 수 없다

2-2. this 바인딩

전역 환경 레코드의 [[GlobalThisValue]] 내부 슬롯에
this 가 바인딩 된다
일반적으로 전역 코드에서 this 는 전역 객체를 가리키므로
전역 환경 레코드의 [[GlobalThisValue]] 내부 슬롯에는
전역 객체가 바인딩된다
전역 코드에서 this 를 참조하면 전역 환경 레코드의 [[GlobalThisValue]] 내부 슬롯에 바인딩되어 있는 객체가 반환된다

전역 환경 레코드를 구성하는 객체 환경 레코드와 선언적 환경 레코드에는 this 바인딩이 없다
this 바인딩은 전역 환경 레코드와 함수 환경 레코드에만 존재한다

2-3. 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정

외부 렉시컬 환경 참조는 현재 평가 중인 소스코드를 포함하는
외부 소스코드의 렉시컬 환경 즉 상위 스코프를 가리킨다
이를 통해 단방향 링크드 리스트인 스코프 체인을 구현한다
전역 렉시컬 환경의 외부 렉시컬 환경에 null 이 할당된다
이는 전역 렉시컬 환경이 스코프 체인 종점에 존재함을 의미한다

전역 코드 실행

var x = 1;
const y = 2;

function foo (a) {}

코드를 평가하는 과정이 끝나면 전역 코드가 실행된다
변수 할당문이 실행되어 전역 변수 x, y 에 값이 할당되고
foo 함수가 호출된다

변수 할당문 또는 함수 호출문을 실행하려면
먼저 변수 또는 함수 이름이 선언된 식별자인지 확인해야 한다
선언되지 않은 식별자는 참조할 수 없다
또한 식별자는 스코프가 다르면 같은 이름을 가질 수 있다
식별자를 어느 스코프에서 참조할지 결정하는 것이 식별자 결정 과정이다

식별자 결정을 위해 식별자를 검색할 때는 실행중인 실행 컨텍스트에서
식별자를 검색하기 시작한다
선언된 식별자는 실행 컨텍스트 - 렉시컬 환경 - 환경 레코드에 등록되어 있다

현재 실행중인 실행 컨텍스트는 전역 실행 컨텍스트이므로
전역 렉시컬 환경에서 식별자 x, y, foo 를 검색하기 시작한다
실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경에서 식별자를 검색할 수 없으면
외부 렉시컬 환경 참조가 가리키는 렉시컬 환경인 상위 스코프로 이동하여 검색한다

이 것이 스코프 체인의 동작 방식이다
하지만 전역 렉시컬 환경은 스코프 체인의 종점이므로
전역 렉시컬 환경에서 검색할 수 없는 식별자는 참조 에러가 발생한다
식별자 결정에 실패한 것
이처럼 실행 컨텍스트는 소스코드를 실행하기 위해 필요한 환경을 제공하고
코드 실행 결과를 실제로 관리하는 영역이다

foo 함수 평가

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); // 호출

현재 상황은 foo 를 호출하기 직전이다
foo 함수가 실행되면 전역 코드의 실행을 일시 중단하고 foo 함수 내부로
코드의 제어권이 이동한다
그리고 함수 코드를 평가하기 시작한다

1. 함수 실행 컨텍스트 생성
2. 함수 렉시컬 환경 생성
   2-1. 함수 환경 레코드 생성
   2-2. this 바인당
   2-3. 외부 렉시컬 환경 참조 결정

1. 함수 실행 컨텍스트 생성

먼저 foo 함수의 실행 컨텍스트를 생성한다
생성된 함수 실행 컨텍스트는 함수 렉시컬 환경이 완성된 다음
실행 컨텍스트 스택에 push 된다
이 떄 함수 실행 컨텍스트는 실행 컨텍스트 스택의 최상위인
실행 중인 실행 컨텍스트가 된다

2. 함수 렉시컬 환경 생성

foo 함수 렉시컬 환경을 생성하고 foo 함수 실행 컨텍스트에 바인딩한다
렉시컬 환경은 환경 레코드와 외부 렉시컬 환경 참조 두 개의 컴포넌트로 구성된다

2-1. 함수 환경 레코드 생성

함수 렉시컬 환경을 구성하는 컴포넌트 중 하나인 함수 환경 레코드는
매개변수, arguments 객체, 지역 변수와 중첩 함수를 등록하고 관리한다

함수 실행 컨택스트 o-> 함수 렉시컬 환경
o-> 함수 환경 레코드 (매개변수, arguments 객체, 지역 변수와 중첩 함수)

2-2. this 바인딩

함수 환경 레코드의 [[ThisValue]] 내부 슬롯에 this 가 바인딩 된다
[[ThisValue]] 내부 슬롯에 바인딩될 객체는 함수 호출 방식에 따라 결정된다
foo 함수는 일반 함수로 호출되었으므로 this 객체는 전역 객체를 가리킨다
따라서 함수 환경 레코드의 [[ThisValue]] 내부 슬롯에는 전역 객체가 바인딩된다

2-3. 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정

외부 렉시컬 환경 참조에 foo 함수 정의가 평가된 시점에
실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경의 참조가 할당된다
foo 함수는 전역 코드에 정의된 전역 함수기 때문에
foo 함수의 정의는 전역 코드 평가 시점에 평가된다
이 시점에 실행중인 실행 컨텍스트는 전역 실행 컨텍스트이므로
외부 렉시컬 환경 참조에 전역 렉시컬 환경의 참조가 할당된다

자바스크립트는 함수를 어디에 정의했는지에 따라 상위 스코프를 결정한다
함수 객체는 자신이 정의된 스코프인 상위 스코프를 기억한다

자바스크립트 엔진은 함수 정의를 평가하여 함수 객체를 생성할 때
현재 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경인 상위 스코프를 함수 객체의 내부 슬롯
[[Enviroment]] 에 저장한다
함수 렉시컬 환경의 외부 렉시컬 환경 참조에 할당되는 것은
함수의 상위 스코프를 가리키는 함수 객체의 내부 슬롯 [[Enviroment]] 에 저장된
렉시컬 환경의 참조다
함수 객체의 내부 슬롯 [[Enviroment]] 가 렉시컬 스코프를 구현하는 메커니즘이다
함수 객체의 내부 슬롯 [[Enviroment]] 와 렉시컬 스코프는
클로저를 이해할 수 있는 중요한 단서다

foo 함수 코드 실행

함수 코드 평가가 끝나면 이제 런타임이 시작된다
foo 함수의 코드가 순차적으로 실행되는 것
매개 변수에 인수가 할당되고, 변수 할당문이 실행되어
지역 변수 x, y 에 값이 할당된다 그리고 함수 bar 가 호출된다
이떄 식별자 결정을 위해 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경에서 식별자를 검색하기 시작한다
현재 실행중인 실행 컨텍스트는 foo 함수 실행 컨텍스트이므로
foo 함수 렉시컬 환경에서 x, y 를 검색하기 시작한다
만약 검색할 수 없으면 외부 렉시컬 환경에 대한 참조가 가리키는 렉시컬 환경으로 이동하여 식별자를 검색한다
검색된 식별자가 있으면 해당 식별자에 값을 바인딩 한다

bar 함수 코드 평가

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); // 호출
}
foo(20); 

foo 함수 코드 평가를 통해 foo 함수의 실행 컨텍스트가 생성되었고
foo 함수를 실행중, 현재는 bar 함수 호출 직전이다

bar 함수가 호출되면 함수 내부로 코드의 제어권이 다시 이동한다
그리고 bar 함수 코드를 평가하기 시작한다
실행 컨텍스트와 렉시컬 환경의 생성 과정은 foo 함수와 동일하다

bar 함수 코드 실행

이제 런타임이 시작되어 bar 함수의 소스코드가 순차적으로 실행된다
매개변수에 인수가 할당되고 변수 할당문이 실행되어 지역 변수 z 에 값이 할당된다

그리고 console.log() 가 실행된다

이 코드는 다음과 같은 순서를 갖는다

1. console 식별자 검색

먼저 console 식별자를 스코프 체인에서 검색한다
스코프 체인은 현재 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경에서 시작하여
외부 렉시컬 환경에 대한 참조로 이어지는 렉시컬 환경의 연속이다
따라서 식별자를 검색할 때는 언제나 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경에서 검색하기 시작한다
현재느 bar 함수 실행중이므로 bar 함수의 렉시컬 환경에서 console 식별자를 검색한다
이어서 foo 함수, 전역 렉시컬 환경으로 이동하여 console 식별자를 검색한다
전역 렉시컬 환경은 객체 환경 레코드와 선언적 환경 레코드로 구성되어있고
console 식별자는 객체 환경 레코드의 BindingObject 를 통해 전역 객체에서 찾을 수 있다

2. log 메서드 검색

전역 객체에서 찾은 console 객체에서 log 메서드를 검색한다
이 때 console 객체의 프로토타입에서 메서드를 검색한다
log 메서드는 상속된 것이 아닌 console 고유의 프로퍼티다

3. 표현식 a+b+x+y+z 평가

console.log 에 전달한 인수인 표현식을 평가하기 위해
a,b,x,z,y 각각의 식별자를 검색한다
식별자는 스코프 체인에서 즉 현재 실행중인 실행 컨텍스트에서 렉시컬 환경 부터
외부 렉시컬 환경 참조로 이어지는 렉시컬 환경의 연속 (스코프 체인) 에서 검색한다

4. console.log 메서드 호출

평가된 표현식의 값을 console.log 메서드에 전달하여 호출한다

bar 함수 코드 실행 종료

console.log 메서드 호출 후 종료되면 bar 함수 코드는 더 이상 실행할 코드가 없으므로 함수 코드의 실행이 종료된다
실행 컨텍스트 스택에서 bar 함수 실행 컨텍스트가 pop 되어 제거되고
foo 실행 컨텍스트가 실행 중인 실행 컨텍스트가 된다
실행 컨텍스트 스택에서 bar 함수 실행 컨텍스트가 제거되었지만
렉시컬 환경에서 즉시 소멸되는 것은 아니다
렉시컬 환경은 실행 컨텍스트에서 참조되긴 하지만 독립적인 객체다
객체를 포함한 모든 값은 누군가에 의해서도 참조되지 않을 때
가비지 컬렉터에 의해 메모리 공간 확보가 해제되어 소멸한다
bar 함수 실행 컨텍스트가 소멸되었어도 bar 함수 렉시컬 환경을
어디선가 참조하고 있다면 bar 함수 렉시컬 환경은 소멸하지 않는다

foo 함수 실행 종료

bar 함수가 종료되면 foo 함수도 더 이상 실행할 코드가 없으므로 함수 실행이 종료된다
마찬가지로 foo 함수의 실행 컨텍스트가 실행 컨텍스트 스택에서 pop 되어 제거되고
전역 실행 컨텍스트가 실행 중인 실행 컨텍스트가 된다

전역 코드 실행 종료

foo 함수가 종료되면 더는 실행할 코드가 없으므로 전역 코드의 실행이 종료되고
전역 실행 컨텍스트도 실행 컨텍스트 스택에서 pop 되어 제거되고
실행 컨텍스트 스택이 비워지게 된다

실행 컨텍스트와 블록 레벨 스코프

var 키워드로 선언한 변수는 함수의 코드 블록만 지역 스코프로 인정하는 함수 레벨 스코프를 갖게 된다
하지만 let, const 로 선언한 변수는 모든 코드 블록을 지역 스코프로 인정하는
블록 레벨 스코프를 따른다

let x = 1; 

if (true) {
	let x = 10;
  	console.log(x) // 10
}

console.log(x) // 1

if 문의 코드 블록 내에서 let 키워드로 변수가 선언되었기 떄문에
if 문의 코드 블록이 실행되면 if 문의 코드 블록에 대한 블록 레벨 스코프를 생성한다
이를 위해 선언적 환경 레코드를 갖는 렉시컬 환경을 새로 생성하여
기존의 전역 렉시컬 환경을 교체한다
이 때 새롭게 생성된 if 문의 렉시컬 환경의 외부 렉시컬 환경 참조는
if 문 실행 이전의 전역 렉시컬 환경을 가리킨다

이는 모든 블록문에 적용된다
for 문의 변수 선언문에 let 키워드를 사용한다면 for 문이 반복 실행될 때마다
코드블록을 위한 새로운 렉시컬 환경을 생성한다
이 때 for 문 내부에서 정의된 함수가 있다면 해당 함수의 상위 스코프는
for 문 코드블록이 생성한 렉시컬 환경이다
이때 함수의 상위 스코프는 for 문이 반복 실행될 때마다 식별자의 값을 유지해야 한다
이를 위해 코드 블록이 반복될 때마다 독립적인 렉시컬 환경을 생성하여 식별자의 값을 유지한다 (클로저를 통해 유지)