모던 자바스크립트 : 실행 컨텍스트 기초

실행 컨텍스트 execution context 에 대해서

실행 컨텍스트 : 자바스크립트의 동작 원리를 담고 있는 핵심 개념

 

실행컨텍스트를 이해하면 얻을 수 있는 것들

• 자바스크립트가 스코프를 기반으로 식별자와 식별자에 바인딩된 값을 관리 하는 방식
• 호이스팅이 발생하는 이유
• 클로저의 동작방식
• 태스크 큐와 함께 동작하는 이벤트 핸들러
• 비동기 처리 동작 방식

 

1. 소스코드의 타입

a. ECMAScript 사양은 소스코드(ECMAScript code)를 4가지 타입으로 구분

=> 소스코드 타입에 따라 실행 컨텍스트 생성 과정, 내용 다르기때문

b. 4가지의 소스코드(실행 가능한 코드)는 실행 컨텍스트 생성

b-1.  전역 코드

• 전역 코드 : 전역 변수를 관리하기 위해 최상위 스코프인 전역 스코프 생성
• var 키워드로 선언된 전역 변수와 함수 선언문으로 정의된 전역함수를 전역 객체의 프로퍼티와 메서드로 바인딩하고 참조하기 위해 전역객체와 연결되어야함
• => 전역코드가 평가되면 전역 실행 컨텍스트 생성

b-2.함수 코드

• 함수 코드 : 지역 스코프 생성, 지역 변수, 매개 변수, arguments 객체 관리
• 생성한 지역 스코프를 전역 스코프에서 시작하는 스코프 체인의 일원으로 연결
• => 함수 코드가 평가되면 실행 컨텍스트 생성

b-3. eval 코드

• eval 코드 : strict mode(엄격모드)에서 자신만의 독자적인 스코프 생성
• => eval 코드가 평가되면 eval 실행 컨텍스트 생성

b-4.모듈 코드

• 모듈 코드 : 모듈별로 독립적인 모듈 스코프 생성
• => 모듈 코드가 평가되면 모듈 실행 컨텍스트 생성

 

2. 소스코드의 평가와 실행

a. 모든 소스코드를 자바스크립트 엔진은 소스코드를 2개의 과정(소스코드의 평가, 소스코드의 실행)으로 나누어 처리

a-1. 소스코드 평가 과정

1. 실행 컨텍스트 생성
2. 변수, 함수등의 선언문만 먼저 실행
3. 생성된 변수, 함수 식별자를 키로 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프(렉시컬 환경의 환경 레코드)에 등록

a-2. 소스코드 평가 과정 끝나면 실행

1. 선언문 제외한 소스코드가 순차적으로 실행 시작 === 런타임 시작
2. 소스코드 실행에 필요한 정보(변수, 함수의 참조)를 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에서 검색해 취득
3. 변수 값의 변경 등 소스코드 실행 경과는 다시 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록

b. 다음과 같은 소스코드가 실행된다면?

var x;
a = 1;

b-1. 소스코드 평가 과정

1. 선언문 var x; 먼저 실행
2. 생성된 변수 식별자 x는 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록, undifined로 초기화

b-2. 소스코드 실행 과정 

1. 변수 선언문 var x;는 소스코드 평가 과정에서 이미 실행 완료되었기 때문에 변수 할당문 x=1;만 실행
2. 실행컨텍스트가 관리하는 스코프에 x 변수가 등록 확인 => x 변수에 값을 할당하려면 x 변수가 선언된 변수인지 확인 필요해서
3. 등록되어있다면 -> 값을 할당하고 할당 결과를 실행 컨텍스트에 등록하여 관리

 

3. 실행 컨텍스트의 역할

a. 전역 코드 평가

실행 전 전역 코드 평가 과정 : 전역 코드 실행 준비

선언문만 먼저 실행 : 전역코드의 변수 선언문, 함수 선언문 먼저 실행

생성된 전역 변수, 전역함수가 실행 컨텍스트가 관리하는 전역 스코드에 등록됨

var 키워드로 선언된 전역 변수와 함수 선언문으로 정의된 전역함수는 전역 객체의 프로퍼티와 메서드가 됨

b. 전역 코드 실행

전역코드 평가 과정이 끝나면 런타임 시작

1. 전역 코드 순차적으로 실행
2. 전역 변수에 값이 할당되고 함수 호출
3. 함수 호출되면 순차적으로 실행되던 전역 코드 실행 일시중단
4. 코드 실행 순서 변경해 함수 내부로 진입

c. 전역 코드 평가

함수 호출에 의해 코드 실행 순서가 변경되어 함수 내부로 진입하면 함수 코드 평가 과정을 통해 함수 코드 실행 준비

1. 매개변수와 지역변수 선언문 먼저 실행
2. 생성된 매개변수, 지역 변수가 실행 컨텍스트가 관리하는 지역 스코프에 등록
3. 함수 내부에서 지역번수처럼 사용할 수 있는 arguments 객체 생성 및 지역 스코프 등록
4. this 바인딩 결정

d. 전역 코드 평가

함수 코드 평가 과정이 끝나면 런타임 시작되어 함수 코드가 순차 실행 시작-> 매개변수와 지역변수에 값 할당, console.log 메서드 호출

1. console.log 메서드 호출 위해 식별자인 console 스코프 체인을 통해 검색
2. 이를 위해 함수 코드의 지역 스코프는 상위 스코프인 전역 스코프와 연결
3. console 식별자는 스코프 체인에 등록되어 있지 않고 전역 객체에 프로퍼티에 존재 =>전역 객체의 프로퍼티가 전역 변수처럼 전역 스코프를 통해 검색 가능하다는 것 의미
4. log 프로퍼티를 console 객체의 프로토타입 체인을 통해 검색 
5. console.log 메서드에 인수로 전달된 표현식 a+x+y 가 평가
6. a, x, y 식별자는 스코프 체인을 통해 검색
7. console.log 메서드의 실행이 종료되면 함수 코드 실행 과정 종료, 함수 호출 이전으로 되돌아가 전역 코드 실행 계속됨

e. 코드 실행되려면

• 선언에 의해 생성된 모든 식별자(변수, 함수, 클래스 등)을 스코프를 구분하여 등록, 상태변화(식별자에 의해 바인딩된 값의 변화) 지속적 관리되어야함
• 스코프는 중첩 관계에 의해 스코프 체인 형성->스코프 체인 통해 상위 스코프로 이동해 식별자 검색할 수 있어야함
• 전역 객체의 프로퍼티도 전역 변수처럼 검색할 수 있어야함
• 함수 호출이 종료되면 함수 호출 이전으로 되돌아가기 위해 현재 실행 중인 코드와 이전 실행 코드를 구분해 관리
• 현재 실행중인 코드의 실행순서를 변경할 수 있어야 하며 다시 되돌아갈 수 있어야함

f. 실행 컨텍스트

• 실행 컨텍스트 : 소스코드를 실행하는데 필요한 환경 제공하고 코드의 실행 결과를 실제로 관리하는 영역
• 실행 컨텍스트 : 식별자(변수, 함수, 클래스 등의 이름)을 등록하고 관리하는 스코프와 코드 실행 순서관리를 구현한 내부 매커니즘
• 모든 코드는 실행 컨텍스트를 통해 실행되고 관리됨
• 식별자와 스코프는 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경으로 관리
• 코드 실행 순서는 실행 컨텍스트 스택으로 관리

 

4. 실행 컨텍스트 스택

실행 컨텍스트 스택이란?

• 생성된 실행 컨텍스트는 스택 자료 구조로 관리됨
• 실행 컨텍스트 스택은 코드 실행 순서 관리
• 실행 컨텍스트 스택의 최상위에 존재하는 실행 컨텍스트는 언제나 현재 실행 중인 코드의 실행 컨텍스트
• 최상위 실행 컨텍스트 = 실행 컨텍스트

• 전역 코드 평가 ->  전역 실행 컨텍스트 생성
• 전역 실행 컨텍스트 생성 중 함수 호출 -> 함수 코드 평가 -> 함수 실행 컨텍스트 생성

a. 전역 코드 평가와 실행

1. 자바스크립트 엔진은 전역 코드 평가 -> 전역 실행 컨텍스트 생성 -> 실행 컨텍스트 스택에 푸쉬
2. 전역변수 x와 전역 함수 foo는 전역 실행 컨텍스트에 등록
3. 전역 코드 실행 -> 전역 변수 x에 값 할당, foo 함수 호출

b. foo 함수 코드 평가와 실행

1. 전역함수 foo 함수 호출 -> 전역 코드 실행 일시중단 & 코드의 제어권이 foo 함수 내부로 이동
2. 자바스크립트 엔진은 foo 함수 내부의 함수 코드 평가 -> foo 함수 실행 컨텍스트 생성 & 실행 컨텍스트 스택에 푸쉬
3. foo 함수의 지역변수 y와 중첩함수 bar가 foo 함수 실행 컨텍스트에 등록
4. foo 함수 실행되기 시작하여 지역 변수 y에 값 할당 -> 중첩 함수 bar 호출

c. bar함수 코드 평가와 실행

1. 중첩 함수 bar 호출 -> foo 함수 코드 실행 일시 중단 & 코드의 제어권이 bar 함수 내부로 이동
2. 자바스크립트 엔진은 bar 함수 내부의 함수 코드 평가 -> bar 함수 실행 컨텍스트 생성 & 실행 컨텍스트 스택에 푸쉬
3. bar 함수의 지역 변수 z 가 bar 함수 실행 컨텍스트에 등록
4. bar 함수 실행되기 시작하여 지역 변수 z에 값 할당 -> console.log 메소드 호출 & bar 함수 종료

d. foo 함수 코드로 복귀

1. bar 함수 종료 -> 코드 제어권이 다시 foo 함수로 이동
2. 자바스크립트 엔진은 bar 함수 실행 컨텍스트를 실행 컨텍스트 스택에서 팝하여 제거
3. foo 함수 종료

e. 전역 코드로 복귀

1. foo 함수 종료 -> 코드 제어권이 다시 전역 코드로 이동
2. 자바스크립트 엔진은 foo 함수 실행 컨텍스트를 실행 컨텍스트 스택에서 팝하여 제거
3. 전역 실행 컨텍스트도 실행 컨텍스트 스택에서 팜되어 실행 컨텍스트 스택에는 아무것도 남아있지 않음

 

5. 렉시컬 환경

a. 렉시컬 환경이란?

• 렉시컬 환경 : 식별자와 식별자에 바인딩된 값, 스코프에 대한 참조를 기록하는 자료구조로 실행 컨텍스트를 구성하는 컴포넌트
• 렉시컬 환경은 스코프와 식별자 관리
• 렉시컬 환경은 키와 값을 갖는 객체 형태의 스코프(전역, 함수, 블록 스코프) 생성해 식별자를 키로 등록, 식별자에 바인딩된 값 관리
• 렉시컬 환경은 스코프 구분해 식별자를 등록하고 관리하는 저장소 역할을 하는 렉시컬 스코프 실체

 

b. 실행 컨텍스트는 LexicalEnvironment 컴포넌트와 VariableEnvironment 컴포넌트로 구성

• 생성 초기에 LexicalEnvironment 컴포넌트와 VariableEnvironment 컴포넌트는 하나의 동일한 렉시컬 환경 참조
• 이후 몇가지 상황 만나면 VariableEnvironment 컴포넌트를 위한 새로운 렉시컬 환경 생성 -> 이후 두 컴포넌트의 내용이 달라질 수 있음
• 하지만 이번 장에서는 둘을 구분하지 않고 렉시컬 환경으로 통일해 설명

생성 초기의 실행 컨택스트와 렉시컬 환경

c. 렉시컬 환경은 두개의 컴포넌트로 구성

환경 레코드

• 환경 레코드 : 스코프에 포함된 식별자 등록, 등록된 식별자에 바인딩된 값 관리하는 저장소
• 환경 레코드는 소스코드의 타입에 따라 관리하는 내용 차이 ㅇ

외부 렉시컬 환경에 대한 참조 

• 외부 렉시컬 환경에 대한 참조는 상위 스코프 가리킴
• 상위 스코프 : 외부 렉시컬 환경 = 해당 실행 컨텍스트 생성한 소스코드를 포함하는 상위 코드의 렉시컬 환경
• 외부 렉시컬 환경에 대한 참조를 통해 단방향 링크드 리스트인 스코프 체인 구현

 

 

모던 자바스크립트 딥다이브 책을 정리한 내용입니다!!