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소스코드의 타입
- ECMAScript 사양은 소스코드를 4가지 타입으로 구분
- 소스코드 타입에 따라 실행 컨텍스트 생성 과정 및 관리 내용이 다르기 때문
- 4가지 타입의 소스코드는 실행 컨텍스트를 생성
소스코드의 타입 설명 전역 코드 전역에 존재하는 소스코드
전역에 정의된 함수, 클래스 등의 내부 코드는 포함X함수 코드 함수 내부에 존재하는 소스코드
함수 내부에 중첩된 함수, 클래스등의 내부 코드는 포함Xeval 코드(사용X) 빌트인 전역 함수인 eval 함수에 인수로 전달되어 실행되는 소스코드 모듈 코드 모듈 내부에 존재하는 소스코드
모듈 내부의 함수, 클래스 등의 내부 코드는 포함X
전역 코드
- 전역 변수를 관리하기 위해 최상위 스코프인 전역 스코프를 생성하여 var키워드로 선언된 전역 변수와 함수 선언문으로 정의된 전역 함수를 전역 객체의 프로퍼티와 메서드로 바인딩
- 전역 변수를 참조하기 위해 전역 객체와 연결
- 이후 전역 코드가 평가되면 전역 실행 컨텍스트가 생성
함수 코드
- 함수 지역 스코프를 생성하며 지역변수, 매개변수, arguments 객체를 관리
- 그 후, 전역스코프에서 시작하는 스코프 체인의 일원으로 연결
- 함수 코드가 평가되면 함수 실행 컨텍스트가 생성
모듈 코드
- 모듈별로 독립적인 모듈 스코프를 생성
- 평가 후 모듈 실행 컨텍스트가 생성
소스코드의 평가와 실행
- 소스코드의 평가와 소스코드의 실행의 과정을 나누어서 진행
- 소스코드 평가(선언문) 과정에서 실행 컨텍스트를 생성
- 변수, 함수 등의 선언문을 먼저 실행하여 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록 (undefined로 초기화)
- 이후 소스코드가 순차적으로 실행되며(런타임) 변수나 함수의 참조를 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에서 검색하여 취득
- 값의 변경 등의 결과는 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록
var x = 1; = var x; + x = 1;
- 소스코드 평가 과정 : 변수 선언문 var x; 우선 실행 (호이스팅)
- 생성된 변수 식별자 x는 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록되고 undefined로 초기화
- 소스코드 실행 과정 : 변수 할당문 x=1; 실행 (변수가 선언된 변수인지 확인 필요)
- 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 x변수가 등록(선언)되어 있는지 확인
- x가 선언된 변수라면 값을 할당하고 할당 결과를 실행 컨텍스트에 등록하여 관리
실행 컨텍스트(execution context)
🔖 실행할 코드에 관한 환경 정보들을 모아놓은 객체 소스코드를 실행하는 데 필요한 환경을 제공하고 코드의 실행 결과를 실제로 관리하는 영역
실행 컨텍스트의 역할
// 전역 변수 선언
const x = 1;
const x = 2;
// 함수 정의
function foo(a) {
// 지역 변수 선언
const x = 10;
const y = 20;
// 메서드 호출
console.log(a + x + y); // 130
}
// 함수 호출
foo(100);
// 메서드 호출
console.log(x + y); // 3
- 전역 코드 평가
- 변수 및 함수 선언문 우선 실행
- 실행컨텍스트가 관리하는 전역 스코프에 전역변수, 전역함수가 등록
- 이는 전역 객체의 프로퍼티와 매서드가 됨.
- 전역 코드 실행
- 런타임이 시작되어 전역 코드가 순차적으로 실행
- 변수에 값이 할당되고 함수가 호출되어 함수 내부로 진입.
- 함수(지역) 코드 평가
- 매개변수 및 지역 변수 선언문이 우선 실행
- 매개변수 및 지역 변수가 실행컨텍스트가 관리하는 지역 스코프(여기선 함수)에 등록
- 지역 변수처럼 사용할 수 있는 객체(arguments)가 생성되며 this바인딩이 결정
- 함수(지역) 코드 실행
- 함수 코드 평가 과정이 끝난 후, 코드가 순차적으로 실행
- 매개변수와 지역 변수에 값이 할당 된 후 console.log 메서드가 호출
실행 컨텍스트 필수 요건
- 지역 스코프는 상위 스코프인 전역 스코프와 연결 필요
- 함수 코드 실행과정이 종료 된 후 전역코드 실행 지속 필요
- 스코프를 구분하여 등록하고 상태 변화(식별자에 바인딩된 값 변화) 관리 필요
- 중첩 관계에 의해 스코프 체인을 형성하여 식별자 검색 가능 필요
- 현재 실행 중인 코드의 실행 순서 변경(ex. 함수 호출에 의한 실행 순서 변경) 가능 필요
실행 컨텍스트가 관리해주는 요소 : 스코프, 식별자, 코드 실행 순서등
실행 컨텍스트 : 식별자(변수, 함수, 클래스 등의 이름)를 등록하고 관리하는 스코프와 코드 실행 순서 관리를 구현한 내부 메커니즘
모든 코드는 실행 컨텍스트를 통해 실행되고 관리
💡 식별자와 스코프 - 실행컨텍스트의 렉시컬환경으로 관리 코드 실행 순서 - 실행 컨텍스트 스택으로 관리
실행 컨텍스트 스택
- 소스코드를 평가할 때
- 전역코드와 함수코드 같이 소스코드의 타입이 다른 경우, 엔진은 먼저 전역 코드를 평가
- 전역 실행 컨텍스트를 생성한 후, 함수가 호출되면 함수 코드를 평가하여 함수 실행 컨텍스트를 생성
- 실행 컨텍스트 스택 : ****생성된 실행 컨텍스트가 스택 자료구조로 관리되는 것
실행 컨텍스트 스택은 코드의 실행 순서를 관리
실행 중인 실행 컨텍스트 : 실행 컨텍스트 스택의 최상위에 존재하는 실행 컨텍스트
렉시컬 환경
- 스코프와 식별자를 관리하는 공간
- 실행 컨텍스트는 LexicalEnvironment 컴포넌트와 VariableEnvironment 컴포넌트로 구성
- 렉시컬 환경 컴포넌트 구성
- 환경 레코드: 스코프에 포함된 식별자를 등록하고 등록된 식별자에 바인딩된 값을 관리하는 저장소
- 외부 렉시컬 환경에 대한 참조: 상위 스코프를 지칭이를 통해 단방향 링크드 리스트(Linked List)인 스코프 체인을 구현
상위 스코프 : 외부 렉시컬 환경, 즉 해당 실행 컨텍스트를 생성한 소스코드를 포함하는 상위 코드의 렉시컬 환경
실행 컨텍스트의 생성과 식별자 검색 과정
var x = 1; // 3. 전역 코드 실행
const y = 2;
function foo (a) { // 4. foo 함수 코드 실행
var x = 3;
const y = 4;
function bar (b) { // 5. bar 함수 코드 실행
const z = 5;
console.log(a + b + x + y + z);
}
bar(10);
}
foo(20);
이 코드에서 어떻게 실행 컨텍스트가 생성되고 코드 실행 결과가 관리 되는지는 아래의 순서대로 진행
1. 전역 객체 생성
- 전역 코드가 평가 되기 이전에 생성
- 빌트인 전역 프로퍼티와 빌트인 전역함수, 표준 빌트인 객체가 추가되며 특정 환경(CSR, SSR)의 호스트 객체를 포함
- 전역 객체 또한 Object.prototype을 상속받아 프로토타입 체인의 일원
2. 전역 코드 평가
- 전역 실행 컨텍스트 생성(실행 중인 실행 컨텍스트) → 실행 컨텍스트 스택에 푸시
- 전역 렉시컬 환경 생성 → 전역 실행 컨텍스트에 바인딩
- 객체환경 레코드 생성: BindingObject라고 부르는 객체와 연결
- 전역 코드 평가 과정에서 var 키워드로 선언한 전역 변수와 함수 선언문으로 정의된 전역 함수 → 전역 환경 레코드의 객체 환경 레코드에 연결된 BindingObject를 통해 전역 객체의 프로퍼티와 메서드가 됌
- 선언적 환경 레코드 생성: 전역 객체의 프로퍼티가 되지 않고, 개념적인 블록인 전역 환경 레코드의 선언적 환경 레코드에 let과 const 존재전역 환경 레코드 생성: 전역 환경 레코드는 객체 환경 레코드와 선언적 환경 레코드로 구성
- this 바인딩: 일반적으로 전역 코드에서 this는 전역 객체를 지침.
전역 환경 레코드의 [[GlobalThisValue]] 내부 슬롯에서 전역 객체가 바인딩 this 바인딩은 전역 환경 레코드와 함수 환경 레코드에만 존재 - 외부 렉시컬 환경(상위 스코프)에 대한 참조 결정
전역 렉시컬 환경의 외부 렉시컬 환경에 대한 참조에 null 할당 (전역 렉시컬 환경이 스코프 체인의 종점에 존재함을 의미)
- 객체환경 레코드 생성: BindingObject라고 부르는 객체와 연결
객체 환경 레코드 : 전역 객체과 관리하던 var 키워드로 선언한 전역 변수, 함수 선언문으로 정의한 전역함수, 빌트인 등을 관리.
선언적 환경 레코드 : let, const 키워드로 선언한 전역 변수 관리.
3. 전역 코드 실행
- 코드가 순차적으로 실행
- 식별자 결정을 위해 식별자를 검색할 때는 실행중인 실행 컨텍스트에서 식별자를 검색하기 시작
식별자 결정(Identifier resolution) : 전역 코드 실행 과정에서 동일한 이름의 식별자가 다른 스코프에 여러 개 존재하는 경우, 어느 스코프를 참조할 지 결정하는 것
4. foo 함수 코드 평가
- foo함수가 호출되면 전역 코드의 실행을 중지하고 foo함수 내부로 코드의 제어권이 이동
- 그 이후에 함수 코드를 평가하기 시작하며 아래의 순서대로 진행
- 함수 실행 컨텍스트 생성 : 생성된 함수 실행 컨텍스트는 함수 렉시컬 환경이 완성된 다음 실행 컨텍스트에 푸시
- 함수 렉시컬 환경 생성 : 렉시컬 환경을 생성하고 foo 함수 실행 컨텍스트에 바인딩
(환경 레코드와 외부 렉시컬 환경에 대한 참조로 구성)- 함수 환경 레코드 설정: 매개변수, arguments 객체, 함수 내부에서 선언한 지역 변수와 중첩 함수를 등록하고 관리
- this 바인딩: 일반함수로 호출 되었으므로 전역 객체를 지침
- 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정: foo 함수 정의가 전역 코드 평가 시점에 평가되어 이 시점의 실행중인 실행 컨텍스트는 전역 실행 컨텍스트이므로 외부 렉시컬 환경에 대한 참조에는 전역 렉시컬 환경의 참조가 할당 함수의 상위 스코프를 함수 객체의 내부 슬롯 [[Environment]]에 저장하는데, 이것이 외부 렉시컬 환경에 대한 참조에 할당되는 것이며 렉시컬 스코프를 구현하는 메커니즘
렉시컬 스코프와 함수 객체의 내부 슬롯 [[Environment]]는 클로저를 이해할 수 있는 중요한 단서
5. foo 함수 코드 실행
- 코드가 실행되면서 식별자 결정을 위해 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경에서 식별자를 검색 시작
6. bar 함수 코드 평가
- foo 함수 코드 평가와 동일
7. bar 함수 코드 실행
- 거의 foo 함수 코드와 비슷하게 이루어지며, 여기서 console.log(a + b + x + y+ z)의 경우 다음의 순서로 이루어진다.
- console식별자 검색: 식별자를 검색하다가 최종적으로 전역 렉시컬 환경의 객체 환경 레코드의 BindingObject에서 찾는다.
- log 메서드 검색: 프로토타입 체인을 통해 메서드 검색(console 객체가 직접 소유하는 프로퍼티)
- a + b + x + y + z 표현식의 평가
- console.log 메서드 호출
8. bar 함수 코드 실행 종료
- bar 함수 실행 컨텍스트가 실행 컨텍스트 스택에서 pop되어 제거되고 foo 실행 컨텍스트가 실행 중인 실행 컨텍스트가 됨
- --> 실행 컨텍스트가 제거 되었다고 해서 렉시컬 환경 까지 즉시 소멸하는 것이 아닌 가비지 컬렉터에 의해 메모리 공간의 확보가 해제 될때 까지 남아 있음.
- 누군가 참조하고 있다면 bar 렉시컬 환경은 소멸X
9. foo 함수 코드 실행 종료
- foo 함수 실행 컨텍스트가 pop 되어 제거되고, 전역 실행 컨텍스트가 실행 중인 실행 컨텍스트
10. 전역 코드 실행 종료
- 마찬가지로 전역 실행 컨텍스트가 pop되어 실행컨텍스트 스택에는 아무것도 남아있지 않게 됌.
실행 컨텍스트와 블록 레벨 스코프
- 전역 소스 코드에서 블록문의 경우 변수가 선언되었을 시, 렉시컬 환경을 새롭게 생성하여 기존의 전역 렉시컬 환경을 교체
- 이때 이 렉시컬 환경의 외부 렉시컬 환경에 대한 참조는 전역 렉시컬 환경을 지침.
이는 if 문뿐만 아니라 블록 레벨 스코프를 생성하는 모든 블록문에 적용
- for 문의 변수 선언문의 경우 코드 블록이 반복되어 실행될 때마다 코드 블록을 위한 새로운 렉시컬 환경을 생성
- 이때 for문안에 정의 된 함수가 있다면 이 함수의 상위스코프는 for문의 코드 블록이 생성한 렉시컬 환경
- 또한, 함수의 상위 스코프는 for문의 코드 블록이 반복되어서 실행될 때마다 식별자의 값을 유지해야하는데 이를 위해 독립적인 렉시컬 환경을 생성하여 식별자의 값을 유지
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