23. 실행 컨텍스트

실행 컨텍스트_execution context 는 자바스크립트의 동작 원리를 담고 있는 핵심 개념이다.

실행 컨텍스트를 바르게 이해하면

 

• 자바스크립트가 스코프를 기반으로 식별자와 식별자에 바인딩된 값(식별자 바인딩)을 관리하는 방식
• 호이스팅이 발생하는 이유
• 클로저의 동작 방식
• 태스크 큐와 함께 동작하는 이벤트 핸들러
• 비동기 처리의 동작 방식

을 이해할 수 있다.

 

실행 컨텍스트란

실행할 코드에 제공할 환경 정보들을 모아놓은 객체

이다.

23.1 소스코드의 타입

이 4가지 타입의 소스코드는 실행 컨텍스트를 생성한다. 

소스코드(실행 가능한 코드executable code)를 4가지 타입으로 구분하는 이유는 

 

소스코드의 타입에 따라 실행 컨텍스트를 생성하는 과정과 관리 내용이 다르기 때문이다. 

 

1. 전역 코드

1. 전역 변수를 관리하기 위해 최상위 스코프인 전역 스코프를 생성
2. var 키워드로 선언된 전역 변수와 함수 선언문으로 정의된 전역 함수를 전역 객체의 프로퍼티와 메서드로 바인딩하고 참조하기 위해 전역 객체와 연결이 필요 
3. 이를 위해 전역 코드가 평가되면 전역 실행 컨텍스트가 생성된다.

2. 함수 코드

1. 함수 코드는 지역 스코프를 생성하고 지역 변수, 매개변수, arguments 객체를 관리해야 한다.
2. 생성한 지역 스코프를 전역 스코프에서 시작하는 스코프 체인의 일원으로 연결해야 한다.
3. 이를 위해 함수 코드가 평가되면 함수 실행 컨텍스트가 생성된다.

3. eval 코드

strict mode(엄격 모드)에서 자신만의 독자적인 스코프를 생성한다. 

이를 위해 eval 코드가 평가되면 eval 실행 컨텍스트가 생성된다.

4. 모듈 코드

모듈 코드는 모듈별로 독립적인 모듈 스코프를 생성한다. 

이를 위해 모듈 코드가 평가되면 모듈 실행 컨텍스트가 생성된다.

23.2 소스코드의 평가와 실행

모든 소스코드는 실행에 앞서 평가 과정을 거치며 코드를 실행하기 위한 준비를 한다. 

다시 말해, 자바스크립트 엔진은 소스코드를 2개의 과정, 

즉, 

1. 소스코드의 평가와 

2. 소스코드의 실행

과정으로 나누어 처리한다.

1. 소스코드 평가 과정

실행 컨텍스트를 생성하고 

변수, 함수 등의 선언문만 먼저 실행하여 생성된 변수나 함수 식별자를 키로 

실행 컨텍스트가 관리하는 스코프(렉시컬 환경의 환경 레코드)에 등록한다.

 

소스코드 평가 과정이 끝나면 선언문을 제외한 소스코드가 순차적으로 실행되기 시작한다. 즉, 런타임이 시작된다.

 

2. 소스코드의 실행

변수나 함수의 참조를 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에서 검색해서 취득한다.

소스코드의 실행 결과는 다시 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록된다.

23.3 실행 컨텍스트의 역할

1. 전역 코드 평가

전역 코드의 변수 선언문과 함수 선언문이 먼저 실행되고,

생성된 전역 변수와 전역 함수가 실행 컨텍스트가 관리하는 전역 스코프에 등록된다. var 키워드로 선언된 전역 변수와 함수 선언문으로 정의된 전역 함수는 전역 객체의 프로퍼티와 메서드가 된다.

2. 전역 코드 실행

전역 코드 평가 과정이 끝나면 런타임 시작하여 전역 코드가 순차적으로 실행. 전역 변수에 값이 할당, 함수 호출. 순차적으로 실행되던 전역 코드의 실행을 일시 중단하고 코드 실행 순서를 변경하여 함수 내부로 진입.

3. 함수 코드 평가

매개변수와 지역 변수가 실행 컨텍스트가 관리하는 지역 스코프에 등록된다. 또한 함수 내부에서 지역 변수처럼 사용할 수 있는 arguments 객체가 생성되어 지역 스코프에 등록되고 this 바인딩도 결정된다.

4. 함수 코드 실행

함수 코드 평가 과정이 끝나면 런타임 시작, 함수 코드가 순차적으로 실행.

매개변수와 지역 변수에 값이 할당되고 console.log 메서드가 호출된다.

 

 

 

이처럼 코드가 실행되려면

 

• 스코프를 구분하여 식별자와 바인딩된 값이 관리되어야 한다.
• 중첩 관계에 의해 스코프 체인을 형성하여 식별자를 검색할 수 있어야 한다.
• 전역 객체의 프로퍼티도 전역 변수처럼 검색할 수 있어야 한다.
• 함수 호출이 종료되면 함수 호출 이전으로 되돌아가기 위해 현재 실행 중인 코드와 이전에 실행하던 코드를 구분하여 관리해야 한다. 

 

이 모든 것을 관리하는 것이 바로 실행 컨텍스트다. 

실행 컨텍스트는 소스코드를 실행하는 데 필요한 환경을 제공하고 코드의 실행 결과를 실제로 관리하는 영역이다.

 

실행 컨텍스트는 

식별자(변수, 함수, 클래스 등의 이름)를 등록하고 관리하는 스코프와 

코드 실행 순서 관리를 구현한 내부 메커니즘으로, 

모든 코드는 실행 컨텍스트를 통해 실행되고 관리된다.

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

 

23.4 실행 컨텍스트 스택

자바스크립트 엔진은 먼저 전역 코드를 평가하여 전역 실행 컨텍스트를 생성한다. 

그리고 함수가 호출되면 함수 코드를 평가하여 함수 실행 컨텍스트를 생성한다.
실행 컨텍스트는 스택_stack 자료구조로 관리된다. 이를 실행 컨텍스트 스택 이라고 부른다.

위 코드를 실행하면 코드가 실행되는 시간의 흐름에 따라 실행 컨텍스트 스택에는 실행 컨텍스트가 추가_push 되고 제거_pop 된다.

23.5 렉시컬 환경

식별자와 식별자에 바인딩된 값, 그리고 상위 스코프에 대한 참조를 기록하는 자료구조로 실행 컨텍스트를 구성하는 컴포넌트다.

렉시컬 환경은 스코프와 식별자를 관리한다.

키와 값을 갖는 객체 형태의 스코프(전역, 함수, 블록 스코프)를 생성하여 식별자를 키로 등록하고 식별자에 바인딩된 값을 관리한다.

 

실행 컨텍스트는 LexicalEnvironment 컴포넌트와 VariableEnvironment 컴포넌트로 구성된다.

렉시컬 환경은 다음과 같이 두 개의 컴포넌트로 구성된다.

1. 환경 레코드_Environment Record

스코프에 포함된 식별자를 등록하고 등록된 식별자에 바인딩된 값을 관리하는 저장소다.

 

2. 외부 렉시컬 환경에 대한 참조_Outer Lexical Environment Reference

외부 렉시컬 환경에 대한 참조는 상위 스코프를 가리킨다. 외부 렉시컬 환경에 대한 참조를 통해 단방향 링크드 리스트인 스코프 체인을 구현한다.