모던 자자바스크립트 딥다이브 9일차

실행 컨텍스트

소스코드 타입

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

• 소스코드를 4가지 타입으로 구분하는 이유는 소스코드의 타입에 따라 실행 컨텍스트를 생성하는 과정과 관리 내용이 다르기 떄문이다.

전역 코드 

• 전역 코드는 변수를 관리하기 위해 촤상위 스코프인 전역 스코프를 생성해야 한다. 
• var 키워드나 함수 선언문으로 정의된 전역 함수를 전역 객체의 프로퍼티와 메서드로 바인딩하고 참조하기 위해 전역 객체와 연결되어야 한다. 이를 위해 전역 코드가 평가되면 전역 실행 컨텍스트기 생성된다. 

함수코드

• 함수 코드는 지역 스코프를 생성하고 지역변수, 매개변수, arguments 객체를 관리해야 한다. 그리고 생성한 지역 스코프를 전역 스코프에서 시작하는 스코프 체인의 일원으로 연결해야 한다. 이를 위해 함수 코드가 평가되면 함수 실행 컨텍스트 생성된다. 

eval 코드 

• eval 코드는 엄격 모드에서 자신만의 독자적인 스코프를 생성한다. 

모듈 코드

• 모듈 코드는 모듈별로 독립적인 모듈 코드를 생성한다. 

 

소스코드의 평가와 실행

• 모든 소스코드는 실행하기 앞서 평가 과정을 거치며 코드를 실행하기 위한 준비를 한다. 
• 자바스크립트 엔진은 소스코드를 2개의 과정, 즉 '소스코드의 평가'와 '소스코드의 실행' 과정으로 나누어 처리한다. 

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

• 소스코드의 평가 과정이 끝나면 선언문을 제외한 소스코드가 순차적으로 실행한다. (=런타임 시작) 
• 이 때 소스코드 실행에 필요한 정보를 스코프에서 검색해서 취득한다. 
• 그리고 실행 결과는 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록된다. 

var x;
x = 1;

 

• 자바스크립트 엔진은 변수 선언문 var x 먼저 실행한다. 이 때 변수 식별자 x는 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록하고 undefined로 초기화 된다. 
• 소스 코드 평가 과정이 끝나면 비로소 소스코드의 실행 과정이 시작된다. var x의 소스코드 평가 과정에서 이미 마쳤기 때문에, 실행 과정에서는 변수 할당문 x = 1; 만 실행된다. 
• x 변수에 값을 할당하려면 x 변수가 선언된 변수인지 확인해야 한다. 
• 이를 위해 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 x 변수가 등록되어 있는지 확인한다.

 

실행 컨텍스트의 역할 

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 ); // 3

전역 코드 평가

• 전역 코드를 실행하기에 앞서 전역 코드 평가 과정을 거치며 전역 코드를 실행하기 위한 준비를 한다. 소스코드 평가 과정에서는 선언문만 먼저 실행한다. 따라서 전역 코드의 변수와 함수 선언문이 먼저 실행되고, 그 결과 생성된 전역 변수와 함수 실행 컨텍스트가 전역 스코프에 등록된다. 

전역 코드 실행

• 전역 코드 평가과정이 끝나면 런타임이 시작되어 전역 코드가 순차적으로 실행되기 시작한다. 
• 이 때 전역 변수에 값이 할당되고 함수가 호출된다. 함수가 호출되면 순차적으로 실행되던 전역 코드의 실행을 일시 중단 시키고 코드의 실행 순서를 변경하여 함수 내부로 진입한다.

함수 코드 평가 

• 매개변수와 지역 변수 선언문이 먼저 실행되고, 그 결과 생성된 매개변수와 지역 변수가 실행 컨텍스트가 관리하는 지역 스코프에 등록된다. 
• 함수 내부에서 지역 변수처럼 사용할 수 있는 arguments 객체가 먼저 생성되어 지역 스코프에 등록되고 this 바인딩도 결정된다. 

함수 코드 실행

• 함수 코드 평가 과정이 끝나면 런타임이 시작되어 순차적으로 실행되기 시작한다. 이 때 매개변수와 지역변수의 값이 할당되고 console.log 메서드가 호출된다.
• console.log 메서드를 호출하기 위해 식별자인 console를 스코프 체인을 통해 검색한다. 이를 위해 함수 코드의 지역 스코프는 상위 스코프인 전역 스코프와 연결되어야 한다. 하지만 console 식별자는 스코프 체인에 등록되어 있지 않고 전역 객체 프로퍼티로 존재한다. 

함수 호출이 종료되면 함수 호출 이전으로 되돌아가기 위해 실행 중이 코드와 이전에 실행중인 코드를 구분하여야 한다. 

이처럼 코드가 실행되려면 다음과 같이 스코프, 식별자, 코드 실행 순서 등의 관리가 필요하다

• 선언에 의해 생성된 모든 식별자를 스코프를 구분하여 등록하고 상태 변화를 지속적으로 관리할 수 있어야 한다 
• 스코프는 중첩 관계에 의해 스코프 체인을 형성해야 한다. 즉 스코프 체인을 통해 상위 스코프로 이동하며 식별자를 검색해야한다.
• 현재 실행중인 코드 실행 순서를 변경할 수 있어야 하며 다시 되돌아갈수 있어야 한다. 

실행 컨텍스트는 소스코드를 실행하는데 필요한 환경을 제시하고 코드의 실행 결과를 실제로 관리하는 영역이다.

실행 컨텍스트는 식별자를 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.

 

실행 컨텍스트 스택 

• 아래 예제에서 소스코드를 실행 시킬 때 먼저 전역 코드를 평가하여 전역 실행 컨텍스트를 평가하고, 함수가 호출되면 함수 코드를 평가하여 함수 실행 컨텍스트를 생성한다.
• 이 때 생성된 실행 컨텍스트는 스택 자료구조로 관린된다. 이를 실행 컨텍스트 스택이라고 부른다 

const x = 1;

function foo() {
 const y = 2;
 
 function bar() {
   const z = 3;
   console.log(x + y + z);
 }
 bar();
}

foo(); // 6

전역 코드 평가와 실행

• 자바스크립트 엔진은 먼저 전역 코드를 평가하여 전역 실행 컨텍스트를 생성하고 실행 컨텍스트 스택에 푸시한다. 
• 이 때 전역변수 x와 전역함수 foo는 실행 컨텍스트에 등록됨 이후 전역 코드가 실행되기 시작하여 전역 변수 x에 값이 할당되고 전역함수 foo가 호출된다 

foo 함수 코드의 평가와 실행

• 전역 함수 foo 함수가 호출되면 전역 코드 실행 중단되고 코드의 제어권이 foo 함수 내부로 이동한다. 
• 자바스크립트 엔진은 foo 함수 내부의 함수 코드를 평가하여 foo 함수 실행 컨텍스트를 생성하고 컨텍스트 스택에 푸시한다. 이 때 foo 함수의 지역변수 y와 중첩 함수 bar가 foo 실행 컨텍스트에 등록된다. 이후 foo 함수가 실행되고 지역변수 y에 값이 할당되고, 중첩함수 bar가 호출된다. 

bar 함수 코드의 평가와 실행

• 중첩함수 bar가 호출되면 foo 함수 코드 실행은 중단되고 코드의 제어권이 bar 함수 내부로 이동한다. 
• 자바스크립트는 bar 함수 내부 코드를 평가해 bar 함수 실행 컨텍스트를 생성하고 실행 컨텍스트 스택에 푸시한다. 
• 이후 bar 함수 지역변수 z가 함수 실행 컨텍스트에 등록된다. bar 함수 코드가 실행되어 지역 변수 z에 값이 할당되고 console 메서드를 호출한 이후 bar 함수는 종료된다. 

foo 함수로 복귀

• bar 함수가 종료되면 코드의 제어권은 foo 함수로 다시 이동 후 자바스크립트 엔진이 bar 함수 실행 컨텍스트를 실행 컨텍스트 스택에서 팝하여 제거한다. 그리고 함수는 종료된다

전역 코드로 복귀

• foo 함수 종료되면 제어권은 다시 전역 코드로 이동. 이후 foo 함수 실행 컨텍스트를 실행 컨텍스트 스택에서 팝하여 제거시킨다. 그리고 더이상 전역 코드를 실행랄 게 없으면 전역 실행 컨텍스트도 스택에서 팝되어 제거된다. 

이처럼 실행 컨텍스트는 코드의 실행 순서를 관리한다. 소스코드가 평가되면 실행 컨텍스트가 생성되고 실행 컨텍스트 스택에 최상위에 쌓인다. 

실행 컨텍스트 스택의 최상위에 존재하는 실행 컨텍스트는 언제나 현재 실행중인 코드의 실행 컨텍스트이다.