[Deep Dive] 23장 - 실행 컨텍스트

실행 컨텍스트(execution context)는 자바스크립트의 동작 원리를 담고 있는 핵심 개념이다.

실행 컨텍스트를 이해하면

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

을 이해할 수 있다.

 

1. 소스코드의 타입

ECMAScript 사양은 소스코드(ECMAScript code)를 4가지 타입으로 구분한다.

4가지 타입의 소스코드는 실행 컨텍스트를 생성한다.

소스코드의 타입	설명
전역 코드(global code)	전역에 존재하는 소스코드를 말한다. 전역에 정의된 함수, 클래스 등의 내부 코드는 포함되지 않는다.
함수 코드(function code)	함수 내부에 존재하는 소스코드를 말한다. 함수 내부에 중첩된 함수, 클래스 등의 내부 코드는 포함 X
eval 코드	빌트인 전역 함수인 eval 함수에 인수로 전달되어 실행되는 소스코드
모듈 코드	모듈 내부에 존재하는 소스코드 모듈 내부의 함수, 클래스 등의 내부 코드는 포함 X

 

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

 

1. 전역 코드

전역 코드는 전역 변수를 관리하기 위해

최상위 스코프인 전역 스코프를 생성해야 한다.

var 키워드로 선언된 전역 변수와 함수 선언문으로 정의된 전역 함수를

전역 객체의 프로퍼티와 메서드로 바인딩하고 참조하기 위해 전역 객체와 연결되어야 한다.

이를 위해 전역 코드가 평가되면 전역 실행 컨택스트가 생성된다.

 

2. 함수 코드

함수 코드는 지역 스코프를 생성하고

지역 변수, 매개 변수, arguments 객체를 관리해야 한다.

그리고 생성한 지역 스코프를 전역 스코프에서 시작하는 스코프 체인의 일원으로 연결해야 한다.

이를 위해 함수 코드가 평가되면 함수 실행 컨텍스트가 생성된다.

 

3. eval 코드

eval 코드는 strict mode에서 자신만의 독자적인 스코프를 생성한다.

이를 위해 eval 코드가 평가되면 eval 실행 컨택스트가 생성된다.

 

4. 모듈 코드

모듈별로 독립적인 모듈 스코프를 생성한다.

이를 위해 모듈 코드가 평가되면 모듈 실행 컨택스트가 생성된다.

 

2. 소스코드의 평가와 실행

3. 실행 컨텍스트의 역할

 

1. 전역 코드 평가

2. 전역 코드 실행

3. 함수 코드 평가

4. 함수 코드 실행

 

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

1. 선언에 의해 생성된 모든 식별자를 스코프를 구분하여 등록하고 상태변화를 지속적으로 관리할 수 있어야 한다.
2. 스코프는 중첩 관계에 의해 스코프 체인을 형성해야 한다. 즉, 스코프 체인을 통해 상위 스코프로 이동하며 식별자를 검색할 수 있어야 한다.
3. 현재 실행 중인 코드의 실행 순서를 변경(예를 들어, 함수 호출에 의한 실행 순서 변경)할 수 있어야 하며 다시 되돌아갈 수도 있어야 한다.

이 모든 것을 관리하는 것이 바로 실행 컨텍스트다.

실행 컨텍스트는

1. 소스코드를 실행하는 데 필요한 환경을 제공하고 코드의 실행 결과를 실제로 관리하는 영역이다.
2. 식별자를 등록하고 관리하는 스코프와 코드 실행 순서 관리를 구현한 내부 메커니즘으로,
   모든 코드는 실행 컨텍스트를 통해 실행되고 관리된다.

식별자와 스코프는 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경으로 관리

코드 실행 순서는 실행 컨텍스트 스택으로 관리한다.

 

4. 실행 컨텍스트 스택

생성된 실행 컨텍스트는 스택 자료구조로 관리된다.

이를 실행 컨텍스트 스택이라고 부른다.

실행 컨텍스트 스택은 코드의 실행 순서를 관리한다.

실행 컨텍스트 스택의 최상위에 존재하는 실행 컨텍스트는 언제나 현재 실행 중인 코드의 실행 컨텍스트다.

따라서 실행 컨텍스트 스택의 최상위에 존재하는 실행 컨텍스트를 실행 중인 실행 컨텍스트(running execution context)라 부른다.

 

5. 렉시컬 환경

렉시컬 환경은 식별자와 식별자에 바인딩된 값,

그리고 상위 스코프에 대한 참조를 기록하는 자료구조로

실행 컨텍스트를 구성하는 컴포넌트다.

 

실행 컨텍스트 스택이 코드의 실행 순서를 관리한다면

렉시컬 환경은 스코프와 식별자를 관리한다.

 

6. 실행 컨텍스트의 생성과 식별자 검색 과정

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); // 42

1. 전역 객체 생성

2. 전역 코드 평가

(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

(3) 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정

3. 전역 코드 실행

4. foo 함수 코드 평가

(1) 함수 실행 컨텍스트 생성

(2) 함수 렉시컬 환경 생성

(2)-1 함수 환경 레코드 생성

(2)-2 this 바인딩

(2)-3 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정

5. foo 함수 코드 실행

6. bar 함수 코드 평가

7. bar 함수 코드 실행

(1) console.log 식별자 검색

(2) log 메서드 검색

(3) 표현식 a + b + x + y + z의 평가

(4) console.log 메서드 호출

8. bar 함수 코드 실행 종료

9. foo 함수 코드 실행 종료

10. 전역 코드 실행 종료

 

7. 실행 컨텍스트와 블록 레벨 스코프

블록마다 독립적인 렉시컬 환경을 생성한다.