23장, 실행컨텍스트

🔖 23장, 실행컨텍스트

📌 배운 내용 및 기억하고 싶은 내용

소스코드 타입의 타입

소스코드의 타입	설명
전역 코드	전역에 존재하는 소스코드를 의미
함수 코드	함수 내부에 존재하는 소스코드를 의미
eval 코드	eval 함수에 인수로 전달되어 실행되는 소스코드를 의미
모듈 코드	모듈 내부에 존재하는 소스코드를 의미

소스코드의 평가와 실행

자바스크립트 엔진은 소스코드를 2개의 과정 (소스코드 평가, 소스코드 실행)으로 나누어 처리

• 소스코드 평가
  • 실행 컨텍스트를 생성
  • 변수, 함수 등의 선언문만 먼저 실행
  • 생성된 함수 식별자를 키로 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록
• 소스코드 실행(런타임)
  • 변수나 함수의 참조를 실행컨텍스트가 관리하는 스코프에서 검색해서 취득
  • 소스코드의 실행결과는 다시 실행컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록됨

실행 컨텍스트의 역할

// 전역 변수 선언
const x = 1;
const y = 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

1. 전역 코드 평가

• 전역 코드를 실행하기 전에 전역 코드 평가 과정을 거쳐 전역 코드 실행을 준비
• 선언문만 먼저 실행
  • const x; const y;
• 생성된 전역 변수와 전역 함수가 실행 컨텍스트가 관리하는 전역 스코프에 등록됨
• 이때 var키워드로 선언된 전역 변수와 함수 선언문으로 정의된 전역 함수는 전역 객체의 프로퍼티와 메서드가 됨

2. 전역 코드 실행

• 평가 과정이 끝나면 런타임이 시작되어 코드가 순차적으로 실행

• 전역 변수에 값이 할당되고 함수가 호출됨
  • x = 1; y = 1;
• 함수가 호출되면 전역코드의 실행을 중단하고 코드 실행 순서를 변경하여 함수 내부로 진입함
  • foo(100);

3. 함수 코드 평가

• 함수 내부로 진입하면 내부의 문들을 실행하기 전에 함수 코드 평가 과정을 거치며 준비한다.

• 매개변수와 지역 변수 선언문이 먼저 실행되고 실행 컨텍스트가 관리하는 지역 스코프에 등록됨
  • var a, const x; const y;
• arguments 객체가 생성되어 지역 스코프에 등록되고, this 바인딩도 결정된다.

4. 함수 코드 실행

• 평가 과정이 끝나면 런타임이 시작되어 코드가 순차적으로 실행

• 매개변수와 지역 변수에 값이 할당되고 console.log() 메서드가 호출된다.
  • x = 10; y = 10;
  • console.log(a + x + y);
• console 식별자는 스코프 체인을 통해 검색한다.
  • 현재 스코프에 없으면 상위 스코프로 올라가서 검색

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실행 컨텍스트는 소스코드를 실행하는 데 필요한 환경을 제공하고 코드의 실행결과를 실제로 관리하는 영역

실행 컨텍스트는 식별자를 등록하고 관리하는 스코프와 코드 실행 순서 관리를 구현한 내부 메커니즘으로, 모든 코드는 실행 컨텍스트를 통해 실행되고 관리됨

• 식별자와 스코프는 실행컨텍스트의 렉시컬환경으로 관리
• 코드 실행 순서는 실행 컨텍스트 스택으로 관리

실행 컨텍스트 스택

• 실행 컨텍스트 스택: 코드의 실행 순서를 관리하는 것
  • LIFO(후입선출) 구조
  • 실행 컨텍스트 스택의 최상위에 존재하는 실행 컨텍스트는 언제나 현재 실행중인 코드의 실행 컨텍스트 === 실행중인 실행 컨텍스트

렉시컬 환경

• 렉시컬 환경: 식별자와 식별자에 바인딩된 값, 상위 스코프에 대한 참조를 기록하는 자료구조
  • 실행 컨텍스트를 구성하는 컴포넌트
• 렉시컬 환경의 컴포넌트 구성
  • 환경 레코드
    • 스코프에 포함된 식별자를 등록하고 등록된 식별자에 바인딩된 값을 관리하는 저장소
  • 외부 렉시컬 환경에 대한 참조
    • 상위 스코프를 가르킴(실행 컨텍스트를 생성한 소스코드를 포함하는 상위코드의 렉시컬 환경을 의미)
    • 스코프체인 구현

실행 컨텍스트의 생성과 식별자 검색과정

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 객체의 생성

• 전역 객체는 전역 코드가 평가되기 이전에 생성
• 전역 객체도 프로토타입 체인의 일원임

2. 전역 코드 평가

• 전역 코드 평가의 순서

  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

     2.3. 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정

• 전역 실행 컨텍스트 생성

  • 비어있는 전역 실행 컨텍스트를 생성하여 실행 컨텍스트 스택에 푸시

• 전역 렉시컬 환경 생성

  • 전역 렉시컬 환경을 생성하고 전역 실행 컨텍스트에 바인디

• 전역 환경 레코드 생성

  • 전역 환경 레코드: 전역 렉시컬 환경을 구성하는 컴포넌트
    • 전역 스코프, 빌트인 전역 프로퍼티, 빌트인 전역 함수, 표준 빌트인 객체 제공
  • 전역 환경 레코드는 객체 환경 레코드와 선언적 환경 레코드로 구성
    • var 키워드로 선언한 전역 변수와 let,const 키워드로 선언한 전역변수를 구분하여 관리하기 위해
    • 서로 협력하여 전역 스코프와 전역 객체를 관리

• 객체 환경 레코드 생성

  • 전역 코드 평가 과정에서 var키워드로 선언한 전역변수와 함수 선언문으로 정의된 전역 함수는 전역 환경 레코드의 객체 환경 레코드에 연결된 BindingObject를 통해 전역 객체의 프로퍼티와 메서드가 됨

• 선언적 환경 레코드 생성

  • let, const 키워드로 선언한 전역 변수(함수 표현식 포함)는 선언적 환경 레코드에 등록되고 관리됨
  • 런타임에 실행 흐름이 변수 선언문에 도달하기 전까지 일시적 사각지대(TDZ: Temporal Dead Zone)에 빠지게 됨(초기화 단계)

• this 바인딩

  • 전역 환경 레코드 [[GlobalThisValue]] 내부 슬롯에 this가 바인딩됨
  • 전연 코드에서 this는 전역 객체를 가리킴
  • this 바인딩은 전역 환경 레코드와 함수 환경 레코드에만 존재

• 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정

  • 현재 평가 중인 소스코드를 포함하는 외부 소스크드의 렉시컬 환경, 즉 상위 스코프를 가르킴
  • 이를 통해 스코프 체인 구현
  • 전역 코드를 포함하는 소스코드는 없으므로 외부 렉시컬 환경에 대한 참조는 null이 할당됨

3. 전역 코드 실행

• 변수 할당문이 실행되고 함수 호출문을 실행함
  • 그 전에 선언된 식별자인지 확인해야함
    • 동일한 이름의 식별자가 다른 스코프에 여러 개 존재 가능
    • 때문에 식별자 결정(어느 스코프의 식별자를 참조하면 되는지 결정하는 것)이 필요
• 식별자 결정을 위해 식별자를 검색할 때는 실행 중인 실행 컨텍스트에서 식별자를 검색하기 시작

4. foo 함수 코드 평가

• 함수 코드 평가 순서

  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

• 함수 실행 컨텍스트 생성

  • foo 함수 실행 컨텍스트를 생성 후에 함수 렉시컬 환경이 완성되면 실행 컨텍스트 스택에 푸시함

• 함수 렉시컬 환경 생성

  • foo 함수 렉시컬 환경을 생성하고 foo함수 실행 컨텍스트에 바인딩

• 함수 환경 레코드 생성

  • 매개 변수, arguments 객체, 함수 내부에 선언한 지역 변수와 중첩 함수를 등록하고 관리

• this 바인딩

  • 함수 환경 레코드의 [[ ThisValue ]] 내부 슬롯에 this가 바인딩 됨
  • this는 함수 호출 방식에 따라 결정 됨

• 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정

  • 함수 정의가 평가된 시점에 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경의 참조가 할당됨
  • 외부 렉시컬 환경에 대한 참조에 전역 렉시컬 환경의 참조가 할당됨

5. foo 함수 코드 실행

• 런타임 실행
  • 매개변수에 인수가 할당됨
  • 변수 할당문 실행됨
  • 함수가 호출됨
• 식별자 결정을 위해 실행중인 컨텍스트의 렉시컬 환경에서 식별자를 검색하기 시작함

6. bar 함수 코드 평가

• 렉시컬 환경의 생성과정은 foo 함수와 동일

7. bar 함수 코드 실행

• 런타임이 실행되어 매개변수에 인수 할당, 변수할당문 실행, console.log() 메서드 실행됨

console.log(a + b + x + y + z) 실행 과정

1. console 식별자 검색
2. log 메서드 검색
3. 표현식 a + b + x + y + z 평가
4. console.log 메서드 호출

8. bar 함수 코드 실행 종료

• bar 함수 실행 컨텍스트가 팝되어 제거됨
  • foo 실행 컨텍스트가 실행중인 실행 컨텍스트가 됨
• 모든 값은 누군가 의해 참조되지 않을 때 비로소 가비지 컬렉터에 의해 메모리 공간의 확보가 해제되어 소멸함

9. foo 함수 코드 실행 종료

• foo 함수 실행 컨텍스트가 팝되어 제거됨
  • 전역 실행 컨텍스트가 실행중인 실행 컨텍스트가 됨

10. 전역 코드 실행 종료

• 팝되어 실행 컨텍스트 스택에는 아무것도 남아있지 않게 됨

실행 컨텍스트와 블록 레벨 스코프

• var 키워드로 선언한 변수는 함수 레벨 스코프만 따름

• let, const로 선언한 변수는 모든 코드 블록을 지역 스코프로 인정하는 블록 레벨 스코프를 따름

• let x = 1;
    
  if (true) {
    let x = 10;
    console.log(x); // 10
  }
    
  console.log(x); // 1
  

  • if문 내에서 코드 블록이 실행되면 if문의 코드 블록을 위한 블록 레벨 스코프를 생성해야 함

  • 새롭게 실행된 if 문의 코드 블록을 위한 렉시컬 환경의 외부 렉시컬 환경에 대한 참조는 if 문이 실행 되기 이전의 전역 렉시컬 환경을 가르키게 됨

❗️ 읽은 소감

실행 컨텍스트는 평가후 실행을 하며 실행 컨텍스트 스택이란 LIFO 구조에 Push를 하여 실행을 한후, pop을 통해 종료를 한다. 실행 컨텍스트는 자바스크립트 엔진에서 중요한 역할을 하며, 동작원리를 개발자가 이해하기 쉽게 만드는 것 같았다. 또한 스코프체인이 자주 일어나 변수가 어떻게 저장되고 처리하는지, let과 const는 호이스팅이 일어나는데 var와 어떻게 다른지 알게되는 시간이 되었다.

❓ 궁금한 내용이나 잘 이해되지 않는 내용

• 없음