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✅실행 컨텍스트

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By Dain Kang
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소스코드의 타입

타입설명
전역 코드전역에 존재하는 소스코드. 전역에 정의된 함수, 클래스 등의 내부 코드는 포함되지 않는다.
함수 코드함수 내부에 존재하는 소스코드. 함수 내부에 중첩된 함수, 클래스 등의 내부 코드는 포함되지 않는다.
eval 코드빌트인 전역 함수인 eval 함수에 인자로 전달되어 실행되는 소스코드
모듈 코드모듈 내부에 존재하는 소스코드. 모듈 내부의 함수, 클래스 등의 내부 코드는 포함되지 않는다.

각 코드들은 실행되기 전 평가되어 실행 컨텍스트를 생성한다.

소스코드의 평가와 실행

자바스크립트 엔진은 소스코드를 평가와 실행 두 과정으로 나누어 처리한다.

평가 과정에서는 실행 컨텍스트를 생성하고 변수, 함수 등의 선언문만 컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록한다.

평가 과정이 끝나면 런타임이 시작되며 소스코드 실행에 필요한 정보, 즉 변수나 함수의 참조를 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에서 검색해서 취득한다.

그리고 변수 값의 변경 등 소스코드의 실행 결과는 다시 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록된다.

실행 컨텍스트의 역할

  • 소스코드를 실행하는 데 필요한 환경을 제공하고 코드의 실행 결과를 실제로 관리하는 영역

  • 식별자를 등록하고 관리하는 스코프와 실행 순서 관리를 구현한 메커니즘

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

실행 컨텍스트 스택

실행 컨텍스트는 스택 자료구조로 관리되며 이를 실행 컨텍스트 스택이라고 부른다.

소스코드가 평가되면 실행 컨텍스트가 생성되고 실행 컨텍스트 스택의 최상위에 쌓인다.

코드가 실행됨에 따라 실행 컨텍스트 스택에는 실행 컨텍스트가 추가(push)되고 제거(pop)된다.

렉시컬 환경

  • 렉시컬 환경은 스코프를 생성하여 식별자와 식별자에 바인딩된 값을 관리하는 저장소 역할을 한다.

  • 실행 컨텍스트는 LexicalEnvironment 컴포넌트와 VariableEnvironment 컴포넌트로 구성된다.

    • 생성 초기에 LexicalEnvironment 컴포넌트와 VariableEnvironment 컴포넌트는 하나의 동일한 렉시컬 환경을 참조한다.
    • 이후 새로운 렉시컬 환경을 생성하여 두 컴포넌트의 내용이 달라지는 경우도 있다.

  • 렉시컬 환경은 두 개의 컴포넌트로 구성된다.

    • EnvironmentRecord(환경 레코드) : 스코프에 포함된 식별자를 등록하고 등록된 식별자에 바인딩된 값을 관리하는 저장소
    • OuterLexicalEnvironmentReference(외부 렉시컬 환경에 대한 참조) : 상위 스코프, 즉 해당 실행 컨텍스트를 생성한 상위 코드의 렉시컬 환경를 가리키며 스코프 체인을 구현한다.

실행 컨텍스트의 생성과 식별자 검색 과정

전역 코드 평가

자바스크립트 엔진의 전역 코드 평가는 다음 순서로 진행된다.

1. 전역 실행 컨텍스트 생성

2. 전역 렉시컬 환경 생성

전역 렉시컬 환경(Global Lexical Environment)을 생성하고 전역 실행 컨텍스트에 바인딩한다.

2.1 전역 환경 레코드 생성

전역 환경 레코드는 객체 환경 레코드(Object Environment Record)와 선언적 환경 레코드(Declarative Environment Record)로 구성된다.

모든 전역 변수가 전역 객체의 프로퍼티가 되는 ES6 이전에는 전역 객체가 전역 환경 레코드의 역할을 수행했다.

하지만 ES6의 let, const 키워드로 선언한 전역 변수는 전역 객체의 프로퍼티가 되지 않고 개념적인 블록 내에 존재하게 된다.

객체 환경 레코드는 기존의 전역 객체가 관리하던 var 키워드로 선언한 전역 변수와 함수 선언문으로 정의한 전역 함수, 빌트인 전역 프로퍼티와 빌트인 전역 함수, 표준 빌트인 객체를 관리하고, 선언적 환경 레코드는 let, const 키워드로 선언한 전역 변수를 관리한다.

2.1.1 객체 환경 레코드 생성

객체 환경 레코드는 전역 코드 평가 전에 생성되는 전역 객체(window)인 BindingObject와 연결된다.

var로 선언된 전역 변수와 전역 함수는 BindingObject를 통해 전역 객체의 프로퍼티와 메서드가 된다.

2.1.2 선언적 환경 레코드 생성

let, const 키워드로 선언한 전역 변수는 선언적 환경 레코드에 등록되고 관리된다.

2.2 this 바인딩

전역 환경 레코드의 [[GlobalThisValue]] 내부 슬롯에 this가 바인딩된다.

전역 코드에서 this를 참조하면 전역 환경 레코드의 [[GlobalThisValue]] 내부 슬롯에 바인딩되어 있는 객체가 반환된다.

this 바인딩은 전역 환경 레코드와 함수 환경 레코드에만 존재한다.

2.3 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정

현재 평가 중인 소스코드를 포함하는 외부 소스코드의 렉시컬 환경, 즉 상위 스코프를 가리킨다.

전역 코드를 포함하는 소스코드는 없으므로 외부 렉시컬 환경에 대한 참조에 null이 할당된다.

전역 코드 실행

동일한 이름의 식별자가 다른 스코프에 여러 개 존재할 수 있다.

어느 스코프의 식별자를 참조하면 되는지 결정하는 것을 식별자 결정이라고 한다.

실행 중인 실행 컨텍스트에서 우선 식별자를 검색하고, 검색할 수 없으면 외부 렉시컬 환경에 대한 참조가 가리키는 렉시컬 환경, 즉 상위 스코프로 이동하여 식별자를 검색한다.

foo 함수 코드 평가

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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); // <- 호출 직전

1. 함수 실행 컨텍스트 생성

함수 실행 컨텍스트는 함수 렉시컬 환경이 완성된 다음 실행 컨텍스트 스택에 푸시된다.

2. 함수 렉시컬 환경 생성

foo 함수 렉시컬 환경을 생성하고 foo 함수 실행 컨텍스트에 바인딩한다.

2.1 함수 환경 레코드 생성

함수 환경 레코드는 매개변수, arguments 객체, 함수 내부에서 선언한 지역 변수와 중첩 함수를 등록하고 관리한다.

2.2 this 바인딩

함수 환경 레코드의 [[ThisValue]] 내부 슬롯에 this가 바인딩된다.

foo 함수는 일반 함수로 호출되었으므로 this는 전역 객체를 가리킨다.

2.3 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정

자바스크립트 엔진은 함수 정의를 평가하여 함수 객체를 생성할 때 현재 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경, 즉 함수의 상위 스코프를 함수 객체의 내부 슬롯 [[Environment]]에 저장한다.

foo 함수의 외부 렉시컬 환경에 대한 참조에 함수 객체의 내부 슬롯 [[Environment]]에 저장된 렉시컬 환경의 참조가 할당된다.

foo 함수는 전역 코드에 정의된 전역 함수이므로 외부 렉시컬 환경에 대한 참조에는 전역 렉시컬 환경의 참조가 할당된다.

foo 함수 코드 실행

식별자 결정을 위해 실행 중인 foo 함수 렉시컬 환경에서 식별자 x,y를 검색한다.

만약 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경에서 식별자를 검색할 수 없으면 외부 렉시컬 환경에 대한 참조가 가리키는 렉시컬 환경으로 이동하여 식별자를 검색한다.

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