[자바스크립트] 실행 컨텍스트 (1)

실행 컨텍스트

JS

실행 컨텍스트는 자바스크립트의 동작 원리를 담고 있습니다. 실행 컨텍스트를 바르게 이해하면 스코프 기반으로 식별자와 식별자에 바인딩된 값을 관리하는 방식, 호이스팅의 이유, 클로저(!!)의 동작 방식등의 동작 방식의 이해가 가능합니다. 내용이 방대하기 때문에 여러번에 나눠서 시리즈처럼 정리해보도록 하겠습니다.

소스코드

자바스크립트에서 소스코드는 총 4가지 타입으로 구분합니다. 이를 굳이 구별해놓은 이유는 당연히 서로 다르기 때문입니다. 소스코드의 타입에 따라서 실행 컨텍스트를 생성하는 과정이 다르고 관리하는 내용도 달라집니다. 소스코드는 아래와 같이 구분합니다.

타입	내용
전역 코드	전역에 존재하는 코드. 함수, 클래스등의 내부 코드는 포함 x
함수 코드	함수 내부에 존재하는 코드. 중첩된 함수, 클래스 등의 내부코드는 포함 x
eval 코드	빌트인 전역 함수 eval 함수에 인수로 전달되어 실행하는 코드
모듈 코드	모듈 내부에 존재하는 코드. 모듈 내부 함수, 클래스 등의 내부코드 포함 x

전역 코드

전역 코드는 전역 변수를 관리해야 합니다. 이를 위해 전역 스코프를 생성합니다.  var 키워드로 선언된 전역 변수(var 키워드는 함수 레벨 스코프이기 때문에 전역 변수처럼 사용됩니다)들과 전역 함수를 전역 객체에 바인딩하고 참조를 위해 전역 객체와의 연결이 필요합니다. 이를 위해 코드 평가시에 전역 실행 컨텍스트가 생성됩니다.

함수 코드

함수 코드는 지역 스코프를 생성해 지역 변수, 매개변수, arguments 객체를 관리합니다. 이후 스코프 체인을 연결하기 위해 전역 스코프에 연결해줘야 합니다. 이를 위해 코드 평가시 함수 실행 컨텍스트가 생성됩니다.

eval 코드

stict mode 에서 독자적인 스코프를 생성합니다. eval 코드 평가시 eval 실행 컨텍스트를 생성합니다.

모듈 코드

모듈 코드는 모듈 별로 모듈 스코프를 생성합니다. 모듈 코드 평가시 모듈 실행 컨텍스트를 생성합니다.

 

소스코드 평가와 실행

자바스크립트 엔진은 소스코드를 2개의 과정으로 나누어 처리합니다. 이를 소스코드의 평가와 소스코드의 실행 이라고 합니다. 

 

소스코드의 평가 과정에서는 실행 컨텍스트를 생성합니다. 변수, 함수 등의 선언문 만을 먼저 실행해 변수나 함수 식별자를 키로 실행 컨텍스트에서 관리하는 스코프에 등록하게 됩니다.

 

이 과정이 끝나면 소스코드가 순차적으로 실행됩니다. (런타임의 실행이라고도 합니다.) 이때에 소스코드가 필요한 정보는 평가시에 등록했던 실행 컨텍스트의 스코프에서 검색하고 참조하게 됩니다. 

실행 컨텍스트

코드가 실행되기 위해서는 스코프를 구분해 관리해야 합니다. 스코프 체인을 형성해 식별자를 검색해야 하고 함수 호출이 종료되면 호출 이전으로 돌아가기 위해 (자바스크립트는 위에서 부터 아래로 코드가 실행되는 코드 실행 흐름을 가지고 있지만, 함수 실행시에는 선언된 함수로 코드 실행 흐름이 바뀌게 됩니다.) 현재 실행 중인 코드와 이전에 실행하던 코드의 구분이 가능해야 합니다.

 

즉, 1. 식별자가 등록되있는 스코프를 구분하고 값의 변화를 지속적으로 관리할 수 있어야 하고, 2. 스코프 체인을 형성해 상위 스코프의 식별자 검색이 가능해야 하고, 3. 코드의 실행 순서 변경과 되돌아가는 것이 가능해야 합니다.

 

이 모든것은 실행 컨텍스트를 통해서 관리됩니다. 좀 더 구체적으로 실행 컨텍스트는 스코프와 코드 실행 순서 관리를 구현한 내부 메커니즘으로, 모든 코드는 실행 컨텍스트를 통해 실행되고 관리된다 라고 할 수 있습니다. 식별자와 스코프는 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경, 코드 실행 순서는 실행 컨텍스트 스택으로 관리합니다.

 

실행 컨텍스트 스택

코드의 실행 흐름은 스택이라는 자료구조로 관리 됩니다. 이 스택에는 실행 컨텍스트들이 push, pop 되게 됩니다. 실행 컨텍스트들이 스택이라는 자료구조로 관리하기 위해 이를 실행 컨텍스트 스택이라고 부르고 콜 스택(call stack) 이라고 부르기도 합니다.

 

실행 컨텍스트는 코드 평가시에 생성됩니다. 생성된 실행 컨텍스트는 실행 컨텍스트 스택에 push 되고 식별자를 등록, 코드 실행이 진행되게 됩니다. 이 때 함수 코드를 만나게 되면 마찬가지로 함수의 평가 단계에서 함수 실행 컨텍스트를 생성하고 실행 컨텍스트 스택에 푸시하게 됩니다. 주의해야 할 점은, 각 함수마다 실행 컨텍스트를 만든다는 점입니다. 하나의 함수에는 여러 함수가 존재 할 수 있으므로, 이들을 모두 각각의 실행 컨텍스트들을 만듭니다.

 

함수가 종료되면 스택 자료구조에 의해 pop 연산이 일어나게 됩니다. 실행 컨텍스트의 맨 위에 존재하는 실행 컨텍스트를 현재 실행 중인 코드의 실행 컨텍스트라고 합니다. 이를 통해 코드의 실행 순서를 관리하고 실행 중인 코드로 돌아가는 것이 가능합니다. 

 

렉시컬 환경

실행 컨텍스트 스택이 코드의 실행 순서를 관리한다면 렉시컬 환경은 스코프와 식별자를 관리합니다. 렉시컬 환경은 객체 형태의 스코프(전역, 함수, 블록) 를 생성합니다. 식별자를 키로 등록하고 바인딩된 값을 관리합니다. 이처럼 렉시컬 환경은 식별자를 등록하고 관리하는 저장소 역할을 하게 됩니다. 렉시컬 환경은 아래와 같이 구성 됩니다.

 

그림 실력이 아주 떨어지네요 ^^.... 참고만 해주세여..

 환경 레코드에는 실제로 식별자를 등록하게 되고 등록된 식별자에 바인딩된 값의 관리를 맡고 있는 저장소 입니다.

 

식별자 x 와 y 의 값이 담겨있습니다.

외부 렉시컬 환경에 대한 참조는 상위 스코프를 가리키게 됩니다. 상위 스코프는 외부 렉시컬 환경, 즉 실행 컨텍스트를 생성한 소스코드를 포함하는 상위 코드의 렉시컬 환경입니다. 만약 전역에서 함수를 만들었다면 함수의 외부 렉시컬 환경에 대한 참조는 전역의 렉시컬 환경이 됩니다. (조금 어려운 내용입니다.) 이 외부 렉시컬 환경에 대한 참조를 통해 단방향 링크드 리스트인 스코프 체인의 구현이 가능해집니다.

 

만약 전역 함수였다면 전역 렉시컬 환경을 참조합니다.

이와 같이 구성된 실행 컨텍스트가 정확히 어떻게 동작하는 지에 대해서는 다음 포스트를 통해서 자세히 알아보도록 하겠습니다.

 

보다 더 자세한 내용은 아래 링크에서 확인 가능하고, 저 또한 내용들을 공부하며 정리하기 위한 목적으로 글을 남기는 것을 알려드립니다. 읽어주셔서 감사합니다!

 

출처 :https://poiemaweb.com