[JavaScript] JS실행 컨텍스트

2022.09.22

💡 오늘의 JavaScript 공부

▶️ 실행 컨텍스트란?

자바스크립트의 동작 원리를 담고 있는 핵심 개념이자 자바스크립트 코드가 실행되고 연산되는 범위를 나타내는 추상적인 개념

우리가 코드를 작성하고 실행한다면 실행 컨텍스트(Execution Context) 내부에서 실행되고 있는 것이다. 즉 코드들이 실행되기 위한 환경이자 하나의 박스, 컨테이너라고 볼 수 있다.

실행 컨텍스트를 바르게 이해한다면?

1. 자바스크립트가 스코프를 기반으로 식별자와 식별자에 바인딩된 값을 관리하는 방식과 호이스팅이 발생하는 이유
2. 클로저의 동작방식
3. 태스크 큐와 함께 동작하는 이벤트 핸들러와 비동기 처리의 동작방식을 이해할 수 있다.

📌 소스코드의 타입

소스코드는 4가지 타입으로 분류된다. 그 이유는 소스코드의 타입에 따라 실행컨텍스트를 생성하는 과정과 관리 내용이 다르기 떄문이다.

전역코드

전역에 존재하는 소스코드를 말한다. 전역에 정의된 함수, 클래스 등의 내부코드는 포함되지 않는다.

함수코드

함수 내부에 존재하는 소스코드를 말한다. 함수 내부에 중첩된 함수, 클래스 등의 내부코드는 포함되지 않는다.

eval 코드

빌트인 전역함수인 eval 함수에 인수로 전달되어 실행되는 소스코드를 말한다.

모듈코드

모듈 내부에 존재하는 소스코드를 말한다. 모듈 내부의 함수, 클래스 등의 내부 코드는 포함되지 않는다.

📌 소스코드의 평가와 실행

자바스크립트 엔진은 소스코드를 2개의 과정, 즉 소스코드의 평가, 소스코드의 실행 과정으로 나누어 처리한다.

1. 평가단계

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

2. 실행단계

   소스코드 실행에 필요한 정보, 즉 변수나 함수의 참조를 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에서 검색하여 취득한다. 그리고 변수 값의 변경 등 소스코드의 실행결과는 다시 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록된다.

예를들어

var x ; // 소스코드 평과과정에서 먼저 실행
x = 1   // 변수 할당문 , 실행과정에서는 이것만 실행된다. 

자바스크립트는 위 예제를 2개의 과정으로 나누어 처리한다.

1. 먼저 소스코드 평가 과정에서 변수 선언문 var x ; 를 먼저 실행한다. 이때 생선된 변수 식별자 x는 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 등록되고 undefined로 초기화된다.
2. 소스코드 실행과정에서는 변수 할당문 x = 1 만 실행된다. 이때 x변수에 값을 할당하려면 먼저 x변수가 선언된 변수인지 확인해야 한다.

📌 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
}

// 함수호출 
foo(100);

// 메서드 호출 
console.log( x + y ); // 3

1. 전역 코드 평가

   전역 코드의 변수 선언문과 함수 선언문이 먼저 실행된다. 그 결과 생성된 전역 변수와 전역 함수가 실행 컨텍스트가 관리하는 전역 스코프에 등록된다. 이때 var키워드로 선언된 전역 변수와 함수 선언문으로 정의된 전역 함수는 전역 객체의 프로퍼티와 메서드가 된다.

2. 전역 코드 실행

   전역 변수에 값이 할당되고 함수가 호출된다. 함수가 호출되면 순차적으로 전역 코드의 실행을 일시 중단하고 코드 실행 순서를 변경하여 함수 내부로 진입한다.

3. 함수 코드 평가

   함수 내부로 진입하면 함수 내부의 문들을 실행하기에 앞서 함수 코드 평가 과정을 거친다.

   이때 매개변수와 지역 변수 선언문이 먼저 실행되고, 그 결과 생성된 매개변수와 지역 변수가 실행 컨텍스트가 관리하는 지역 스코프에 등록된다.

4. 함수 코드 실행

   매개변수와 지역 변수에 값이 할당되고 console.log 메서드가 호출된다.

   console.log 메서드를 호출하기 위해 먼저 식별자인 console을 스코프 체인을 통해 검색한다. 이를 위해 함수 코드의 지역 스코프는 상위 스코프인 전역 스코프와 연결되어야 한다. 그러나 console 식별자는 스코프 체인에 등록되어 있지 않고 전역 객체에 프로퍼티로 존재한다. 이는 전역 객체의 프로퍼티가 마치 전역 변수처럼 전역 스코프를 통해 검색 가능해야 한다는 것을 의미한다.

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

선언에 의해 생성된 모든 식별자 (변수, 함수, 클래스 등)를 스코프를 구분하여 등록하고 
상태 변화 (식별자에 의해 바인딩 된 값의 변화)를 지속적으로 관리할 수 있어야 한다. 

스코프는 중첩 관계에 의해 스코프 체인을 형성해야한다. 
즉, 스코프 체인을 통해 상위 스코프로 이동하며 식별자를 검색할 수 있어야 한다. 

현재 실행중인 코드의 실행 순서를 변경(예를 들어, 함수 호출에 의한 실행 순서 변경)
할 수 있어야 하며 다시 되돌아갈 수도 있어야한다. 

이 모든 것들을 관리하는 것이 실행 컨텍스트다. 실행 컨텍스트는 식별자를 등록하고 관리하는 스코프와 코드 실행 순서 관리를 구현한 내부 매커니즘으로, 모든 코드는 실행 컨텍스트를 통해 실행되고 관리된다.

📌 실행 컨텍스트 한줄 요약

실행 컨텍스트는 소스코드를 실행하는 데 필요한 환경을 제공하고 
코드의 실행 결과를 실제로 관리하는 영역이다.