실행 컨텍스트(execution context)는 자바스크립트의 동작 원리를 담고 있는 핵심 개념이다.
소스코드를 실행하는 데 필요한 환경을 제공하고 코드의 실행 결과를 실제로 관리하는 영역이다.
식별자를 등록하고 관리하는 스코프와 코드 실행 순서 관리를 구현한 내부 메커니즘으로,
모든 코드는 실행 컨텍스트를 통해 실행되고 관리된다.
식별자와 스코프는 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경으로 관리하고
코드 실행 순서는 실행 컨텍스트 스택(콜 스택)으로 관리한다.
실행 컨텍스트 스택의 최상위에 존재하는 실행 컨텍스트는 언제나 현재 실행 중인 코드의 실행 컨텍스트다.
LexicalEnvironment 컴포넌트와 VariableEnvironment 컴포넌트로 구성된다.
소스코드의 타입 | 설명 |
전역 코드 | 전역에 존재하는 소스코드를 말한다. 전역에 정의된 함수, 클래스 등의 내부 코드는 포함되지 않는다. |
함수 코드 | 함수 내부에 존재하는 소스코드를 말한다. 함수 내부에 중첩된 함수, 클래스 등의 내부 코드는 포함되지 않는다. |
eval 코드 | 빌트인 전역 함수인 eval함수에 인수로 전달되어 실행되는 소스코드를 말한다. |
모듈 코드 | 모듈 내부에 존재하는 소스코드를 말한다. 모듈 내부의 함수, 클래스 등의 내부 코드는 포함되지 않는다. |
소스코드의 타입에 따라 실행 컨텍스트를 생성하는 과정과 관리 내용이 다르다.
소스코드의 평가와 실행
자바스크립트 엔진은 소스코드를 2개의 과정, 즉 "소스코드의 평가"와 "소스코드의 실행" 과정으로 나누어 처리한다.
- 소스코드 평가 과정에서는 실행 컨텍스트를 생성하고 변수, 함수 등의 선언문만 먼저 실행하여 생성된 변수나 함수 식별자를 키로 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프(렉시컬 환경의 환경 레코드)에 등록한다.
- 소스코드 평가 과정이 끝나면 비로소 선언문을 제외한 소스코드가 순차적으로 실행되기 시작한다. 즉, 런타임이 시작된다. 이때 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.
렉시컬 환경
렉시컬 환경(Lexical Enviroment)은 식별자와 식별자에 바인딩된 값, 그리고 상위 스코프에 대한 참조를 기록하는 자료구조로 실행 컨텍스트를 구성하는 컴포넌트다.
키와 값을 갖는 객체 형태의 스코프(전역, 함수, 블록 스코프)를 생성하여 식별자를 키로 등록하고 식별자에 바인딩된 값을 관리한다.
렉시컬 환경은 스코프를 구분하여 식별자를 등록하고 관리하는 저장소 역할을 하는 렉시컬 스코프의 실체다.
실행 컨텍스트가 제거되었다고 해서 렉시컬 환경까지 즉시 소멸하는 것은 아니다.
렉시컬 환경은 실행 컨텍스트에 의해 참조되기는 하지만 독립적인 객체다.
렉시컬 환경은 두 개의 컴포넌트로 구성된다.
- 환경 레코드(Environment Record)
스코프에 포함된 식별자를 등록하고 등록된 식별자에 바인딩된 값을 관리하는 저장소다.
환경 레코드는 소스코드의 타입에 따라 관리하는 내용에 차이가 있다.
- 외부 렉시컬 환경에 대한 참조(Outer Lexical Environment Reference)
외부 렉시컬 환경에 대한 참조는 상위 스코프를 가리킨다.
이때 상위 스코프란 외부 렉시컬 환경, 즉 해당 실행 컨텍스트를 생성한 소스코드를 포함하는 상위 코드의 렉시컬 환경을 말한다.
외부 렉시컬 환경에 대한 참조를 통해 단방향 링크드 리스트인 스코프 체인을 구현한다.
전역 코드 평가 과정
- 전역 실행 컨텍스트 생성
- 전역 렉시컬 환경 생성
- 전역 환경 레코드 생성
- 객체 환경 레코드 생성(전역 변수와 전역 함수가 전역 객체의 프로퍼티와 메서드가 됨)
- 선언적 환경 레코드 생성
- this 바인딩
- 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정
함수 코드 평가 과정
- 함수 실행 컨텍스트 생성
- 함수 렉시컬 환경 생성
- 함수 환경 레코드 생성
- this 바인딩
- 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정
실행 컨텍스트와 블록 레벨 스코프
let, const 키워드로 선언한 변수는 모든 코드 블록을 지역 스코프로 인정하는 블록 레벨 스코프를 따르기 때문에
선언적 환경 레코드를 갖는 블록 렉시컬 환경을 새롭게 생성하여 기존의 전역 렉시컬 환경을 교체한다.
식별자 결정
동일한 이름의 식별자가 다른 스코프에 여러 개 존재할 수도 있기 때문에
어느 스코프의 식별자를 참조하면 되는지 결정할 필요가 있다.
식별자 결정을 위해 식별자를 검색할 때는 실행 중인 실행 컨텍스트에서 식별자를 검색하기 시작한다.
선언된 식별자는 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경의 환경 레코드에 등록되어 있다.
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