실행 컨텍스트

실행 컨텍스트(execution context)

• 실행 컨텍스트란?
  • 스코프와 코드 실행순서 관리를 구현한 내부 메커니즘
    • 스코프는 식별자를 등록하고 관리하는 역할을 가짐
    • 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경(lexical environment)으로 스코프를 관리
    • 실행 컨텍스트 스택으로 코드 실행 순서를 관리
  • 소스코드를 실행하는 데 필요한 환경을 제공하고 실행 결과를 실제로 관리하는 영역

소스코드의 타입

• ECMAScript 사양은 소스코드를 4가지 타입으로 구분하고, 각 타입의 소스코드가 평가될 때 각각의 실행 컨텍스트를 생성한다
  • 전역코드(global code) : 전역에 존재하는 소스코드. 전역에 정의된 함수, 클래스 등 내부 코드는 제외
  • 함수 코드 : 함수 내부에 존재하는 소스코드. 함수 내부에 중첩된 함수, 클래스 등의 내부 코드는 제외
  • eval 코드 : 빌트인 전역 함수인 eval 함수에 인수로 전달되어 실행되는 소스코드
  • 모듈 코드 : 모듈 내부에 존재하는 소스코드. 모듈 내부의 함수, 클래스 등의 내부 코드는 포함하지 않음
• 각 타입마다 실행 컨텍스트를 생성하는 과정과 관리 내용이 다름

실행 컨텍스트 스택

• 실행 컨텍스트 스택 : 코드의 실행 순서를 관리하는 스택 형태의 자료구조
• 실행 컨텍스트 스택의 최상위는 항상 실행 중인 코드의 실행 컨텍스트(running execution context)임

렉시컬 환경(lexical evironment)

• 렉시컬 환경 : 식별자와 식별자에 바인딩된 값, 상위 스코프에 대한 참조를 기록하는 자료구조
• 실행 컨텍스트는 LexicalEnvironment 컴포넌트와 VariableEnvironment 컴포넌트로 구성됨
  • 생성 초기에 두 컴포넌트는 하나의 동일한 렉시컬 환경을 참조함
  • 몇 가지 상황에 따라 VariableEnvironment 컴포넌트를 위한 새로운 렉시컬 환경을 생성할 수도 있음
• 렉시컬 환경은 EnvironmentRecord 컴포넌트와 OuterLexicalEnvironmentReference 컴포넌트로 구성됨
  • 전자는 스코프에 포함된 식별자를 관리하는 저장소. 소스코드의 타입에 따라 관리하는 내용에 차이 존재
  • 후자는 상위 스코프(상위 코드의 렉시컬 환경)를 참조. 단방향 스코프 체인을 구현

실행 컨텍스트 생성과 식별자 검색 과정

과정 일반화

1. 코드 평가
   1. 실행 컨텍스트 생성
   2. 렉시컬 환경 생성
      1. 환경 레코드 생성
      2. this바인딩
      3. 외부 렉시컬 환경 참조 결정
2. 코드 실행

실제 과정

1. 전역 객체 생성
2. 전역 코드 평가
   1. 전역 실행 컨텍스트 생성
   2. 전역 렉시컬 환경(global lexical environment) 생성
      1. 전역 환경 레코드(global environment record) 생성
         1. 객체 환경 레코드(object environment record) 생성
         2. 선언적 환경 레코드(declarative environment record) 생성
      2. this 바인딩
      3. 외부 렉시컬 환경 참조(outer lexical environment reference) 결정
3. 전역 코드 실행

(4. 함수 코드 평가 및 실행)

각 과정의 설명

1. 전역 객체 생성
   • 빌트인 전역 프로퍼티, 빌트인 전역 함수, 표준 빌트인 객체, 호스트 객체 추가
   • 전역 객체는 최상위 객체이지만 Object.prototype을 상속 받음. 최상위 객체라는 말은 어느 객체의 프로퍼티가 아님을, 즉 어느 객체에도 속하지 않는다는 뜻임

console.log(globalThis.toString()); // [object global]
console.log(globalThis.hasOwnProperty('toString')); // false
console.log(globalThis.hasOwnProperty('console')); // true

1. 전역 코드 평가
   1. 전역 실행 컨텍스트 생성
      • 전역 실행 컨텍스트를 생성해 실행 컨텍스트 스택(콜 스택)에 푸시
   2. 전역 렉시컬 환경(global lexical environment) 생성
      • 전역 렉시컬 환경을 생성하고 전역 실행 컨텍스트에 바인딩. 전역 환경 레코드와 외부 렉시컬 환경 참조로 구성됨
      1. 전역 환경 레코드(global environment record) 생성
         • 전역 스코프, 전역 객체, 표준 빌트인 객체를 제공
         1. 객체 환경 레코드(object environment record) 생성
            • BindingObject라 불리는 객체(전역 객체)와 연결됨
            • BindingObject를 통해 전역 var로 선언한 전역 변수와 함수 선언문으로 정의된 전역 함수를 전역 객체의 프로퍼티와 메서드로 바인딩 시킴
         2. 선언적 환경 레코드(declarative environment record) 생성
            • let, const 키워드로 선언한 전역 변수를 관리
      2. this 바인딩
         • 전역 환경 레코드의 [[GlobalThisValue]] 내부 슬롯에 this가 바인딩 됨.
         • 일반적으로 전역 코드에서 this는 전역 객체를 가리킴
      3. 외부 렉시컬 환경 참조(outer lexical environment reference) 결정
         • 전역 코드의 상위 스코프가 존재하지 않으므로 null
         • 전역 렉시컬 환경이 스코프 체인의 종점
2. 전역 코드 실행
   • 식별자 결정(identifier resolution) : 식별자가 어느 스코프의 식별자인지 결정하는 것
   • 식별저 결정을 위해 식별자 검색 시 실행 중인 실행 컨텍스트에서 식별자를 검색 시작해서 스코프 체인(외부 렉시컬 환경 참조, 상위 스코프)을 타고 검색함

(4. 함수 코드 평가 및 실행)

• 각 함수가 실행 종료가 되어 콜스택에서 해당 함수의 실행 컨텍스트가 제거되었다고 해서 해당 함수의 렉시컬 환경까지 즉시 소멸되는 것은 아님.
• 렉시컬 환경은 실행 컨텍스트에 의해 참조되지만 독립적인 객체이므로 다른 누군가가 렉시컬 환경을 참조하고 있다면 해당 랙시컬 환경은 소멸되지 않음

실행 컨텍스트와 블록 레벨 스코프

• let과 const는 모든 코드 블록(함수를 포함한 if문, for문, while문, try/catch문 등)을 지역 스코프로 인정하는 블록 레벨 스코프를 따름
• 코드 블록이 실행 되면 블록 레벨 스코프를 생성해야 함
• 이를 위해 선언적 환경 레코드를 갖는 렉시컬 환경을 새롭게 생성하고 기존의 전역 렉시컬 환경을 교체함
• 교체된 렉시컬 환경의 외부 렉시컬 환경 참조에는 기존의 전역 렉시컬 환경이 바인딩됨