2021_12_20 Deep_Dive 24장 클로저(closure)

24장 클로저에 대한 내용을 다루어 보겠다~

 

1. 클로저란?

클로저는 js 에서도 난해하기로 유명한 개념 중에 하나이다.

앞서 실행 컨텍스트에 대한 지식이 있으면 어렵지는 않다!

 

클로저는 js 고유의 개념이 아니다

함수를 일급 객체로 취급하는 함수형 프로그래밍 등에서 사용되는 중요한 특성!

ECMAScript 사양에 등장하지 않는다

그러나 MDN 에서는 정의를 하고있다

클로저는 함수와 그 함수가 선언된 렉시컬 환경과의 조합이다

핵심 키워드는 "함수가 선언된 렉시컬 환경" 이지만 무슨소리인지 잘 모르겠다

 

예시

const x = 1;

function 겉면함수(){
	const x = 10;

	function 안쪽함수() {
		console.log(x); // 10
	}
	안쪽함수(); // <- 내부호출
}

겉면함수();

• 이게 무슨 코드인가?

겉면함수 내부에 안쪽함수가 호출되는 모습

안쪽함수의 상위 스코프는 겉면함수

안쪽함수가 겉면함수 내부에있으니 겉면함수에 있는 x에 접근할 수 있다

만약 안쪽함수가 겉면함수 밖에 있으면 겉면함수에 있는 const x에 접근을 하지 못한다

 

• 결론

안쪽함수는 말그대로 안쪽에 있으니 내부 x에 접근하여 10이란 값을 가져오고

만약 안쪽함수가 바깥에 있다?

그럼 안쪽함수를 겉면함수안에서 호출하더라도 함수내부에 있는 변수에 값을 가져오지 못하므로 x = 1이 된다

함수를 어디서 호출하는지는 함수의 상위 스코프 결정에 어떠한 영향도 주지 못한다.

 

지금과 같은 상황이 일어나는 이유는 js가 렉시컬 스코프를 따르는 프로그래밍 언어이기 때문이다

 

 

렉시컬 스코프는 또 무엇인가?

렉시컬 스코프란?

렉시컬 스코프에 대해서 이미 13.5절 "렉시컬 스코프"에서 살펴보았다. 짧게

var x = 1;

function foo(){
  var x = 10;
  bar();
}

function bar(){
  console.log(x);
}

foo();					// what would happen?
bar();					// what would happen?

그 당시의 문제... 풀어봅시다

이해를 돕는 질문 - foo의 상위 스코프는 무엇인가? bar의 상위 스코프는 무엇인가?

 

렉시컬 환경의 "외부 렉시컬 환경에 대한 참조" 에 저장할 참조값,

즉 상위 스크포에 대한 참조는 함수 정의가 평가되는 시점에 함수가 정의된 환경에 의해 결정된다.

호출이 아니다! 정의된 시점이다! 이것이 렉시컬 스코프이다.

 

 

함수 객체의 내부 슬롯 [[Environment]] 란?

• 함수가 정의될때 자신이 정의된 환경 -> 자신의 상위가 누구인지 어디인지(스코프)를 저장한다
• 어디에? [[Environment]] 여기에

다시 말해, 함수 정의가 평가되어 함수 객체를 생성할 때 자신이 정의된 환경에 의해 결정된 상위 ㅅ ㅡ코프의 참조를

함수 객체 자신의 내부 슬롯 Environment에 저장한다.

이때 자신의 내부슬롯 Environment에 저장된 상위 스코프의 참조는 현재 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경을 가리킨다.

왜냐면 함수 정의가 평가되어 함수 객체를 생성하는 시점은 함수가 정의된 환경 즉, 상위 함수(또는 전역코드)가 평가 또는 실행되고 있는 시점이며 이때 현재 실행 중인 실행 컨텍스트는 상위 함수의 실행 컨텍스트이기 때문이다.

예를 들어 전역에서 정의된 함수 선언문은 전역 코드가 평가되는 시점에 평가되어 함수 객체를 생성한다.

이 때 생성된 함수 객체의 내부 슬롯[Environment]에는 함수 정의가 평가되는 시점, 즉 전역 코드 평가 시점에 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경인 전역 렉시컬 환경의 참조가 저장된다.

함수 내부에서 정의된 함수 표현식은 외부 함수 코드가 실행되는 시점에 평가되어 함수 객체를 생성한다.

이때 생성된 함수 객체의 내부 슬롯 Environment에는 함수 정의가 평가 되는 시점

즉, 외부 함수 코드 실행시점에 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경인 외부 함수 렉시컬 환경의 참조가 저장된다.

따라서 함수 객체의 내부슬롯 Environment에 저장된 현재 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경 참조가 바로 상위 스코프다.

foo 함수와 bar 함수는 모두 전역에서 함수 선언문으로 정의 되었음

따라서 foo 함수와 bar 함수는 모두 전역 코드가 평가되는 시점에 평가되어 함수 객체를 생성하고 전역 객체 window의 메서드가 된다.

이때 생성된 함수 객체의 내부 슬롯 Environment 에는 함수 정의가 평가된 시점 즉window 참조된다

함수가 호출되면 함수 내부로 코드의 제어권이 이동

그리고 함수 코드를 평가하기 시작

1. 실행 컨텍스트 생성

2. 렉시컬 환경 생성

2.1. 함수 환경 레코드 생성

2.2. this 바인딩

2.3. 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정

이떄 함수 렉시컬 환경의 구성 요소인 외부 렉시컬 환경데 대한 참조에는 함수 객체의 내부 슬롯 Environment에 저장된 렉시컬 환경의 참조가 할당된다. 

함수 객체의 내부 슬롯 Environment 에 저장된 렉시컬 환경의 참조는 바로 함수의 상위 스코프를 의미한다.

이것이 바로 함수정의 위치에 따라 상위 스코프를 결정하는 렉시컬 스코프의 실체다.

 

와 진짜 뭔소리하는지 모르겠네

 

 

• 정리를 어떻게든 해보자면
• 전역 컨텍스트, 함수 컨텍스트를 스택에다가 먼저 쌓아놓는다 (window -> 함수들 차곡차곡)
• 함수 컨텍스트가 생겼으니? 해당 함수의 상위가 함수 or window 인지 판별이 가능하다 ( 렉시컬 환경 확인 )
  • 판별을 했으니까! 각 함수의 Environment에 상위 참조가 저장이된다.
• 그 다음 함수가 실행될때는? 코드 평가하고 메모리 확보하고 하는데 
• 여기 함수가 실행되는 순간에 Environment에 있는 상위 참조가 할당된다.

실행 컨텍스트 !스택!에 쌓인건 마지막이 먼저 반출이 된다. ( 전역 -> 함수 -> 함수 -> 전역 )

 

클로저와 렉시컬 환경

const x = 1;

function outer(){
	const x = 10;
	const inner = function(){
		console.log(x);
	};
}

const innerFunc = outer(); // outer 함수호출 부분
innerFunc();

설명 열심히 했으니 이제 출력되는 결과가 10이라는건 쉬울 것

 

outer 함수 호출하면 inner를 반환하고 생명 주기를 마감한다.

outer 함수의 실행이 종료되면 outer 함수의 실행 컨텍스트는 실행 컨텍스트 스택에서 제거

하지만 inner 에서 x 쓰고 있으니깐 생명주기가 다한 outer의 변수를 참조할 수 있다 

이것을 클로저 라고 부른다

 

inner의 내부에서 상위 스코프를 참조할 수 있고 상위 스코프의 식별자 값을 변경도 할 수 있다.

 

?

책 내용 발췌 :
js 모든 함수는 상위 스코프를 기억하므로 이론적으로는 모든 함수는 클로저다
하지만 일반적으로 모든 함수를 클로저라고 하지는 않는다

다음 예제를 보자

// 예제 1
function foo(){
	const x = 1;
	const y = 2;

	function bar(){
		const z = 3;
		debugger;
		console.log(z);
	}
	return bar;
}

const bar = foo();
bar();

// 예제 2
function foo(){
	const x = 1;
	const y = 2;

	function bar(){
		debugger;
		console.log(x);
	}
	bar();
}

foo();

위와 같은 2개의 예제는 클로저가 아니다

1. 상위 스코프의 식별자를 참조하지 않는 경우

2. 상위 스코프의 식별자를 참조하더라도 외부 함수보다 먼저 소멸되기 때문에 bar는 클로저라고 하지 않는다

 

• 고로 클로저는 중첩 함수가 상위 스코프의 식별자를 참조하고 있고
• 중첩 함수가 외부 함수보다 오래 유지되는 경우에 한정하는 것이 일반적이다

// 예제 3
function foo(){
	const x = 1;
	const y = 2;

	function bar(){
		debugger;
		console.log(x);
	}
	return bar();
}
const bar = foo();
bar();

• 이런 경우에! 클로저 이긴한데 const x 변수만 사용 되므로 x만 기억한다! y는 메모리에서 날아간다!
• foo의 실행 컨텍스트는 소멸하지만, foo의 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경은 Environment 내부에있다!

 

클로저의 활용

• 클로저는 상태를 안전하게 변경하고 유지하기 위해 사용!
• 의도치 않게 상태가 변경되지 않도록 상태를 안전하게 은닉하고 특정 함수에게만 상태 변경 허용!

 

캡슐화와 정보 은닉

• 캡슐화는 서로 참조할 수 있는 메서드를 하나로 묶는것
• 캡슐화를 사용하면서 내부 객체의 상태를 변경하지 못하게 막는것을 은닉이라고 한다.
• c++ 에는 public (외부에서 상태변경 가능), private(외부에서 상태변경 불가) 이 있지만
• js에는 기본적으로 모두 public이다
• 그래서 은닉을 하고 최소한의 객체 참조를 위해 클로저가 나왔지만 그 조차도 참조하려면 어떻게든 할 수있다.
  • ※생성자 함수를 사용한다던가 해서...

2021년 1월 부터 다행히도 private 정의를 js에서도 할 수 있지만 안쓰는 이유는? 물론 IE 때문

 

자주 발생하는 실수

• 반복문과 클로저를 이용할 경우 어지간해선 var 변수 쓰지말자 전역변수가 되어버린다.
• for(let i = 0; ....) 을 사용하여 클로저를 이용할 경우 내부에 함수 정의가 반드시 필요하다
  • 내부에 함수 정의가 없다는 것은 클로저가 아닌거고 바로 제거 되기 때문

가독성이 좋고 오류를 줄이는 문법! 그것은 고차 함수를 사용하는 방법! 26.3절과 27절에서 살펴보자

끝