Execution Context (실행 컨텍스트)

실행 컨텍스트는 실행가능한 코드를 형상화하고, 구분하는 추상적인 개념이며,
실행코드가 실행되기 위해 필요한 환경을 의미힌다.

실행코드라 함은 아래와 같다.

• 전역코드: 전역에 존재하는 코드
• Eval 코드: eval 함수로 실행되는 코드
• 한수 코드: 함수내에 존재하는 코드

일반적으로 실행가능한 코드는 전역코드, 함수코드이다.

JS는 엔진이 코드를 실행하기 위해 필요한 여러가지 정보를 알고 있어야 한다.

• 변수 : 전역변수, 지역변수, 매개변수, 객체의 프로퍼티
• 함수 선언
• 변수의 유효범위 (Scope)
• this

이와 같은 실행에 필요한 정보를 형상화하고 구분하기 위해 자바스크립트 엔진은
실행 컨텍스트를 물리적 객체 형태로 관리한다.

var x = "xxx";

function foo() {
  var y = "yyy";

  function bar() {
    var z = "zzz";
    console.log(x + y + z);
  }
  bar();
}
foo();

위 코드를 실행하면 아래와 같이 실행 컨텍스트 스택(Stack)이 생성하고 소멸한다.
현재 실행 중인 컨텍스트에서 이 컨텍스트와 관련없는 코드(예를 들어 다른 함수)가 실행되면 새로운 컨텍스트가 생성된다.
이 컨텍스트는 스택에 쌓이게 되고 컨트롤(제어권)이 이동한다.

const ExecuteContextStack = ["globalEC"];
// 함수 foo() 실행
ExecuteContextStack.push("foo()");
// 함수 bar() 실행
ExecuteContextStack.push("bar()");
// 함수 bar() 종료
ExecuteContextStack.pop();
// 함수 foo() 종료
ExecuteContextStack.pop();

// 1. 컨트롤이 실행 가능한 코드로 이동하면 논리적 스택 구조를 가지는 새로운 실행 컨텍스트 스택이 생성된다.
//    스택은 LIFO(Last In First Out, 후입 선출)의 구조를 가지는 나열 구조이다.

// 2. 전역 코드(Global code)로 컨트롤이 진입하면 전역 실행 컨텍스트가 생성되고 실행 컨텍스트 스택에 쌓인다.
//    전역 실행 컨텍스트는 애플리케이션이 종료될 때(웹 페이지에서 나가거나 브라우저를 닫을 때)까지 유지된다.

// 3. 함수를 호출하면 해당 함수의 실행 컨텍스트가 생성되며 직전에 실행된 코드 블록의 실행 컨텍스트 위에 쌓인다.

// 4. 함수 실행이 끝나면 해당 함수의 실행 컨텍스트를 파기하고 직전의 실행 컨텍스트에 컨트롤을 반환한다.

실행 컨텍스트의 3가지 객체

실행 컨텍스트는 실행 가능한 코드를 형상화하고 구분하는 추상적인 개념이지만
물리적으로는 객체의 형태를 가지며 아래의 3가지 프로퍼티를 소유한다.

1. VO (Variable Object)
2. SC (Scope Chain)
3. thisValue

변수객체 VO

실행 컨텍스트가 생성되면, 자바스크립트 엔진은 실행에 필요한 여러 정보들을 담을 객체를 생성한다.
이를 변수객체라고 한다.

Variable Object는 아래의 정보를 담는 객체이다.

• 변수
• 매개변수 혹은 인수 정보
• 함수 선언 (표현식 제외)

Variable Object는 실행 컨텍스트의 프로퍼티이기 때문에 값을 갖는데 이 값은 다른 객체를 가리킨다.
그런데 전역 코드 실행시 생성되는 전역 컨텍스트의 경우와 함수를 실행할 때 생성되는 함수 컨텍스트의 경우, 가리키는 객체가 다르다.
이는 전역 코드와 함수의 내용이 다르기 때문이다. 예를 들어 전역 코드에는 매개변수가 없지만 함수에는 매개변수가 있다.

전역 컨텍스트의 경우 `Variable Object는 유일하며 최상위에 위치하고
모든 전역 변수, 전역 함수 등을 포함하는 전역 객체(Global Object / GO)를 가리킨다.
전역 객체는 전역에 선언된 전역 변수와 전역 함수를 프로퍼티로 소유한다.

함수 컨텍스트의 경우 Variable Object는 Activation Object(AO / 활성 객체)를 가리키며
매개변수와 인수들의 정보를 배열의 형태로 담고 있는 객체인 arguments object가 추가된다.

Scope Chain (SC)

스코프 체인(Scope Chain)은 일종의 리스트로서 전역 객체와 중첩된 함수의 스코프의 레퍼런스를 차례로 저장하고 있다.
다시 말해, 스코프 체인은 해당 전역 또는 함수가 참조할 수 있는 변수,
함수 선언 등의 정보를 담고 있는 전역 객체(GO) 또는 활성 객체(AO)의 리스트를 가리킨다.

스코프 체인은 식별자 중에서 객체(전역 객체 제외)의 프로퍼티가 아닌 식별자, 즉 변수를 검색하는 메커니즘이다.
식별자 중에서 변수가 아닌 객체의 프로퍼티(물론 메소드도 포함된다)를 검색하는 메커니즘은 프로토타입 체인(Prototype Chain)이다.

즉 스코프 체인과 프로토타입의 체인의 차이점은 식별자 중에서 변수를 검색하냐 객체의 프로퍼티를 검색하냐가 차이점이다.

• 변수를 검색하면 스코프 체인
• 객체의 프로퍼티면 프로토타입 체인

엔진은 스코프 체인을 통해 렉시컬 스코프를 파악한다.
함수가 중첩 상태일 때 하위함수 내에서 상위함수의 스코프와 전역 스코프까지 참조할 수 있는데
이것은 스코프 체인을 검색을 통해 가능하다.
함수가 중첩되어 있으면 중첩될 때마다 부모 함수의 Scope가 자식 함수의 스코프 체인에 포함된다.
함수 실행중에 변수를 만나면 그 변수를 우선 현재 Scope, 즉 Activation Object에서 검색해보고,
만약 검색에 실패하면 스코프 체인에 담겨진 순서대로 그 검색을 이어가게 되는 것이다. 이것이 스코프 체인이라고 불리는 이유이다.

예를 들어 함수 내의 코드에서 변수를 참조하면 엔진은 스코프 체인의 첫번째 리스트가 가리키는 AO에 접근하여 변수를 검색한다.
만일 검색에 실패하면 다음 리스트가 가리키는 Activation Object(또는 전역 객체)를 검색한다.
이와 같이 순차적으로 스코프 체인에서 변수를 검색하는데
결국 검색에 실패하면 정의되지 않은 변수에 접근하는 것으로 판단하여 Reference 에러를 발생시킨다.
스코프 체인은 함수의 감추인 프로퍼티인 [[Scope]]로 참조할 수 있다.

쉽게 보기!

1. 함수 내에 변수 발견
2. 함수안에는 해당 변수 없음
3. 상위 스코프로 이동 => 변수 탐색
4. 반복 후 전역스코프까지 이동
5. 확인 후 없으면 reference 에러

이동하며 검색 할수 있는 이유는 스코프 체인이 있어서 가능한 것.

thisValue

this 프로퍼티에는 this 값이 할당된다. this에 할당되는 값은 함수 호출 패턴에 의해 결정된다.
(호출하는 컨텍스트가 함수 내부이면 함수를 가리킬 것이고, 글로벌이면 window(global: Node.js Env)을 가리킬 것이다.)

실행 컨텍스트의 생성 과정

1. 전역 코드에 진입

컨트롤이 실행 컨텍스트에 진입하기 이전에 유일한 전역 객체(Global Object)가 생성된다.
전역 객체는 단일 사본으로 존재하며 이 객체의 프로퍼티는 코드의 어떠한 곳에서도 접근할 수 있다.
초기 상태의 전역 객체에는 빌트인 객체(Math, String, Array 등)와 BOM, DOM이 설정되어 있다.

전역 객체가 생성된 이후, 전역 코드로 컨트롤이 진입하면 전역 실행 컨텍스트가 생성되고 실행 컨텍스트 스택에 쌓인다.

그리고 이후 이 실행 컨텍스트를 바탕으로 이하의 처리가 실행된다.

1. 스코프 체인의 생성과 초기화
2. Variable Instantiation(변수 객체화) 실행
3. this value 결정

스코프 체인의 생성과 초기화

실행 컨텍스트가 생성된 이후 가장 먼저 스코프 체인의 생성과 초기화가 실행된다.
이때 스코프 체인은 전역 객체의 레퍼런스를 포함하는 리스트가 된다.

Variable Instantiation(변수 객체화) 실행

스코프 체인의 생성과 초기화가 종료하면 변수 객체화(Variable Instantiation)가 실행된다.

Variable Instantiation은 Variable Object에 프로퍼티와 값을 추가하는 것을 의미한다.
변수 객체화라고 번역하기도 하는데 이는 변수, 매개변수와 인수 정보(arguments),
함수 선언을 Variable Object에 추가하여 객체화하기 때문이다.

전역 코드의 경우, Variable Object는 Global Object를 가리킨다.

Variable Instantiation(변수 객체화)는 아래의 순서로 Variable Object에 프로퍼티와 값을 set한다.
(반드시 1→2→3 순서로 실행된다.)

1. (Function Code인 경우) 매개변수(parameter)가 Variable Object의 프로퍼티로, 인수(argument)가 값으로 설정된다.
2. 대상 코드 내의 함수 선언(함수 표현식 제외)을 대상으로 함수명이 Variable Object의 프로퍼티로, 생성된 함수 객체가 값으로 설정된다.(함수 호이스팅)
3. 대상 코드 내의 변수 선언을 대상으로 변수명이 Variable Object의 프로퍼티로, undefined가 값으로 설정된다.(변수 호이스팅)

1. 전역 코드의 실행

2. 변수 값의 할당

전역 변수 x에 문자열 ‘xxx’를 할당할 때, 현재 실행 컨텍스트의 스코프 체인이 참조하고 있는 Variable Object를 선두(0)부터 검색하여 변수명에 해당하는 프로퍼티가 발견되면 값(‘xxx’)을 할당한다.

1. 함수 실행

전역 코드의 함수가 실행되기 시작하면 새로운 함수 실행 컨텍스트가 생성된다.
실행 함수의 실행 컨텍스트로 컨트롤이 이동하면 전역 코드의 경우와 마찬가지로 실행된다.

1. 스코프 체인의 생성과 초기화
2. Variable Instantiation 실행
3. this value 결정

단, 전역 코드와 함수 코드는 다르기에
따라서 위 과정은 전역 코드의 룰이 아닌 함수 코드의 룰이 적용된다.