"A closure is the combination of a function and the lexical environment within which that function was declared"
"클로저는 함수와 그 함수가 선언된 렉시컬 환경과의 조합이다"
// innerFunc 함수가 outerFunc 함수의 내부에서 정의된 중첩 함수가 아니라면
// innerFunc 함수를 outerFunc 함수의 내부에서 호출하더라라도 outerFunc 함수의 변수에 접근 불가
const x = 1;
function outerFunc() {
const x = 10;
innerFunc();
}
function innerFunc() {
console.log(x); // 1; innerFunc은 전역에서 정의되었기 때문
}
outerFunc();
렉시컬 스코프
자바스크립트 엔진은 함수를 어디서 호출했는지가 아니라 함수를 어디서 정의했는지에 따라 상위 스코프를 결정
스코프의 실체는 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경. 렉시컬 환경은 자신의 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 Outer Lexical Environment Reference를 통해 상위 렉시컬 환경과 연결. 이것이 스코프 체인
렉시컬 스코프: 렉시컬 환경의 "외부 렉시컬 환경에 대한 참조"에 저장할 참조값. 즉 상위 스코프에 대한 참조는 함수 정의가 평가되는 시점에 함수가 정의된 환경(위치)에 의해 결정
const x = 1;
function foo() {
const x = 10;
bar();
}
function bar() {
console.log(x);
}
foo(); // 결과는?
bar(); // 결과는?
함수 객체의 내부 슬롯 [[Environment]]
함수는 자신의 내부 슬롯 [[Environment]]에 자신이 정의된 환경, 즉 상위 스코프의 참조를 저장
해당 함수가 호출되었을 때 생성될 함수 렉시컬 환경의 "외부 렉시컬 환경에 대한 참조"에 저장될 참조 값
외부 렉시컬 환경에 대한 참조에는 함수 객체의 내부 슬롯 [[Environment]]에 저장된 렉시컬 환경의 참조가 할당 됨
함수 객체의 내부 슬롯 [[Environment]]에는 상위 스코프가 저장
클로저와 렉시컬 환경
외부 함수보다 중첩 함수가 더 오래 유지되는 경우 중첩 함수는 이미 생명 주기가 종료한 외부 함수의 변수를 참조 가능. 이러한 중첩 함수를 클로저 closure라고 부름
실행 컨텍스트가 실행 컨텍스트 스택에서 제거되어도 다른 곳에서 참조되어지고 있다면 해당 렉시컬 환경은 소멸하지 않음
클로저는 중첩 함수가 상위 스코프 식별자를 참조하고 있고 중첩 함수가 외부 함수보다 더 오래 유지되는 경우에 한정하는 것이 일반적 (자바스크립트의 모든 함수는 상위 스코프를 기억하므로 이론적으로는 모든 함수는 클로저)
자유 변수 free variable: 클로저에 의해 참조되는 상위 스코프의 변수, 클로저는 함수가 자유 변수에 닫혀있다라는 의미
const x = 1;
function outer() {
const x = 10;
const inner = function () {
console.log(x);
};
return inner;
}
// outer 함수를 호출하면 중첩함수 inner를 반환
// 그리고 outer 함수의 실행 컨텍스트는 실행 컨텐스트에서 팝되어 제거됨
const innerFunc = outer();
innerFunc(); // 10
전역 함수 객체의 상위 스코프 결정
중첩 함수의 상위 스코프 결정outer 함수의 실행 컨텍스트가 제거되어도 outer 함수의 렉시컬 환경은 유지외부 함수가 소멸해도 반환된 중첩 함수는 외부 함수의 변수를 참조할 수 있음
클로저의 활용
클로저는 상태 state를 안전하게 변경하고 유지하기 위해 사용. 상태를 은닉 information hiding , 특정 함수에게만 상태 변경을 허용하게 함
// 카운트 상태 변수
let num = 0;
// 카운트 상태 변경 함수
const increase = function () {
// 카운트 상태를 1만큼 증가시킴
return ++num;
};
console.log(increase()); // 1
console.log(increase()); // 2
console.log(increase()); // 3
// 오류 가능성
// 1. 카운트 상태(num변수의 값)는 increase 함수가 호출되기 전까지 변경되지 않고 유지되어야 함
// 2. 이를 위해 카운트 상태(num변수의 값)는 increase 함수만이 변경할 수 있어야 함
// 카운트 상태 변경 함수
const increase = function () {
// 카운트 상태 변수
let num = 0;
// 카운트 상태를 1만큼 증가시킴
return ++num;
};
// 이전 상태를 유지하지 못함 - 함수가 호출될 때마다 새로운 렉시컬 환경 생성
console.log(increase()); // 1
console.log(increase()); // 1
console.log(increase()); // 1
// 카운트 상태 변경 함수
const increase = (function () {
// 카운트 상태 변수
let num = 0;
// 클로저
return function () {
return ++num;
};
})();
// 카운트 증가 성공
console.log(increase()); // 1
console.log(increase()); // 2
console.log(increase()); // 3
const counter = (function () {
// 카운트 상태 변수
let num = 0;
// 클로저인 메서드를 갖는 객체를 반환
// 객체 리터럴은 스코프를 만들지 않음
// 따라서 아래 메서드들의 상위 스코프는 즉시 실행 함수의 렉시컬 환경
return {
// num:0 - 프로퍼티는 public하므로 은닉되지 않음
increase() {
return ++num;
},
decrease() {
return num > 0 ? --num : 0;
},
};
})();
console.log(counter.increase()); // 1
console.log(counter.increase()); // 2
console.log(counter.decrease()); // 1
console.log(counter.decrease()); // 0
console.log(counter.decrease()); // 0
// 위 코드를 생성자 함수로 표현할 경우
const Counter = (function () {
// 카운트 상태 변수
let num = 0;
function Counter() {
// this.num = 0 - 프로퍼티는 public하므로 은닉되지 않음
}
Counter.prototype.increase = function () {
return ++num;
};
Counter.prototype.decrease = function () {
return num > 0 ? --num : 0;
};
return Counter;
})();
const counter = new Counter();
console.log(counter.increase()); // 1
console.log(counter.increase()); // 2
console.log(counter.decrease()); // 1
console.log(counter.decrease()); // 0
console.log(counter.decrease()); // 0
// 함수를 인수로 전달받고 함수를 반환하는 함수
// 이 함수는 카운트 상태를 유지하기 위한 counter를 기억하는 클로저를 반환
function makeCounter(aux) {
// 카운트 상태를 유지하기 위한 자유 변수
let counter = 0;
// 클로저 반환
return function () {
// 인수로 전달받은 보조 함수에 상태 변경을 위임
counter = aux(counter);
return counter;
};
}
// 보조 함수
function increase(n) {
return ++n;
}
function decrease(n) {
return --n;
}
const increaser = makeCounter(increase);
console.log(increaser()); // 1
console.log(increaser()); // 2
// makeCounter 함수를 호출해 함수를 반환할 때 반환된 함수는 자신만의 독립된 렉시컬 환경을 갖음
const decreaser = makeCounter(decrease);
console.log(decreaser()); // -1
console.log(decreaser()); // -2
makeCounter 함수를 두 번째 호출했을 때 생성된 렉시컬 환경
// 독립된 카운터가 아니라 연동하여 증감이 가능한 카운터를 만들려면 렉시컬 환경을 공유하는 클로저를 만들어야 함
// 이를 위해서는 makeCounter함수를 두 번 호출하지 말아야 함
// 함수를 반환하는 고차 함수
// 이 함수는 카운트 상태를 유지하기 위한 자유 변수 counter를 기억하는 클로저를 반환
const counter = (function () {
// 카운트 상태를 유지하기 위한 자유 변수
let counter = 0;
// 함수를 인수로 전달 받는 클로저를 반환
return function (aux) {
// 인수로 전달받은 보조 함수에 상태 변경을 위임
counter = aux(counter);
return counter;
};
})();
// 보조 함수
function increase(n) {
return ++n;
}
function decrease(n) {
return --n;
}
// 보조 함수를 전달하여 호출
console.log(counter(increase)); // 1
console.log(counter(increase)); // 2
// 자유 변수 공유
console.log(counter(decrease)); // 1
console.log(counter(decrease)); // 0
캡슐화와 정보 은닉
캡슐화 encapsulation는 객체의 상태 state를 나타내는 프로퍼티와 프로퍼티를 참조하고 조작할 수 있는 동작 behavior인 메서드를 하나로 묶는 것. 이를 통해 객체의 특성 프로퍼티나 메서드를 감추는 목적(정보 은닉 information hiding)으로 사용하기도 함
정보 보호 및 객체 간의 상호 의존성 (결합도 coupling)을 낮추는 효과가 있음
대부분의 객체지향 프로그래밍 언어는 public, private, protectedt 같은 접근 제한자 access modifier를 선언하여 공개 범위를 한정 가능
자바스크립트는 이제 private를 필드를 정의할 수 있는 새로운 사양을 도입하려는 듯? 기본적으로는 지원하지 않음
흉내내는 방법은 한계가있어 근본적인 해결은 아님
function Person(name, age) {
this.name = name; // public
let _age = age; // private
// 인스턴스 메서드
this.sayHi = function () {
console.log(`Hi! my name is ${this.name}. I am ${_age}`);
};
}
const me = new Person("Jin", 29);
me.sayHi(); // Hi! my name is Jin. I am 29
console.log(me.name); // Jin
console.log(me._age); // undefined
// sayHi 메서드는 인스턴스 메서드이므로 Person 객체가 생성될 때마다 중복 생성됨
function Person(name, age) {
this.name = name; // public
let _age = age; // private
}
// 프로토타입 메서드
Person.prototype.sayHi = function() {
// Person 생성자 함수의 지역 변수 _age를 참조할 수 없음
console.log(`Hi! my name is ${this.name}. I am ${_age}`)
}
// 즉시 실행 함수를 사용하여 Person 생성자 함수와 prototype 메서드를 하나의 함수에 모아보자
const Person = (function () {
let _age = 0;
// 생성자 함수
function Person(name, age) {
this.name = name; // public
_age = age;
}
// 프로토타입 메서드
Person.prototype.sayHi = function () {
console.log(`Hi! my name is ${this.name}. I am ${_age}`);
};
// 생성자 함수 반환
return Person;
})();
const me = new Person("Jin", 29);
me.sayHi(); // Hi! my name is Jin. I am 29
console.log(me.name); // Jin
console.log(me._age); // undefined
const you = new Person("Park", 20);
you.sayHi(); // Hi! my name is Park. I am 20
console.log(you.name); // Park
console.log(you._age); // undefined
// 문제점
me.sayHi(); // Hi! my name is Jin. I am 20
// Person.prototype.sayHi 메서드가 단 한번 생성되는 클로저
// Person.prototype.sayHi 메서드는 모든 인스턴스가 하나의 동일한 상위 스코프를 사용
자주 발생하는 실수
var funcs = [];
for (var i = 0; i < 3; i++) {
funcs[i] = function () {
return i;
};
}
for (var j = 0; j < 3; j++) {
console.log(funcs[j]());
}
// 3
// 3
// 3
// var는 블록 레벨 스코프가 아닌 함수 레벨 스코프를 갖기 때문에 전역 변수
var funcs = [];
for (let i = 0; i < 3; i++) {
funcs[i] = function () {
return i;
};
}
for (var j = 0; j < 3; j++) {
console.log(funcs[j]());
}
// 0
// 1
// 2
// let은 블록 레벨 스코프를 가져, 매 반복마다 렉시컬 스코프를 생성
// 고차 함수와 화살표 함수를 사용한 방법
const funcs = Array.from(new Array(3), (_, i) => () => i);
funcs.forEach((f) => console.log(f()));
// 0
// 1
// 2
