[모던자바스크립트-DeepDive] 4. 클로저

함수를 일급 객체로 취급하는 함수형 언어에서 공통적으로 사용되는 중요한 특성이다.

클로저는 함수와 그 함수가 선언된 렉시컬 환경과의 조합이다.

함수가 선언된 렉시컬 환경은 뭘까. 이것부터 살펴보자.

1. 렉시컬 스코프

JS 엔진은 함수를 어디서 호출했는지가 아니라 어디서 정의했는지에 따라 상위 스코프를 결정한다.

이를 렉시컬 스코프, 정적 스코프라 한다.

실행 컨텍스트에서 살펴봤듯이 스코프의 실체는 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경으로, 이는 자신의 외부 렉시컬 환경에 대한 참조를 통해 상위 렉시컬 환경과 연결된다. 이것이 스코프 체인이다.

따라서 “함수의 상위 스코프를 결정”한다는 것은 “렉시컬 환경의 외부 렉시컬 환경에 대한 참조에 저장할 참조값을 결정"한다는 것과 동치된다. 결국 위 정의는,

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 결정된다는 것이며, 이것이 렉시컬 스코프다.

2. 클로저와 렉시컬 환경

const x = 1;

// 1
function outer() {
	const x = 10;
	const inner = function () { console.log(x); }; // 2
	return inner;
}

const innerFunc = outer(); // 3
innerFunc(); // 4 - 10

outer 함수를 호출하면 중첩 함수 inner를 반환하고 생명 주기를 마감한다.

즉, outer 함수의 실행 컨텍스트는 실행 컨텍스트 스택에서 팝된다.

이때 outer 함수의 지역 변수 x 또한 생명 주기를 마감한다.

이제 접근할 수 없는 변수로 보인다만, 실행 결과는 정상적이다.

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이렇게 외부 함수보다 중첩 함수가 더 오래 유지되는 경우 중첩 함수는 이미 생명 주기가 종료한 외부 함수의 변수를 참조할 수 있다.

이러한 중첩 함수를 클로저라고 부른다.

outer 함수의 실행 컨텍스트가 팝될때, outer 함수의 렉시컬 환경까지 소멸하는 것은 아니다.

outer 함수의 렉시컬 환경은 inner 함수의 [[Environment]] 내부 슬롯에 의해 참조되고 있고 inner 함수는 전역 변수 innerFunc에 의해 참조되고 있으므로 가비지 컬렉션의 대상이 되지 않는다.

외부 함수보다 더 오래 생존한 중첩 함수는 외부 함수의 생존 여부와 상관없이 상위 스코프를 기억한다. 이론적으로 모든 함수는 클로저다. 다만 일반적으로 모든 함수를 클로저라고 하지는 않는다.

이런 경우 중첩 함수 bar는 클로저다. 클로저는 중첩 함수가 상위 스코프의 식별자를 참조하고 있고 중첩 함수가 외부 함수보다 더 오래 유지되는 경우에 한정하는 것이 일반적이다.

클로저에 의해 참조되는 상위 스코프의 변수를 자유 변수라고 부르며, 클로저(Closure)란 “함수가 자유 변수에 대해 닫혀있다”라는 의미다.

다른 말로 “자유 변수에 묶여있는 함수”라고 할 수 있다.

불필요한 메모리 점유를 걱정할 수 있지만, 모던 JS 엔진은 최적화를 거쳐 상위 스코프의 식별자 중 기억해야 할 식별자만 기억한다.