클로저(Closure)

클로저는 실행 컨텍스트와 밀접한 관련이 있다.

생성된 함수 객체는 [[Scopes]] 프로퍼티를 가지게 된다.

[[Scopes]] 프로퍼티는 함수 객체만이 소유하는 내부 프로퍼티(Internal Property)로서 현재 실행 컨텍스트의 스코프 체인이 참조하고 있는 객체를 값으로 설정한다.

JavaScript

내부 함수의 [[Scopes]] 프로퍼티는 자신의 실행 환경(Lexical Enviroment) 과 자신을 포함하는 외부 함수의 실행 환경과 전역 객체를 가리킨다.

이 때, 자신을 포함하는 외부 함수의 실행 컨텍스트가 소멸하여도 [[Scopes]]프로퍼티가 가리키는 외부 함수의 실행 환경(Activation Object)은 소멸하지 않고 참조할 수 있다. 이것이 클로저이다.

외부함수에서 내부함수를 반환하는 코드를 보자.

function foo() {
    var x = 'variable of outerFunc';

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

    return bar;
}

var innerFunc = foo();
innerFunc(); //variable of outerFunc

위의 코드를 보면 외부함수 foo()에서 bar()를 반환하고 소멸한다.

외부함수 foo()는 실행된 이후, 실행 컨텍스트 스택에서 제거되기 때문에 변수 x도 같이 소멸될 것으로 보인다. 이에 따라 변수 x에 접근할 방법이 없어 보인다. 하지만 innerFunc()함수를 호출하면 변수 x의 값이 출력되는 것을 볼 수 있다.

이처럼 클로저는 외부함수(foo()) 밖에서 내부함수(bar())가 호출되더라도 외부함수의 지역 변수(var x)에 접근할 수 있다.

JavaScript

클로저가 외부함수 밖에서 내부함수가 호출되더라도 외부함수의 지역 변수에 접근할 수 있는 이유를 설명한 그림이다.

외부함수인 foo()함수가 종료되면 함수 실행 컨텍스트도 소멸하지만 foo() 함수 실행 컨텍스트의 활성 객체는 유효하다.

이 때문에 외부 함수 foo()가 실행이 종료되어도 내부 함수 bar()에서 접근이 가능한 것이다.

클로저를 사용하면 클로저에서의 스코프 체인 접근 방식, 메모리의 부담 등의 이유로 성능적인 면과 자원적인 면에서 손해를 볼 수 있다.
그렇기 때문에 좋은 구현을 위해서는 충분한 경험을 쌓을 필요가 있다.

클로저를 활용한 전역 변수의 사용 억제

클로저를 활용한 대표적인 예로 카운터가 있다. 우선, 전역 변수를 사용한 예를 한 번 살펴보자.

var counter = 0;

function calculator() {
    return console.log(++counter);
}

calculator(); //1
calculator(); //2
calculator(); //3

위의 결과는 에상대로 잘 나오고 있지만 전역 변수 counter를 쓰고 있다.
전역 변수는 어디서든 접근이 가능하기 때문에 값이 변할 수 있고 이에 따라 오류를 불러올 수 있다.

var outerFunc = (function () {
    var counter = 0;

    function calculater() {
        return console.log(++counter);
    }

    return calculater;
}());

outerFunc(); //1
outerFunc(); //2
outerFunc(); //3

위의 코드와 같이 클로저를 이용하면 전역 변수의 사용을 줄일 수 있다.

루프 안에서의 클로저 활용

클로저를 활용하는데 있어 주의할 사항에 대해 설명할 때 가장 많이 등장하는게 이 경우다.

function count(numberOfCount) {
    for(var i=1; i <= numberOfCount; i++) {
        setTimeout(function(){
            console.log(i);
        }, i*1000)
    }
}

count(4);

보면 알겠지만, 위 코드의 의도는 1초 간격으로 1,2,3,4를 출력하는 것이다. 하지만 결과는 예상과 다르게 5가 4번 1초 간격으로 출력된다.

그 이유는 변수 i는 외부함수의 변수가 아닌 전역변수이고 setTimeout()함수가 실행되는 시점은 count()함수가 종료된 이후다. 이 때는 이미 i의 값이 5인 상태이다.

function count(numberOfCount) {
    for(var i=1; i <= numberOfCount; i++) {
        (function (j) {
            setTimeout(function(){
                console.log(j);
            }, i*1000)
        }(i))
    }
}

count(4);

즉시 실행 함수를 실행시켜 루프의 i 값을 j에 복사하고 setTimeout()함수에서 사용했다.
이 때 j는 상위스코프의 자유변수이므로 그 값이 유지된다.

이러한 문제는 자바스크립트의 함수형 스코프로 인해 for 루프의 초기문에서 사용된 변수는 전역 스코프를 가지기 때문에 발생한다.

ES6에서는 let을 이용해 블록 레벨 스코프를 구현할 수 있다.

function count(numberOfCount) {
    for(let i=1; i <= numberOfCount; i++) {
        setTimeout(function(){
            console.log(i);
        }, i*1000)
    }
}

count(4);

첫 번째 코드에서 var를 let으로만 바꿔주면 위의 코드처럼 깔끔하게 구현할 수 있다.

BKJang / do-you-know-vanilla