24장 클로저

* 아래 내용은 이웅모 저자님의   모던 자바스크립트 Deep Dive 책(위키북스)을 정리한 내용입니다.

   저작권에 문제가 된다면 삭제하도록 하겠습니다.

 

 

클로저(Closure)는 함수와 그 함수가 선언된 렉시컬 환경과의 조합이다.

24.1 렉시컬 스코프(Lexical Scope)

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 결정된다. 이것이 바로 렉시컬 스코프다.

 

24.2 함수 객체의 내부 슬롯 [[Environment]]

 함수는 자신의 내부 슬롯 [[Environment]]에 자신이 정의된 환경, 즉 상위 스코프의 참조를 저장하고 기억한다.

 

24.3 클로저와 렉시컬 환경

const x = 1;

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

// outer 함수를 호출하면 중첩 함수 inner를 반환한다.
// 그리고 outer 함수의 실행 컨텍스트는 실행 컨텍스트 스택에서 팝되어 제거된다.
const innerFunc = outer(); // ③
innerFunc(); // ④ 10

 외부 함수보다 중첩 함수가 더 오래 유지되는 경우 중첩 함수는 이미 생명 주기가 종료한 외부 함수의 변수를 참조할 수 있다. 이러한 중첩함수를 클로저 라고 부른다. 

 클로저에 의해 참조되는 상위 스코프의 변수를 자유변수라고 부른다.

 

24.4 클로저의 활용

 클로저는 상태를 안전하게 변경하고 유지하기 위해 사용된다. 다시 말해 상태를 안전하게 은닉하고 특정 함수에게만 상태 변경을 허용하기 위해 사용된다.

// 카운트 상태 변경 함수
const increase = (function () {
  // 카운트 상태 변수
  let num = 0;

  // 클로저
  return function () {
    // 카운트 상태를 1만큼 증가 시킨다.
    return ++num;
  };
}());

console.log(increase()); // 1
console.log(increase()); // 2
console.log(increase()); // 3

위 코드에서 num 변수는 increase 함수로만 간접적으로 접근 가능하다. 

 

클로저 활용 예시

// 함수를 인수로 전달받고 함수를 반환하는 고차 함수
// 이 함수는 카운트 상태를 유지하기 위한 자유 변수 counter를 기억하는 클로저를 반환한다.
function makeCounter(aux) {
  // 카운트 상태를 유지하기 위한 자유 변수
  let counter = 0;

  // 클로저를 반환
  return function () {
    // 인수로 전달 받은 보조 함수에 상태 변경을 위임한다.
    counter = aux(counter);
    return counter;
  };
}

// 보조 함수
function increase(n) {
  return ++n;
}

// 보조 함수
function decrease(n) {
  return --n;
}

// 함수로 함수를 생성한다.
// makeCounter 함수는 보조 함수를 인수로 전달받아 함수를 반환한다
const increaser = makeCounter(increase); // ①
console.log(increaser()); // 1
console.log(increaser()); // 2

// increaser 함수와는 별개의 독립된 렉시컬 환경을 갖기 때문에 카운터 상태가 연동하지 않는다.
const decreaser = makeCounter(decrease); // ②
console.log(decreaser()); // -1
console.log(decreaser()); // -2

 

24.5 캡슐화와 정보 은닉

 캡슐화(encapsulation)는 객체의 상태를 나타내는 프로퍼티와 프로퍼티를 참조하고 조작할 수 있는 동작인 메서드를 하나로 묶는 것을 말한다. 캡슐화는 객체의 특정 프로퍼티나 메서드를 감출 목적으로 사용하기도 하는데 이를 정보 은닉(infomation hiding) 이라고 한다.

Javascript는 public, private, protected 같은 접근 제한자를 제공하지 않는다.

const Person = (function () {
  let _age = 0; // private

  // 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 함수를 반환
  return Person;
}());

const me = new Person('Lee', 20);
me.sayHi(); // Hi! My name is Lee. I am 20.
console.log(me.name); // Lee
console.log(me._age); // undefined

const you = new Person('Kim', 30);
you.sayHi(); // Hi! My name is Kim. I am 30.
console.log(you.name); // Kim
console.log(you._age); // undefined

 위 코드에서 즉시 실행 함수가 반환하는 Person 생성자 함수와 Person 생성자 함수의 인스턴스가 상속받아 호출할 Person.prototype.sayHi 메서드는 즉시 실행 함수가 종료된 이후 호출된다. 하지만 Person 생성자 함수와 sayHi 메서드는 이미 종료되어 소멸한 즉시 실행 함수의 지역 변수 _age를 참조할 수 있는 클로저다.

하지만 이 코드의경우 Person 생성자 함수가 여러 개의 인스턴스를 생성할 경우 _age변수 상태가 유지되지 않는 문제가 있다.

 

이처럼 Javascript는 정보 은닉을 완전하게 지원하지 않는다.

클래스에 private 필드를 정의할 수 있는 새로운 표준 사양이 제안되어 있다.(25.7.4 절 'private 필드 정의 제안' 참조)

 

24.6 자주 발생하는 실수

결론 : var 쓰지말자.

const funcs = [];

for (let i = 0; i < 3; i++) {
  funcs[i] = function () { return i; };
}

for (let i = 0; i < funcs.length; i++) {
  console.log(funcs[i]()); // 0 1 2
}

let 과 const로 선언한 변수는 블록레벨 스코프를 가지므로 코드블록을 반복 실행할 때 마다 새로운 렉시컬 환경을 생성하여 저장한다. 단, 이는 반복문의 코드 블록 내부에서 함수를 정의할 때 의미가 있다.

 

// 요소가 3개인 배열을 생성하고 배열의 인덱스를 반환하는 함수를 요소로 추가한다.
// 배열의 요소로 추가된 함수들은 모두 클로저다.
const funcs = Array.from(new Array(3), (_, i) => () => i); // (3) [ƒ, ƒ, ƒ]

// 배열의 요소로 추가된 함수 들을 순차적으로 호출한다.
funcs.forEach(f => console.log(f())); // 0 1 2

고차함수를 이용하면 더 깔끔하다.

 

Reference

- 이웅모 ,  모던 자바스크립트 Deep Dive , 위키북스 , 2020