클로저

클로저란?

• 클로저는 난해하기로 유명한 개념 중 하나이다.
• 클로저는 JS 고유의 개념이 아니라 함수를 일급 객체로 취급하는 함수형 프로그래밍 언어에서 사용되는 중요한 특성이다.
• MDN에서는 “클로저는 함수와 그 함수가 선언된 렉시컬 환경과의 조합이다”라고 말한다.
• 핵심 키워드는 “함수가 선언된 렉시컬 환경”이다.

일급 객체란?

1. 무명의 리터럴로 생성할 수 있다. 즉, 런타임에 생성이 가능하다.
2. 함수를 변수나 자료구조(객체, 배열 등)에 저장할 수 있다.
3. 함수의 매개변수에 전달할 수 있다.
4. 함수의 반환값으로 사용할 수 있다.

const x = 1;

function outerFunc() {
    const x = 10;
    innerFunc();
}

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

outerFunc();

위 코드의 결과는?

1
이런 결과가 나오는 이유는 JS가 렉시컬 스코프를 따르는 프로그래밍 언어이기 때문이다.

렉시컬 스코프란?

• JS 엔진은 함수를 어디서 호출했는지가 아니라 함수를 어디에 정의했는지에 따라 상위 스코프를 결정한다.
• 위 설명을 렉시컬 스코프(정적 스코프)라 한다.

스코프란?
변수에 접근할 수 있는 범위

 

const x = 1;

function foo(){
    const x = 10;
    bar();
}

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

foo();
bar();

1
1

함수를 어디서 호출하는지는 함수의 상위 스코프 결정에 어떠한 영향도 주지 못한다.

foo, bar 함수 모두 전역에서 정의된 전역 함수이다. 그렇기에 foo와 bar의 상위 스코프는 전역이다.

렉시컬 스코프를 다시 정의

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 스코프이다.

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 

이 코드의 결과는?

10

1. 3번에서 outer 함수를 호출하면 outer 함수는 중첩 함수 inner를 반환하고 생명 주기를 마감
2. 즉, outer 함수의 실행이 종료되면 outer 함수의 실행 컨텍스트는 실행 컨텍스트 스택에서 제거
3. outer 함수의 지역 변수 x 또한 생명 주기를 마감, 따라서 outer 함수의 지벽 변수 x는 더는 유효하지 않고 접근이 불가능
4. 하지만 4번에서는 outer 함수의 지역 변수 x에 접근함
5. 이처럼 외부 함수(outer)보다 중첩 함수(inner)가 더 오래 유지되는 경우 중첩 함수는 이미 생명 주기가 종료된 외부 함수의 변수를 참조할 수 있다. 이런 중첩 함수를 클로저라고 부른다.

클로저의 활용

• 클로저는 상태를 안전하게 변경하고 유지하기 위해 사용한다.
• 즉, 특정 함수에게만 상태 변경을 허용하기 위해 사용한다.

예시) 함수가 호출될 때마다 호출된 횟수를 누적하여 출력하는 카운터

-전역 변수로 관리하는 코드

// 카운트 상태 변수
let num = 0;

// 카운트 상태 변경 함수
const increase = function () {
  // 카운트 상태를 1만큼 증가 시킨다.
  return ++num;
};

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

• 이 코드는 잘 동작하지만 오류가 발생할 수 있다.
• 전역 변수를 통해 관리되니까 누구나 언제든지 접근하여 변경할 수 있다.

-함수의 지역 변수로 관리

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

  // 카운트 상태를 1만큼 증가 시킨다.
  return ++num;
};

// 이전 상태를 유지하지 못한다.
console.log(increase()); // 1
console.log(increase()); // 1
console.log(increase()); // 1

• 카운트 상태를 안전하게 변경하고 유지하기 위해 num을 increase 함수의 지역 변수로 변경했다.
• 하지만 increase 함수가 호출될 때마다 지역 변수 num이 다시 선언되는 것이 문제점이다.

-클로저 활용

// 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

• increase 변수에 할당된 함수는 자신이 정의된 위치에 의해 결정된 상위 스코프인 즉시 실행 함수의 렉시컬 환경을 기억하는 클로저이다.
• 즉시 실행 함수는 호출되고 소멸되지만 즉시 실행 함수가 반환한 클로저는 increase 변수에 할당되어 호출된다.
• 이때 클로저는 자신이 정의된 위치에 의해 결정된 상위 스코프인 즉시 실행 함수의 렉시컬 환경을 기억한다.
• 그렇기에 클로저는 변수 num을 언제 어디서 호출하든지 참조하고 변경할 수 있다.
• 이처럼 클로저는 상태가 의도치 않게 변경되지 않도록 안전하게 은닉하고 특정 함수에게만 상태 변경을 허용하여 상태를 안전하게 변경하고 유지하기 위해 사용한다.

즉시 실행 함수란?

(function () {
    console.log("IIFE");
})();

// 화살표 함수로도 사용 가능하다
(() => {
    console.log("IIFE");
})();

위 코드처럼 소괄호(())로 함수를 감싸서 실행하는 문법을 사용

 

-카운트 감소까지 할 수 있는 코드

const counter = (function () {
  // 카운트 상태 변수
  let num = 0;

  // 클로저인 메서드를 갖는 객체를 반환한다.
  // 객체 리터럴은 스코프를 만들지 않는다.
  // 따라서 아래 메서드들의 상위 스코프는 즉시 실행 함수의 렉시컬 환경이다.
  return {
    // num: 0, // 프로퍼티는 public하므로 은닉되지 않는다.
    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