[Group Study, 모던 자바스크립트 Deep Dive] - 24 클로저 Part2
Group study background
나만 그런건지는 모르겠지만, 실무를 하다보면 잊어버리는 개념들이 있다.
가끔 FE 뉴비나 novice인분들에게 질문을 받는데, 아리송 할때만큼 쪽팔릴때가 없었다.
인간은 망각의 동물이라고 교수님께서 말씀하셨지만 반복 학습의 힘을 믿는다. React 오픈카톡방에서 모집한 스터디원분들과 함께 "모던 자바스크립트 Deep Dive" 1권 톺아보기를 시작한다!
정보 전달용이 아닌 개인 스터디 레코딩용 포스트입니다.
24.4 클로저의 활용
클로저는 상태(state)를 안전하게 변경하고 유지하기 위해 사용한다. 즉, 상태가 의도치 않게 변경되지 않도록 상태를 안전하게 은닉(information hiding)하고 특정 함수에게만 상태 변경을 허용하기 위해 사용한다.
[예제 24-01]
// 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()); //3위 코드가 실행되면 즉시 실행 함수가 호출되고 즉시 실행 함수가 반환한 함수가 increase 변수에 할당된다. increase 변수에 할당된 함수는 자신이 정의된 위치에 의해 결정된 상위 스코프인 즉시 실행 함수의 렉시컬 환경을 기억하는 클로저다.
즉시 실행 함수는 호출된 이후 소멸되지만 즉시 실행 함수가 반환한 클로저는 increase 변수에 할당되어 호출된다. 이때 즉시 실행 함수가 반환한 클로저는 자신이 정의된 위치에 의해 결정된 상위 스코프인 즉시 실행 함수의 렉시컬 환경을 기억하고 있다. 따라서 즉시 실행 함수가 반환한 클로저는 카운트 상태를 유지하기 위한 자유 변수 num을 자유로이 호출, 참조, 변경할 수 있다.
즉시 실행 함수는 한 번만 실행되기 때문에 increase가 호출될 때마다 num 변수가 초기화될 일은 없다. num 변수는 외부에서 직접 접근할 수 없는 은닉된 private 변수이므로 전역 변수를 사용했을 때와 같이 의도되지 않은 변경을 걱정할 필요 없으므로 안정적인 프로그래밍이 가능하다.
[예제 24-02]
const Counter = (function() {
let num = 0;
function Counter() {
// this.num = 0l;// (2) 프로퍼티는 public하므로 은닉되지 않는다.
}
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())
console.log(counter.increase())
console.log(counter.decrease())
console.log(counter.decrease())위 예제의 num은 생성자 함수 Counter가 생성할 인스턴스의 프로퍼티가 아니라 즉시 실행 함수 내에서 선언된 변수다. 만약 num이 생성자 함수 Counter가 생성할 인스턴스의 프로퍼티라면 인스턴스를 통해 외부에서 접근이 자유로운 public 프로퍼티가 된다. 하지만 즉시 실행 함수 내에서 선언된 num 변수는 인스턴스를 통해 접근할 수 없으며, 즉시 실행 함수 외부에서도 접근할 수 없는 은닉된 변수다.
[예제 24-03]
// 함수를 인수로 전달받고 함수를 반환하는 고차 함수
// 이 함수는 카운트 상태를 유지하기 위한 자유 변수 counter를 기억하는 클로저를 반환한다.
function makeCounter(predicate) {
//카운트 상태를 유지하기 위한 자유 변수
let counter = 0;
// 클로저를 반환
return function() {
counter = predicate(counter)
return counter
}
}
function increase(n) { return ++n }
function decrease(n) { return --n }
//함수로 함수를 생성ㅇ한다.
//makeCounter 함수는 보조 함수를 인수로 전달받아 함수를 반환한다
const increaser = makeCoutner(increase); //(1)
console.log(increaser())
console.log(increaser())
//increaser 함수ㅗ아는 별개의 독립된 렉시컬 환경을 갖기 때문에 카운터 상태가 연동하지 않는다.
const decreaser = makeCounter(decrease) //(2)
console.log(decreaser())
console.log(decreaser())makeCounter 함수는 보조 함수를 인자로 전달받고 함수를 반환하는 고차 함수다. makeCounter 함수가 반환하는 함수는 자시닝 생헝됐을 때의 렉시컬 환경인 makeCounter 함수의 스코프에 속한 counter 변수를 기억하는 클로저다.
[그림 24-01]
[그림 24-02]
전역 변수 increaser와 decreaser에 할당됭 함수는 각각 자신만의 독립된 렉시컬 환겨을 갖기 때문에 카운트를 유지하기 위한 자유 변수counter를 공유하지 않아 카운터의 증감이 연동되지 않는다. 따라서 독립된 카운터가 아니라 연동하여 증감이 가능한 카운터를 만들려면 렉시컬 환경을 공유하는 클로저를 만들어야 한다.
[예제 24-04]
// 함수를 인수로 전달받고 함수를 반환하는 고차 함수
// 이 함수는 카운트 상태를 유지하기 위한 자유 변수 counter를 기억하는 클로저를 반환한다.
const counter = (function () {
//카운트 상태를 유지하기 위한 자유 변수
let counter = 0;
// 함수를 인수로 전달받는 클로저를 반환
return function(preciate) {
counter = predicate(counter)
return counter;
}
}());
function increase(n) { return ++n }
function decrease(n) { return --n }
console.log(counter(increase)); //1
console.log(counter(increase)); //2
console.log(counter(decrease)); //1
console.log(counter(decrease)); //024.5 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 은닉이라 한다.
정보 은닉은 외부에 공개할 필요가 없는 구현의 일부를 외부에 공개되지 않도록 감추어 적절치 못한 접근으로부터 객체의 상태가 변경되는 것을 방지해 정보를 보호하고, 객체 간의 상호 의존성, 즉 결합도(coupling)를 낮추는 효과가 있다.
Java같은 대부분의 객체지향 프로그래밍 언어는 클래스를 정의하고 구성하는 멤버(프로퍼티, 메서드)에 대하여 public, protected, private 같은 접근 제한자를 선언하여 공개 범위를 한정할 수 있다. 하지만 우리의..(무)근본 JS는 제공하지 않아 모든 프로퍼티와 메서드는 public하다고 볼 수 있다.
[예제 24-05]
const Person = (function() {
let _age =. ;//private
// 생성자 함수
function Person(name, age) {
thi.name = name// public
_age = age;
}
// 프로토타입 메서드
Person.prototy.sayHi = function() { console.log(`${this.name}, ${_age}`)}
//생성자 함수를 반환
return Person
}())위 패턴을 사용하면 자바스크립트에서도 정보 은닉이 가능한 것처럼 보인다. 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 위 코드도 Person 생성자 함수가 여러 개의 인스턴스를 생성할 경우 _age 변수의 상태가 유지되지 않는다.
Person.prototype.sayHi 메서드가 단 한 번 생성되는 클로저이기 때문에 발생하는 현상이다. 이 메서드의 상위 스코프는 어떤 인스턴스로 호출하더라도 하나의 동일한 상위 스코프를 사용하게 된다. 이러한 이유로 Person 생성ㅇ자 함수가 여러 개의 인스턴스를 생성할 경우 _age 변수의 상태가 유지되지 않는다.
24.6 자주 발생하는 실수
[예제 24-06]
var funcs = [];
for(var i =0; i<3; i++){
funcs[i] = fnction() {return i} // (1)
}
for(var j =0; j<funcs.length; j++){
consoel.log(funcs[j]()) // (2)
}첫 번째 for 문의 코드 블록 내(1)에서 함수가 funcs 뱅열의 요소로 추가된다 그리고 두 번째 for 문의 코드 블록 내(2)에서 funcs 배열의 요소로 추가된 함수를 순차적으로 호출한다. 이때 funcs 배열의 요소로 추가된 3개의 함수가 0,1,2를 반환할것으로 기대하지만 그렇지 않다.
for 문의 변수 선언문에서 var 키워드로 선언한 i 변수는 블록 레벨 스코프가 아닌 함수 레벨 스코프를 갖기 때문에 전역 변수다. 전역 변수에는 0,1,2가 순차적으로 할당된다. 따라서 funcs 배열의 요소로 추가한 함수를 호출하면 전역 변수 i를 참조하여 i의 값3이 출력된다.
[예제 24-07]
var funcs = []
for (var i=0; i<3; i++) {
funcs[i] = (function(id){ // (1)
return function() {return id;}
}(i))
}
for (var j=0; j<funcs.length; j++) {
console.log(funcs[j]())
}(1)에서 즉시 실행 함수는 전역 변수 i에 할당되어 있는 값을 인수로 전달받아 매개변수 id에 할당한 후 중첩 함수를 반환하고 종료된다. 즉시 실행 함수가 반환한 함수는 funcs 배열에 순차적으로 저장된다. 이때 즉시 실행 함수의 매개변수 id는 즉시 실행 함수가 반환한 중첩 ㅎ마수의 상위 스코프(즉시 실행 함수의 렉시컬 환경)를 기억하는 클로저이고, 매개 변수 id는 즉시 실행 함수가 반환한 중첩 함수에 묶여있는 자유 변수가 되어 그 값이 유지된다.
[예제 24-08]
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]())
}for 문의 변수 선언문에서 let 키워드로 선언한 변수를 사용하면 for문의 코드 블록이 반복 실행될 때마다 for문 코드 블록의 새로운 렉시컬 환경이 생성된다. 만약 for 문의 코드 블록 내에서 정의한 함수가 있다면 이 함수의 상위 스코프는 for 문의 코드 블록이 반복 실행될 때마다 생성된 for문 코드 블록의 새로운 렉시컬 환경이다.
이때 함수의 상위 스코프는 for 문의 코드 블록이 반복 실행될 때마다 식별자의 값을 유지해야 한다. 이를 위해 for문이 반복될 때마다 독립적인 렉시컬 환경을 생성하여 식별자의 값을 유지한다.
[그림 24-03]
(1) for 문의 변수 선언문에서서 let 키워드로 선언한 초기화 변수를 사용한 for 문이 평가되면 먼저 새로운 렉시컬 환경을 생성하고 초기화 변수 식별자와 값을 등록한다. 그리고 새롭게 생성된 렉시컬 환경을 현재 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경으로 교체한다.
(2), (3), (4) for 문의 코드 블록이 반복 실행되기 시작하면 새로운 렉시컬 환경을 생성하고 for 문 코드 블록 내의 식별자와 값을 등록한다. 그리고 새롭게 생성된 렉시컬 환경을 현재 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시켤 환경으로 교체한다.
(5) for 문의 코드 블록의 반복 실행이 모두 종료되면 for 문이 실행되기 이전의 렉시컬 환경을 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경으로 돌린다.
이처럼 let, const 키워드를 사용하는 반복문은 코드 블록을 반복 실행할 때마다 새로운 렉시컬 환경을 생성하여 반복할 당시의 상태를 마치 스냅샷을 찍는 것처럼 저장한다. 단, 반복문의 코드 블록 내부에서 함수를 정의할때이다. 이외의 케이스에서는 반복 직후, 아무도 참조하지 않기 때문에 가비지 컬렉션의 대상잉 된다.