클로저란 무엇인가?

javascript

작성일 : 2024.08.31

오늘은 you don`t know javascript를 읽고 클로저라는 개념에 대해 정리해 보도록 하겠습니다.

클로저란?

클로저는 자바스크립트에서 함수와 그 함수가 선언된 렉시컬 환경을 같이 기억하는 기능을 말합니다.
간단하게 말해서 함수 내부에서 함수 외부에 있는 변수에 접근할 수 있는 상황을 의미하며 외부 함수가 실행을 마쳤음에도 내부 함수가 그 변수를 기억하는 상황입니다.

클로저를 이해하기 위해선 우선 렉시컬 환경이 무엇인지 이해해야 합니다.

렉시컬 환경 이해하기

렉시컬 환경은 스코프와 변수 접근 규칙을 관리하는 메커니즘으로 사전적 의미로는 코드가 작성된 위치를 의미합니다.

예를 들어 아래와 같은 코드가 있을 때 outer 함수는 전역에 선언 되었으니 전역 렉시컬 환경에 등록되고
outerVar와 inner 함수는 outer 함수의 환경 레코드에 저장됩니다.
마찬가지로 innerVar는 inner 함수의 환경 레코드에 저장되고 console.log(outerVar);는 outer 함수의 렉시컬 환경을 가르킵니다.
inner함수가 실행되면 outerVar를 찾기 위해 자신의 환경 레코드 -> 외부 참조 -> outer 환경에서 발견 순으로 탐색합니다.

const outerouterVar = "가장 외부 변수"; // 전역 스코프

function outer() {
  const outerVar = "외부 변수"; // outer 함수 스코프

  function inner() {
    const innerVar = "내부 변수"; // inner 함수 스코프
    console.log(outerVar); // outer의 변수 접근
    console.log(outerouterVar); // 전역 변수 접근
  }

  inner();
}

outer();

렉시컬 환경의 특징으로 함수가 선언된 위치에 따라 스코프가 결정된다는 점인데 아래의 코드를 한번 봐주세요

let x = "global";

function foo() {
  console.log(x); // global 출력
}

function bar() {
  let x = "local";
  foo(); // ? 출력
}

bar();

블록 스코프에 대해 알고 있다면 쉽게 정답을 맞출 수 있을텐데 당연히 global이 출력됩니다.
블록 스코프는 렉시컬 환경의 개념을 기반으로 동작하기 때문입니다.

정리하자면

함수는 자신이 선언된 환경의 모든 스코프를 기억한다.
스코프 체인을 통해 하위 -> 상위 -> 전역으로 변수를 탐색한다.

클로저의 필수 조건과 동작 원리

다시 클로저로 돌아와 클로저 함수가 가져야하는 필수 조건에 대해 알아보겠습니다.

1. 내부 함수가 외부 함수의 변수를 참조해야 합니다.
2. 외부 함수가 내부 함수를 반환해야 합니다.
3. 외부 함수가 종료된 후에도 내부 함수가 살아있어야 합니다.
4. 렉시컬 환경을 기억해야 합니다.

이 5개의 필수 조건을 기억하고 다음 예시를 한번 살펴보겠습니다.

function outer() {
  let counter = 0; // 외부 변수

  return function inner() {
    counter++; // 외부 변수를 참조
    console.log(`Counter: ${counter}`);
  };
}

const closure = outer(); // outer 실행 후, inner 함수 반환
closure(); // Counter: 1
closure(); // Counter: 2
closure(); // Counter: 3

outer() 함수 호출

outer실행 컨텍스트가 생성됩니다.
counter 변수가 0으로 초기화됩니다
inner함수가 반환되고 closure 변수에 inner함수가 할당됩니다.

closure() 함수 호출 (첫 번째)

inner실행 컨텍스트가 생성됩니다.
counter = 1이 됩니다.
inner 실행 컨텍스트 제거되지면 counter는 메모리에 남아있습니다.

closure() 함수 호출 (두 번째)

inner실행 컨텍스트가 생성됩니다.
counter = 2가 됩니다.
inner 실행 컨텍스트 제거되지면 counter는 메모리에 남아있습니다.

closure() 함수 호출 (세 번째)

inner실행 컨텍스트가 생성됩니다.
counter = 3가 됩니다.
inner 실행 컨텍스트 제거되지면 counter는 메모리에 남아있습니다.

또 다른 예시를 들어보겠습니다. 아래의 코드를 한번 살펴보면

function outer() {
  let counter = 0; // 외부 변수 초기화

  function inner() {
    counter++; // 외부 변수를 증가
    console.log(`Counter: ${counter}`);
  }

  inner(); // 내부 함수 실행
}

// outer만 호출
outer(); // 첫 번째 호출
outer(); // 두 번째 호출
outer(); // 세 번째 호출

첫 번째 outer() 호출

outer() 함수가 실행되면서 counter가 0으로 초기화됩니다.
내부 함수 inner()가 호출되어 counter가 1로 증가합니다.
outer() 실행이 끝나면서 counter 변수와 실행 컨텍스트가 메모리에서 제거됩니다.

두 번째 outer() 호출

outer() 함수가 실행되면서 counter가 0으로 초기화됩니다.
내부 함수 inner()가 호출되어 counter가 1로 증가합니다.
outer() 실행이 끝나면서 counter 변수와 실행 컨텍스트가 메모리에서 제거됩니다.

세 번째 outer() 호출

위와 동일한 과정이 반복됩니다.

꼭 내부에서 외부의 변수를 참조했다고 클로저 함수가 아닌 경우를 보여드렸습니다.

React에서 클로저의 활용 예시

클로저 개념에 대해서 알아보았는데 사실 가장 중요한건 실제 활용 방법이라고 생각합니다.

useState

handleClick 함수는 setCount와 count를 렉시컬 환경에서 기억합니다.

import { useState } from 'react';

function Counter() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  const handleClick = () => {
    setCount(prev => prev + 1); // 이전전 값을 기억해 + 1
  };

  return <button onClick={handleClick}>Count: {count}</button>;
}

useEffect

의존성 배열 없이 클로저로 변수를 저장합니다.

function Timer() {
  const [seconds, setSeconds] = useState(0);

  useEffect(() => {
    const interval = setInterval(() => {
      setSeconds(prev => prev + 1)
    }, 1000);

    return () => clearInterval(interval);
  }, []);

  return <div>{seconds}초</div>;
}

커스텀훅

count, increment, decrement를 반환해 값을 기억합니다.

function useCounter(initialValue) {
  const [count, setCount] = useState(initialValue);

  const increment = () => setCount(prevCount => prevCount + 1);
  const decrement = () => setCount(prevCount => prevCount - 1);

  return { count, increment, decrement }; // 함수를 반환
}

// 사용 예시
function App() {
  const { count, increment, decrement } = useCounter(0);
  return (
    <div>
      <button onClick={decrement}>-</button>
      <span>{count}</span>
      <button onClick={increment}>+</button>
    </div>
  );
}

고차 컴포넌트(HOC)

고차 컴포넌트에서도 클로저가 활용됩니다.

function withLogger(WrappedComponent) {
  return function EnhancedComponent(props) {
    useEffect(() => {
      console.log("컴포넌트가 렌더링됨!");
    }, []);

    return <WrappedComponent {...props} />;
  };
}

// 사용 예시
const EnhancedButton = withLogger(Button);

이런 예시를 살펴보면 상태 관리, 이벤트 핸들러, 비동기 작업 등 다양한 곳에서 클로저 함수를 잘 활용하고 있었음을 알 수 있습니다.

마치며

you don`t know javascript를 읽으면서 가장 이해하기 힘들었던 부분이였습니다.
클로저는 JavaScript와 React에서 상태 관리, 로직 재사용, 데이터 은닉을 가능하게 하는 핵심 개념입니다.
이 글이 클로저를 이해하는 데 도움이 되었기를 바랍니다.

참고 자료