14장 전역 변수의 문제점

전역 변수의 무분별한 사용은 위험하기 때문에 되도록 지역 변수를 사용해야 한다.
그렇기 때문에 전역 변수의 문제점과 사용을 억제하는 방법을 이번 장에서 알아보도록하자.

14.1 변수의 생명 주기

변수는 생성되고 소멸되는 생성주기가 있다.

지역 변수의 생명주기

지역 변수는 자신이 선언된 함수가 호출되면 생성되고 함수가 종료하면 소멸한다.
즉, 지역 변수의 생명 주기는 함수의 생명 주기와 일치한다.

function foo(){
  var x = 'local';
  console.log(x); // local
  return x;
}

foo();
console.log(x); //ReferenceError: x is not defined

함수 내부에서 선언한 변수는 함수가 호출된 직후 함수 몸체의 코드가 한 줄씩 순차적으로 실행되기 이전에 자바스크립트 엔진에 의해 먼저 실행된다.

위의 예제의 foo 함수를 호출하면 x 변수의 선언문이 가장 먼저 실행되어 x 변수가 선언되고 undefined로 초기화된다. 그 후, 함수 몸체의 문들이 순차적으로 실행되며 변수 할당문이 실행되어 x 변수에 값이 할당된다. 그리고 함수가 종료되면 x 변수도 소명되어 생명 주기가 종료된다.

그런데, 지역 변수가 함수보다 오래 생존하는 경우도 있다.
변수의 생명 주기는 정확하게 말하면 메모리 공간이 확보된 시점부터 메모리 공간이 해제되어 가용 메모리 풀에 반환되는 시점까지이다.
함수 내부에서 선언된 지역 변수는 함수가 생성한 스코프에 등록되는데, 변수는 자신이 등록된 스코프가 소멸될 때 까지 유효하며 누구도 참조하지 않을 때 가비지 콜렉터에 의해 스코프는 해제된다. 즉, 누군가 메모리 공간을 참조하고 있으면 해제되지 않고 확보된 상태로 남아있게 된다.
일반적으로 함수가 종료되면 그 함수가 생성한 스코프도 소멸되는데 누군가 스코프를 참조하고 있다면 스코프는 해제되지 않고 생존하게 된다. 이에 대해선 24장 클로저에서 자세히 살펴보기로하자.

전역 변수의 생명 주기

전역 변수의 생명 주기는 전역 객체의 생명 주기와 일치한다.
함수와 달리 전역 코드는 명시적인 호출 없이 코드가 로드되자마자 실행되며 마지막 문이 실행되어 더이상 실행할 문이 없을때 종료한다.

14.2 전역 변수의 문제점

• 암묵적 결합
  전역 변수를 선언하게 되면 모든 코드가 전역 변수를 참조하고 변경할 수 있는 암묵적 결합을 허용하는 것이다. 변수의 유효 범위가 클수록 코드의 가독성은 나빠지고 의도치 않게 상태가 변경될 수 있는 위험성도 높아진다.
• 긴 생명 주기
  전역 변수는 생명주기가 길기 때문에 메모리 리소스도 오랜 기간 소비한다. 지역 변수보다 상태를 변경할 수 있는 시간도 길고 기회도 많기때문에 상태 변경에 의한 오류가 발생할 확률이 상대적으로 높다.
• 스코프 체인 상에서 종점에 존재
  전역 변수는 스코프 체인 상 종점에 존재한다. 이는 변수를 검색할 때 가장 마지막에 검색됨을 의미해 전역 변수의 검색 속도가 가장 느리다.
• 네임스페이스의 오염
  자바스크립트는 파일이 분리되어 있어도 하나의 전역 스코프를 공유하기 때문에 다른 파일에서 동일한 이름으로 명명된 전역 변수나 전역 함수가 같은 스코프 내에 존재할 경우 예상치 못한 결과를 가져올 수 있다.

14.3 전역 변수의 사용을 억제하는 방법

전역 변수를 반드시 사용해야 할 이유를 찾지 못한다면 지역 변수를 사용해야 한다.

즉시 실행 함수 (IIFE, Immediately Invoked Function Expression)

함수 정의와 동시에 호출되는 즉시 실행 함수는 단 한번만 호출된다.
모든 코드는 즉시 실행 함수로 감싸면 모든 변수는 즉시 실행 함수의 지역 변수가 된다.
이 방법은 전역 변수를 생성하지 않기 때문에 라이브러리 등에 자주 사용된다.

(function(){
  var foo = 10;
}());

console.log(foo);

네임스페이스 객체

전역에 네임스페이스 역할을 담당할 객체를 생성하고 전역 변수처럼 사용하고 싶은 변수를 프로퍼티로 추가하는 방법이다.
네임스페이스를 분리해 식별자 충돌을 방지하는 효과는 있지만 네임스페이스 객체 자체가 전역 변수에 할당되므로 그다지 유용하진 않다.

var MYAPP = {};
MYAPP.name = "Lee";

모듈 패턴

클래스를 모방해서 관련이 있는 변수와 함수를 모아 즉시 실행 함수로 감싸 하나의 모듈을 만든다. 클로저를 기반으로 동작하는데 전역 변수 억제와 캡슐화까지 구현할 수 있다.
정보 은닉을 구현하기 위해 사용한다.

캡슐화 : 객체의 상태를 나타내는 프로퍼티와 프로퍼티를 참조하고 조작할 수 있는 동작인 메서드를 하나로 묶는 것. 객체의 특정 프로퍼티나 메서드를 감출 목적으로 사용하기도 함

var Counter = (function(){
 var num = 0;
  
 return {
   increase(){
     return ++num;
   }
   decrease(){
     return --num;
   }
}());
console.log(Counter.num); //undefined 밖으로 노출되지 않는다. 

console.log(Counter.increase()); // 1
console.log(Counter.decrease()); // 0

ES6 모듈

ES6 모듈을 사용하면 더는 전역 변수를 사용할 수 없다. ES6 모듈은 파일 자체의 독자적인 모듈 스코프를 제공한다. 즉, 모듈 내에서 var 키워드로 선언한 변수도 더이상 전역 변수가 아니며 window 객체의 프로퍼티도 아니다.
script 태그에 type = "module" 어트리뷰트를 추가하면 로드된 자바스크립트 파일은 모듈로서 동작하며 확장자는 mjs를 권장한다.

<script type = "module" src = "lib.mjs"></script>

ES6 모듈은 IE나 구형 브라우저에서 동작하지 않으며, 동작하더라도 트랜스파일링이나 번들링이 필요해 브라우저가 지원하는 ES6 모듈 기능보단 Webpack 등의 모듈 번들러를 이용하는것이 일반적이다.

이를 도입하는 방법에 대해서는 48장 모듈과 49장 Babel과 Webpack을 이용한 ES6+/ES.NEXT 개발 환경 구축에서 자세히 살펴보자.