전역 변수의 문제점

gyomni·2022년 1월 29일
JavaScript
0

JavaScript

목록 보기
14/14
post-thumbnail

전역 변수의 무분별한 사용은 위험하다!
전역 변수를 반드시 사용해야 할 이유 못찾았다면 지역 변수를 사용해야 한다.

🔎 변수의 생명 주기

  • 변수는 선언에 의해 생성되고 할당을 통해 값을 갖고, 언젠가 소멸한다.
    = 변수는 생명 주기(life cycle)가 있다.

  • 변수에 생명 주기가 없다면?
    한번 선언된 변수는 프로그램을 종료하기 전가지 영원히 메모리 공간을 점유하게 된다.

  • 변수는 자신이 선언된 위치에서 생성되고 소멸된다.

  • 변수는 하나의 값을 저장하기 위해 확보한 메모리 공간 자체 or 그 메모리 공간을 식별하기 위해 붙인 이름.
    -> 변수의 생명 주기는 메모리 공간이 확보(allocate)된 시점부터 메모리 공간이 해제(release)되어 가용 메모리 풀(memory pool)에 반환되는 시점이다.

  • 변수 선언은 선언문이 어디에 있든 상관없이 가장 먼저 실행된다
    (= 변수 선언은 코드가 한 줄씩 순차적으로 실행되는 시점인 런타임에 실행되는 것이 아니라 런타임 이전 단계에서 자바스크립트 엔진에 의해 먼저 실행됨.)
    -> 엄밀히 말하면 이 부분의 설명은 전역 변수에 한정된 것.

  • 호이스팅은 스코프를 단위로 동작한다.

  • 호이스팅은 변수 선언이 스코프의 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작하는 자바스크립트의 고유의 특징.

지역 변수의 생명 주기

▪ 함수가 호출되면 생성되고 함수가 종료하면 소멸한다.
즉, 지역 변수의 생명 주기는 함수의 생명 주기와 일치!

▪ 함수 내부에 선언된 지역 변수는 함수가 생성한 스코프에 등록됨.
-> 함수가 생성한 스코프는 렉시컬 환경이라 부르는 물리적인 실체가 있다.
따라서 변수는 자신이 등록된 스코프가 소멸(메모리 해제)될 때 까지 유효.

▪ 할당된 메모리 공간은 더이상 아무도 참조하지 않을 때 가비지 콜렉터에 의해 해제되어 가용 메모리 풀에 반환됨.
( 누군가가 메모리 공간을 참조하고 있으면 해제되지 않고 확보된 상태로 남아 있게 됨 )
-> 스코프도 마찬가지! 누군가 스코프 참조하고 있으면 스코프는 소멸하지 않고 생존.

▪ 일반적으로 함수가 종료하면 함수가 생성한 스코프도 소멸하지만, 누군가가 스코프를 참조하고 있다면 스코프는 해제되지 않고 생존하게 됨.

▪ 지역 변수의 호이스팅은 지역 변수의 선언이 지역 스코프의 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작.

전역 변수의 생명 주기

▪ 전역 변수의 생명 주기는 애플리케이션의 생명 주기와 같다.

▪ 전역 변수의 호이스팅은 전역 변수의 선언이 전역 스코프의 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작.

▪ 전역 코드는 함수 호출돠 같이 전역 코드를 실행하는 특별한 진입점이 없고 코드가 로드되자마자 곧바로 해석되고 실행됨. (명시적인 함수 호출 없이 실행됨)

▪ 코드 마지막 문이 실행되어 더 이상 실행할 문이 없을 때 종료됨.

▪var키워드로 선언한 전역 변수는 전역 객체의 프로퍼티가 됨.
-> 이는 전역 변수의 생명 주기가 전역 객체의 생명 주기와 일치한다는 것을 말함.

▪ 브라우저 환경에서 전역 객체는 window이므로 브라우저 환경에서 var 키워드로 선언한 전역 변수는 전역 객체 window프로퍼티다.

▪ var키워드로 선언한 전역 변수는 웹페이지를 닫을 때까지 유효.

▪ var 키워드로 선언한 전역 변수의 생명 주기는 전역 객체의 생명 주기와 일치!

✨ 전역 객체 (global object)
: 코드가 실행되기 이전 단계에 자바스크립트 엔진에 의해 어떤 객체보다도 먼저 생성되는 특수한 객체.

전역 객체는 클라이언트 사이드 환경(브라우저)에서 window, 서버 사이드 환경(Node.js)에서는 global 객체를 의미.

전역 객체는 표준 빌트인 객체 (Object, String, Number, Function, Array...)와 환경에 따른 호스트 객체 (클라이언트 Web API 또는 Node.js의 호스트 API), 그리고 var키워드로 선언한 전역 변수와 전역 함수를 프로퍼티로 갖는다.

🔎 전역 변수의 문제점

암묵적 결합

  • 전역 변수를 선언한 의도는 코드 어디서든 참고 및 할당할 수 있는 변수를 사용하겠다는 것.
    -> 모든 코드가 전역 변수를 참조하고 변경할 수 있는 암묵적 결합(implicit coupling)을 허용하는것.

  • 변수의 유효 범위가 클수록 코드의 가독성은 나빠지고,
    의도치 않게 상태가 변경될 수 있는 위험성도 높아짐.

긴 생명 주기

  • 전역 변수는 생명주기가 길다.
    -> 메모리 리소스 오랜 기간 소비
    -> 전역 변수의 상태를 변경할 수 있는 시간도 길고 기회도 많음.

  • var 키워드는 변수의 중복 선언 허용하므로 생명 주기가 긴 전역 변수는 변수 이름이 중복될 가능성이 있음
    -> 의도치 않은 재할당

var x = 1;

// 변수의 중복 선언. 기존 변수에 값을 재할당.
var x = 100;
console.log(x); // 100
  • 지역 변수는 전역 변수보다 생명 주기 훨씬 짧음.
    -> 크지 않은 함수의 지역 변수는 생존 시간 극히 짧음.
    -> 지역 변수의 상태를 변경할 수 있는 시간도 짧고 기회도 적음.
    -> 전역 변수보다 상태 변경에 의한 오류 발생 확률 작음.
    -> 메모리 리소스도 짧은 기간만 소비.

스코프 체인 상에서 종점에 존재

  • 전역 변수는 스코프 체인 상에서 종점에 존재.
    -> 변수 검색할 때 전역 변수가 가장 마지막에 검색됨

  • 전역 변수의 검색 속도가 가장 느림
    -> 속도 차이 크지 않지만 분명히 있음!

네임스페이스 오염

  • 자바스크립트의 가장 큰 문제점 중 한가지 : 파일 분리되어 있다해도 전역 스코프를 공유한다는 것.
    -> 다른 파일 내에 동일한 이름으로 명명된 전역 변수나 전역 함수가 같은 스코프 내에 존재할 경우 예상치 못한 결과 가져올 수 있음.

🔎 전역 변수의 사용을 억제하는 방법

전역 변수의 무분별한 사용은 위험!
전역 변수를 반드시 사용해야 할 이유를 찾지 못한다면 지역 변수를 사용하기!
변수의 스코프는 좁을수록 좋다!
무분별한 전역 함수 남발을 억제하자.

즉시 실행 함수

함수 정의와 동시에 호출되는 즉시 실행 함수는 단 한번만 호출됨.
모든 코드를 즉시 실행 함수로 감싸면 모든 변수는 즉시 실행 함수의 지역 변수가 됨.

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

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

-> 이 방법을 사용하면 전역 변수를 생성하지 않으므로 라이브러리 등에 자주 사용됨.

네임스페이스 객체

전역에 네임스페이스(namespace) 역할을 담당할 객체를 생성하고 전역 변수처럼 사용하고 싶은 변수를 프로퍼티로 추가하는 방법. 

var MYAPP ={}; // 전역 네임스페이스 객체

MYAPP.name = 'gyomni';

console.log(MYAPP.name); // gyomni

네임스페이스 객체에 또 다른 네임스페이스 객체를 프로퍼티로 추가해서 네임 스페이스를 계층적으로 구성할 수도 있음. ↓

var MYAPP ={}; // 전역 네임스페이스 객체

MYAPP.person = {'gyomni';
   name: 'gyomni',
   address: 'Seoul'
};

console.log(MYAPP.person.name); // gyomni

네임스페이스를 분리해서 식별자 충돌을 방지하는 효과는 있지만 네임스페이스 객체 자체가 전역 변수에 할당되서 그다지 유용하지는 x

모듈 패턴

클래스를 모방해서 관련이 있는 변수와 함수를 모아 즉시 실행 함수로 감싸 하나의 모듈을 만듦.
모듈 패턴은 클로저 기반으로 동작.
전역 변수의 억제는 물론, 캡슐화까지 구현할 수 있음.

✨ 캡슐화(encapsulation) : 객체의 상태(state)를 나타내는 프로퍼티와 프로퍼티를 참조, 조작할 수 있는 동작(behavior)인 메서드를 하나로 묶는 것

캡슐화는 객체 특정 프로퍼티나 메서드를 감출 목적으로 사용하기도 함 -> 정보 은닉(information hiding)
var Counter = (function (){
  // private 변수
  var num = 0;
  
  // 외부로 공개할 데이터나 메서드를 프로퍼티로 주가한 객체를 반환한다.
  return {
  increase(){
    return ++num;
  },
  decrease(){
    return --num;
  }
  };
}());

// private 변수는 외부로 노출되지 않는다.
console.log(Counter.num); //undefined

console.log(Counter.increase); // 1
console.log(Counter.increase); // 2
console.log(Counter.decrease); // 1
console.log(Counter.decrease); // 0

-> 위의 즉시 실행 함수는 객체를 반환.
이 객체에는 외부에 노출하고 싶은 변수 or 함수를 담아 반환함.

-> 반환하는 객체의 프로퍼티는 외부에 노출되는 퍼블릭 멤버(public member).
-> 외부로 노출하고 싶지 않은 변수 or 함수는 반환하는 객체에 추가하지 않으면 외부에서 접근 못하는 프라이빗 멤버(private member)가 됨.

ES6 모듈

ES6 모듈을 사용하면 더는 전역 변수를 사용할 수 없음.

ES6 모듈은 파일 자체의 독자적은 모듈 스코프를 제공함.
-> 모듈 내에서 var 키워드로 선언한 변수는 더는 전역 변수가 아니며 window 객체의 프로퍼티도 아님.

모던 브라우저(Chrome 61, FF 60, SF 10.1, Edge 16 이상)에서 ES6 모듈 사용 가능.
script 태그에 type="module" 어트리뷰트를 추가하면 로드된 js 파일은 모듈로서 동작함.
(IE 포함한 구형 브라우저는 동작 x)
-> 모듈의 파일 확장자는 mjs권장

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

브라우저의 ES6 모듈 기능 사용하더라도 트렌스파일링, 번들링 필요해서 Webpack 등의 모듈 번들러 사용하는 것이 일반적.

학습 자료 : 모던 자바스크립트 Deep Dive - 이웅모

profile
gyomni
Front-end developer 👩‍💻✍
이전 포스트

스코프(scope)

0개의 댓글