14장. 전역 변수의 문제점
전역 변수의 무분별한 사용은 위험하다. 전역 변수를 반드시 사용해야 할 이유를 찾지 못한다면 지역 변수를 사용해야 한다.
변수의 생명 주기
지역 변수의 생명 주기
변수는 선언에 의해 생성되고 할당을 통해 값을 갖으며, 언젠가 소멸한다. 즉, 변수는 생무과 유사하게 생성되고 소멸되는 생명 주기가 있다.
변수는 자신이 선언된 위치에서 생성되고 소멸한다. 전역 변수의 생명 주기는 애플리케이션의 생명 주기와 같다. 하지만 함수 내부에서 선언된 지역 변수는 함수가 호출되면 생성되고 함수가 종료하면 소멸한다.
function foo() {
var x = 'local'
console.log(x); // local
return x;
}
foo();
console.log(x); // ReferenceError: x is not defined위 예제의 foo 함수를 호출하면 함수 몸체의 다른 문들이 순차적으로 실행되기 이전에 x 변수의 선언문이 자바스크립트 엔진에 의해 가장 먼저 실행되어 x 변수가 선언되고 undefined로 초기화된다. 그 후, 함수 몸체를 구성하는 문들이 순차적으로 실행되기 시작하고 변수 할당문이 실행되면 x 변수에 값이 할당된다. 그리고 함수가 종료하면 x 변수도 소멸되어 생명 주기가 종료된다. 따라서 함수 내부에서 선언된 지역 변수 x는 foo 함수가 호출되어 실행되는 동안에만 유효하다. 즉, 지역 변수의 생명 주기는 함수의 생명 주기와 일치한다.
함수 내부에서 선언된 지역 변수는 함수가 생성한 스코프에 등록된다. 변수는 자신이 등록된 스코프가 소멸(메모리 해제)될 떄까지 유효하다. 할당된 메모리 공간은 더 이상 그 누구도 참조하지 않을 때 가비지 콜렉터에 의해 해제되어 가용 메모리 풀에 반환된다. 즉, 누군가가 메모리 공간을 참조하고 있으면 해제되지 않고 확보된 생태로 남아있게 된다. 이는 스코프도 마찬가지다. 누군가가 스코프를 참조하고 있으면 스코프는 소멸하지 않고 생존하게 된다.
var x = 'global'
function foo() {
console.log(x); // undefined
var x = 'local';
}
foo();
console.log(x); // globalfoo 함수 내부에서 선언된 지역 변수 x는 console.log(x)의 시점에 이미 선언되었고 undefined로 초기화되어 있다. 따라서 전역 변수 x를 참조하는 것이 아니라 지역 변수 x를 참조해 값을 출력한다. 즉, 지역 변수는 함수 전체에서 유효하다. 단, 변수 할당문이 실행되기 이전까지는 undefined 값을 갖는다.
이처럼 호이스팅은 스코프를 단위로 동작한다. 지역 변수의 호이스팅은 지역 변수의 선언이 지역 스코프의 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작한다. 따라서 지역 변수는 함수 전체에서 유효하다. 즉, 호이스팅은 변수 선언이 스코프의 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작하는 자바스크립트 고유의 특징을 말한다.
전역 변수의 생명 주기
전역 코드는 함수 호출과 같이 전역 코드를 실행하는 특별한 진입점이 없고 코드가 로드되자마자 곧바로 해석되고 실행된다. 함수는 함수 몸체의 마지막 문 또는 반환문이 실행되면 종료하지만, 전역 코드에는 반환문을 사용할 수 없으므로 마지막 문이 실행되어 더 이상 실행할 문이 없을 때 종료한다.
var 키워드로 선언한 전역 변수는 전역 객체의 프로퍼티가 된다. 이는 전역 변수의 생명 주기가 전역 객체의 생명 주기와 일치한다는 것을 말한다.
브라우저 환경에서 전역 객체는 window이므로 브라우저 환경에서 var 키워드로 선언한 전역 변수는 전역 객체 window의 프로퍼티다. 전역 객체 window는 웹페이지를 닫기 전까지 유효하다. 따라서 브라우저 환경에서 var 키워드로 선언한 전역 변수는 웹페이지를 닫을 때까지 유효하다. 즉, var 키워드로 선언한 전역 변수의 생명 주기는 전역 객체의 생명 주기와 일치한다.
(사진 출처: https://creatijin.tistory.com/241)
전역 변수의 문제점
- 암묵적 결합
전역 변수를 선언한 의도는 전역, 즉 코드 어디서든 참조하고 할당할 수 있는 변수를 사용하겠다는 것이다. 이는 모든 코드가 전역 변수를 참조하고 변경할 수 있는 암묵적 결합을 허용하는 것이다. 이는 코드의 가독성은 나빠지고 의도치 않게 상태가 변경될 수 있는 위험성이 높아진다.
- 긴 생명 주기
전역 변수는 생명 주기가 길다. 따라서 메모리 리소스도 오랜 기간 소비한다. 또한 전역 변수의 상태를 변경할 수 있는 시간도 길고 기회도 많다. 더욱이 var 키워드는 변수의 중복 선언을 허용하므로 생명 주기가 긴 전역 변수는 변수 이름이 중복될 가능성이 있다. 변수 이름이 중복되면 의도치 않은 재할당이 이뤄진다.
- 스코프 체인 상에서 종점에 존재
전역 변수는 스코프 체인 상에서 종점에 존재한다. 이는 변수를 검색할 때 전역 변수가 가장 마지막에 검색된다는 것을 말한다. 즉, 전역 변수의 검색 속도가 가장 느리다.
- 네임스페이스 오염
자바스크립트의 가장 큰 문제점 중 하나는 파일이 분리되어 있다 해도 하나의 전역 스코프를 공유한다는 것이다. 따라서 다른 파일 내에서 동일한 이름으로 명명된 전역 변수나 전역 함수가 같은 스코프 내에 존재할 경우 예상치 못한 결과를 가져올 수 있다.
전역 변수의 사용을 억제하는 방법
전역 변수의 무분별한 사용은 위험하다. 전역 변수를 반드시 사용해야 할 이유를 찾지 못한다면 지역 변수를 사용해야 한다. 변수의 스코프는 좁을수록 좋다. 전역 변수의 사용을 억제할 수 있는 몇 가지 방법을 살펴보자.
즉시 실행 함수
함수 정의와 동시에 호출되는 즉시 실행 함수는 단 한 번만 호출된다. 모든 코드를 즉시 실행 함수로 감싸면 모든 변수는 즉시 실행 함수의 지역 변수가 된다. 이러한 특성을 이용해 전역 변수의 사용을 제한하는 방법이다.
(function () {
var foo = 10;
// ...
}());
console.log(foo); // ReferenceError: foo is not defined네임스페이스 객체
전역에 네임스페이스 역할을 담당할 객체를 생성하고 전역 변수처럼 사용하고 싶은 변수를 프로퍼티로 추가하는 방법이다.
var MYAPP = {}; // 전역 네임스페이스 객체
MYAPP.name = 'Lee';
console.log(MYAPP.name); // Lee네임스페이스 객체에 또 다른 네임 스페이스 객체를 프로퍼티로 추가해서 네임스페이스를 계층적으로 구성할 수도 있다.
var MYAPP = {}; // 전역 네임스페이스 객체
MYAPP.person = {
name: 'Kyeom',
address: 'Seoul'
};
console.log(MYAPP.person.name); // KyeomES6 모듈
ES6 모듈을 사용하면 더는 전역 변수를 사용할 수 없다. ES6 모듈은 파일 자체의 독자적인 모듈 스코프를 제공한다. 따라서 모듈 내에서 var 키워드로 선언한 변수는 더는 전역 변수가 아니면 window 객체의 프로퍼티도 아니다.
<script type="module" src="lib.mjs"></script>
<script type="module" src="app.mjs"></script>ES6 모듈은 IE를 포함한 구형 브라우저에서는 동작하지 않으며, 브라우저의 ES6 모듈 기능을 사용하더라도 트랜스파일링이나 번들링이 필요하기 때문에 아직까지는 브라우저가 지원하는 ES6 모듈 기능보다는 Webpack 등의 모듈 번들러를 사용하는 것이 일반적이다.
