[자바스크립트]모던 자바스크립트 Deep Dive - 14. 전역 변수의 문제점

June·2021년 10월 22일

[자바스크립트] 모던 자바스크립트 Deep Dive

목록 보기

13/36

변수의 생명주기

지역 변수의 생명 주기

4.4절에서 보았듯이 변수 선언은 선언문이 어디에 있든 상관 없이 가장 먼저 실행된다. 다시 말해 변수 선언은 코드가 한 줄씩 순차적으로 실행되는 시점인 런타임에 실행되는 것이 아니라 런타임 이전 단계에서 자바스크립트 엔진에 의해 실행된다.

그런데 엄밀히 말하자면 위 설명은 전역 변수에 한정된 것이다. 함수 내부에서 선언한 변수는 함수가 호출된 직후에 함수 몸체의 코드가 한 줄씩 순차적으로 실행되기 이전에 자바스크립트 엔진에 의해 먼저 실행된다.

지역 변수의 생명 주기는 함수의 생명 주기와 일치한다.

함수 몸체 내부에서 선언된 지역 변수의 생명 주기는 함수의 생명 주기와 대부분 일치하지만 지역 변수가 함수보다 오래 생존하는 경우도 있다.

함수 내부에서 선언된 지역 변수는 함수가 생성한 스코프에 등록된다. 함수가 생성한 스코프는 렉시컬 환경이라 부르는 물리적인 실체가 있다고 했다. 따라서 변수는 자신이 등록된 스코프가 소멸될 때까지 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 상태로 남아있게 된다. 이는 스코프도 마찬가지다. 누군가 스코프를 참조하고 있으면 스코프는 소멸하지 않고 생존하게 된다.

일반적으로 함수가 종료하면 함수가 생성한 스코프도 소멸한다. 하지만 누군가가 참조하고 있다면 스코프는 해제되지 않고 생존하게 된다. 이에 대해서는 24장 "클로저"에서 자세히 살펴보자.

var x = 'global';

function foo() {
  console.log(x); // 1
  var x = 'local';
}

foo();
console.log(x); // global

foo 함수 내부에서 선언된 지역변수 x는 1의 시점에 이미 선언되었고 undefined로 초기화되어있따. 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. 전역 변수의 호이스팅은 전역 변수의 선언이 전역 스코프의 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작한다. 따라서 전역 변수는 전역 전체에서 유효하다. 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

var 키워드로 선언한 전역 변수는 전역 객체의 프로퍼티가 된다. 이는 전역 변수의 생명 주기가 전역 객체의 생명 주기와 일치한다는 것을 의미한다.

전역 객체
전역 객체는 코드가 실행되기 이전에 자바스크립트 단계에 의해 어떤 객체보다도 먼저 생성되는 특수한 객체다. 전역 객체는 클라이언트 사이드 환경에서는 window, 서버 사이드 환경에서는 global 객체를 의미한다. 환경에 따라 전역 객체를 가리키는 다양한 식별자가 존재했으나 ES11에서 globalThis로 통일되었다.

전역 객체는 표준 빌트인 객체와 환경에 따른 호스트 객체, 그리고 var 키워드로 선언한 전역 변수와 전역 함수를 프로퍼티로 갖는다.

전역 변수의 사용을 억제하는 방법

즉시 실행 함수

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

(function () {
  var foo = 10; // 즉시 실행 함수의 지역 변수
  // ...
}());

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

이 방법을 사용하면 전역 변수를 생성하지 않으므로 라이브러리 등에 자주 사용된다.

네임스페이스 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); // Lee

네임스페이스 객체에 또 다른 네임스페이스 객체를 프로퍼티로 추가해서 네임스페이스를 계층적으로 구성할 수도 있다.

var MYAPP = {}; // 전역 네임스페이스 객체

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

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

네임스페이스를 분리해서 식별자 충돌을 방지하는 효과는 있으나 네임스페이스 객체 자체가 전역 변수에 할당되므로 그다지 유용해 보이지는 않는다.

모듈 패턴

모듈 패턴은 클래스를 모방해서 관련이 있는 변수와 함수를 모아 즉시 실행 함수로 감싸 하나의 모듈을 만드낟. 모듈 패턴은 자바스크립트의 강력한 기능인 클로저를 기반으로 동작한다. 모듈 패턴의 특징은 전역 변수의 억제는 물론 캡슐화까지 구현할 수 있다.

모듈 패턴을 이해하려면 클로저를 먼저 이해해야 하므로 지금은 클로저라는 기능을 통해 전역 변수를 억제할 수 있다는데 주목하자.

캡슐화는 객체의 상태를 나타내는 프로퍼티와 프로퍼티를 참조하고 조작할 수 있는 동작 메서드를 하나로 묶은 것을 말한다. 캡슐화는 객체의 특정 프로퍼티나 메서드를 감출 목적으로 사용하는데 이를 정보 은닉이라 한다.

자바스크립트는 public, private, protected등의 접근 제어자를 제공하지 않는다. 모듈 패턴은 전역 네임스페이스의 오염을 막는 기능은 물론 한정적이기는 하지만, 정보 은닉을 구현하기 위해 사용한다.

var Counter = (function () {
  // private 변수
  var num = 0;
  
  // 외부로 공개할 데이터나 메서드를 프로퍼티로 추가한 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

위 예제의 즉시 실행 함수는 객체를 반환한다. 이 객체에는 외부에 노출하고 싶은 변수나 함수를 담아 반환한다. 이때 반환되는 객체의 프로퍼티는 외부에 노출되는 퍼블릭 멤버다. 외부로 노출하고 싶지 않은 변수나 함수는 반환하는 객체에 추가하지 않으면 외부에서 접근할 수 없는 프라이빗 멤버가 된다. 이에 대해서는 24장 클로저에서 자세히 살펴보자.