본 내용은 모던 자바스크립트 Deep Dive. 이웅모 저. 에 출처하며 자바스크립트에 숨참고 deep dive 합니다.

14. 전역 변수의 문제점

14.1 변수의 생명 주기

14.1.1 지역 변수의 생명 주기

• 변수는 선언에 의해 생성되고 할당을 통해 값을 갖는다. 그리고 언젠가 소멸한다. 즉, 변수는 생물과 유사하게 생성되고 소멸되는 생명 주기가 있다.

• 변수는 자신이 선언된 위치에서 생성되고 소멸한다.

  • 전역 변수의 생명 주기는 애플리케이션의 생명주기와 같다.

  • 하지만 함수 내부에서 선언된 지역 변수는 함수가 호출되면 생성되고 함수가 종료하면 소멸한다.

var x = 'global';

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

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

• foo 함수 내부에서 선언된 지역 변수 x는 (1)의 시점에서 이미 선언되었고 undefined로 초기화되어 있다. 따라서 전역 변수 x를 참조하는 것이 아니라 지역 변수 x를 참조해 값을 출력한다.

  • 지역 변수는 함수 전체에서 유효하다. 단, 함수 할당문이 실행되기 이전까지는 undefined 값을 갖는다.

• 호이스팅은 스코프를 단위로 동작한다. 즉, 호이스팅은 변수 선언이 스코프의 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작하는 자바스크립트 고유의 특징을 말한다.

14.1.2 전역 변수의 생명 주기

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

• [ 긴 생명 주기 ]

  • 전역 변수는 생명주기가 길다.

  • 메모리 리소스를 오랜 기간 소비한다.

  • 전역 변수의 상태를 변경할 수 있는 시간도 길고 기회도 많다.

  • 더욱이 var 키워드는 변수의 중복 선언을 허용하므로 변수 이름이 중복 될 수 있다. (이 경우 의도치 않은 재할당이 이뤄진다.)

  • 반대로 지역 변수는 전역 변수보다 생명 주기가 훨씬 짧다.

  • 지역 변수의 상태를 변경할 수 있는 시간도 짧고 기회도 적다.

  • 지역 변수는 메모리 리소스도 짧은 기간만 소비한다.

• [ 스코프 체인 상에서 중첩이 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 있따 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.

14.3 전역 변수의 사용을 억제하는 방법

• 전역 변수를 반드시 사용해야 할 이유를 찾지 못한다면 지역 변수를 사용해야 한다. 변수의 스코프는 좁을수록 좋다.

14.3.2 즉시 실행 함수

• 함수의 정의와 동시에 호출되는 즉시 실행 함수는 단 한 번만 호출된다. 모든 코드를 즉시 실행 함수로 감싸면 모든 변수는 즉시 실행 함수의 지역 변수가 된다.

  • 이 방법을 사용하면 전역 변수를 생성하지 않으므로 라이브러리 등에 주로 사용된다.

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

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

14.3.2 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.

14.3.3 모듈 패턴

• 모듈 패턴은 클래스를 모방해서 관련이 있는 변수와 함수를 모아 즉시 실행 함수로 감싸 하나의 모듈을 만든다.

  • 모듈 패턴은 자바스크립트의 강력한 기능인 클로저를 기반으로 동작한다.

  • 모듈 패턴의 특징은 전역 변수의 억제는 물론 캡슐화까지 구현할 수 있다는 것이다.

• 캡슐화는 객체의 상태를 나타내는 프로퍼티와 프로퍼티를 참조하고 조작할 수 있는 동작인 메서드를 하나로 묶는 것을 말한다.

  • 캡슐화는 객체의 특정 프로퍼티나 메서드를 감출 목적으로 사용하기도 하는데 이를 정보 은닉이라 한다.

• 자바스크립트는 public, private, protected 등의 접근 제한자를 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 예시의 즉시 실행 함수는 객체를 반환한다. 이 객체는 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.

14.3.4 ES6 모듈

• ES6 모듈을 사용하면 더는 전역 변수를 사용할 수 없다. ES6 모듈은 파일 자체의 독자적인 모듈 스코프를 제공한다.

• 모던 브라우저에서는 ES6 모듈을 사용할 수 있다. script태그에 type=”module” 어트리뷰트를 추가하면 로드된 자바스크립트 파일은 모듈로서 동작한다. 모듈의 파일 확장자는 mjs를 권장한다.

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

• 브라우저의 ES6 모듈 기능을 사용하더라도 트랜스파일링이나 번들링이 필요하기 때문에 아직까지는 브라우저가 지원하는 ES6 모듈 기능보다는 Webpack 등의 모듈 번들러를 사용하는 것이 일반적이다.