14장 전역 변수의 문제점

2023년 4월 18일 200p~207p

 

14장 전역 변수의 문제점

14.1 변수의 생명 주기

14.1.1 지역 변수의 생명 주기

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 defined

지역 변수 x는 foo 함수가 호출되기 이전까지는 생성되지 않는다. foo 함수를 호출하지 않으면 함수 내부의 변수 선언문이 실행되지 않기 때문이다. 

변수 선언은 선언문이 어디에 있는 상관없이 가장 먼저 실행된다. 즉 변수 선언은 런타임이 아닌 런타임 이전 단계에서 자바스크립트 엔진에 의해 먼저 실행된다. 하지만 이 설명은 전역 변수에 한정된 것이다. 함수 내부에서 선언한 변수는 함수가 호출된 직후, 함수 몸체의 코드가 한 줄씩 순차적으로 실행되기 이전에 자바스크립트 엔진에 의해 먼저 실행된다.

따라서 함수 내부에서 선언된 지역 변수 x는 foo 함수가 호출되어 실행되는 동안에만 유효하다. 즉, 지역 변수의 생명주기는 함수의 생명 주기와 일치한다. 

함수 몸체 내부에서 선언된 지역 변수의 생명 주기는 함수의 생명주기와 대부분 일치하지만 지역 변수가 함수보다 오래 생존하는 경우도 있다. 일반적으로 함수가 종료되면 함수가 생성한 스코프도 소멸한다. 하지만 누군가가 스코프를 참조하고 있다면 스코프는 해제되지 않고 생존한다. 

예시를 살펴보자.

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 1의 시점에서 이미 선언되었고 undefined로 초기화되어 있다. 따라서 전역 변수를 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.

14.1.2 전역 변수의 생명 주기

전역 코드는 함수 호출과 같이 전역 코드를 실행하는 특별한 진입점이 없고 코드가 로드되자마자 곧바로 해석되고 실행된다. var 키워드로 선언한 전역 변수는 전역 객체의 프로퍼티가 된다. 이는 전역 변수의 생명 주기가 전역 객체의 생명 주기와 일치한다는 것을 말한다.

* 전역 객체 : 코드가 실행되기 이전 단계에 자바스크립트 엔진에 의해 어떤 객체보다도 먼저 생성되는 특수한 객체

결론적으로, var 키워드로 선언한 전역 변수의 생명주기는 전역 객체의 생명 주기와 일치한다.

 

14.2 전역 변수의 문제점

1. 암묵적 결합

전역 변수를 선언한 의도는 코드 어디서든 참조하고 할당할 수 있는 변수를 사용하겠다는 것이다. 이는 모든 코드가 전역 변수를 참조하고 변경할 수 있는 암묵적 결합을 허용하는 것이다.

2. 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. 

3. 스코프 체인 상에서 종점에 존재

변수를 검색할 때 전역 변수가 가장 마지막에 검색되어 검색 속도가 가장 느리다.

4. 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.

 

14.3 전역 변수의 사용을 억제하는 방법

14.3.1 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

14.3.2 네임스페이스 객체

전역에 네임 스페이스 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

네임 스페이스 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

하지만 이는 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 만드는 것이다. 이는 클로저를 기반으로 동작하며 전역 변수의 억제는 물론, 캡슐화까지 구현하여 객체의 특정 프로퍼티나 메서드를 감추는 정보 은닉을 구현할 수 있다.

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 객체는 외부에 노출하고 싶은 변수나 함수를 담아 반환한다. 이때 반환하는 객체의 프로퍼티는 외부에 노출되는 퍼블릭 멤버이며, 외부로 노출하고 싶지 않는 변수나 함수는 반환하는 객체에 추가하지 않으면 프라이빗 멤버가 된다.

14.3.4 ES6 모듈

ES6 모듈은 파일 자체의 독자적인 모듈 스코프를 제공한다. 따라서 모듈 내에서 var 키워드로 선언한 변수는 더는 전역 변수가 아니며 window 객체의 프로퍼티도 아니다. 

script 태그에 type = "module" 어트리뷰트를 추가하면 로드된 자바스크립트 파일이 모듈로서 동작한다. 모듈의 파일 확장자는 mjs를 권장한다.

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