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[Javascript]전역 변수
왜 전역 변수를 지양해야 하는가?
1. 변수의 생명 주기
1) 지역 변수의 생명 주기
함수 몸체 내에서 선언한 변수는 지역 변수이다. 이때, 지역 변수의 생명 주기는 함수가 호출되면 지역 변수가 생성되고 함수가 종료되면 소멸한다.
function foo() {
var x = "local"; // 변수 x 생성
console.log(x); // local
return x; // 변수 x 반환과 함께 함수 종료, 변수 생명 주기 종료
}
foo();
console.log(x); // ReferenceError: x is not defined
함수 내부에서 선언된 지역 변수는 함수가 생성한 스코프에 등록된다. 변수는 자신이 등록된 스코프가 소멸될 때 까지 유효하다.
할당된 스코프의 메모리 공간은 더 이상 누구도 참조하지 않을 때 가비지 콜렉터에 의해 해제되어 가용 메모리 풀에 반환된다. 즉, 누군가 메모리 공간을 참조하고 있으면 함수 실행이 종료되더라도 스코프는 소멸하지 않고 존재하게되며, 지역 변수도 생존하게 된다.
var x = "global";
function foo() {
console.log(x); // undefined
var x = "local";
}
foo();
console.log(x); // global
위 예제 코드에서 foo함수 내의 console.log(x)는 호이스팅 되어 선언된 변수 x을 참조 한다. console.log(x)가 실행되기 전 호이스팅 되어 x가 선언될 때 foo함수의 지역 스코프에 등록되기 때문이다.
2) 전역 변수의 생명 주기
var 키워드로 선언한 전연 변수의 생명 주기는 전역 객체(브라우저 단에서는 window)의 생명 주기와 일치한다.
var 키워드로 선언한 전역 변수는 전역 객체의 프로퍼티가 된다. 즉, 전역 변수의 생명 주기가 전역 객체의 생명 주기와 일치한다는 것을 말한다. 브라우저 환경에서 선언한 전역 변수는 웹 페이지가 닫을 때까지 유효하다는 것이다.
함수와 달리 전역 코드는 명시적인 호출 없이 실행된다. 즉, 특별한 진입점이 없고, 코드가 로드되자마자 곧바로 해석되고 실행된다. 하지만 전역 코드는 반환문을 사용할 수 없으므로, 마지막 문이 실행되어 더 이상 실행할 문이 없을 때 종료한다.
참고로 전역 코드에서 선언했어도 let과 const는 전역 객체의 프로퍼티가 아니다. 이 내용은 다음에 let과 const를 알아볼 때 자세히 이야기 하겠다.
전역 변수의 문제점
전역 변수는 왠만해서는 쓰지말라고 많이들 말한다. 그 이유가 무엇인지 알아보자.
1) 암묵적 결합
전역 변수는 코드 어디서든 참조하고 할당할 수 있는 변수라는 것이다. 즉, 모든 코드가 전역 변수를 참조하고 변경할 수 있는 암묵적 결합을 허용하는 것이다. 변수의 유효 범위가 클수록 코드의 가독성은 나빠지고 의도치않게 전역 변수의 상태가 변경될 수 있다.
2) 긴 생명 주기
전역 변수는 생명 주기가 길다. 따라서 메모리 리소스도 오래 소비한다. 또한 var 키워드는 변수의 중복 선언을 허용함으로, 생명 주기가 긴 전역 변수는 변수 이름이 중복될 가능성이 높다.
3) 스코프 체인 상에서 종점에 존재
전역 변수는 스코프 체인 상에서 종점에 존재한다. 즉, 전역 변수를 검색할 경우 스코프 체인을 타고 올라가서 마지막에 찾게 됨으로 속도가 가장 느리다.
4) 네임스페이스 오염
자바스크립트에서는 파일이 분리되어 있다 해도 하나의 전역 스코프를 공유한다. 따라서 동일한 이름으로 명명된 전역 변수, 함수가 있을 경우 문제가 발생 할 수 있다.
전역 변수의 사용을 억제하는 방법
전역 변수를 반드시 사용해야 할 이유를 찾이 못한다면 지역 변수를 사용해야 한다. 변수의 스코프는 좁을 수록 좋다.
1) 즉시 실행 함수
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
2) 네임스페이스 객체
전역 변수를 꼭 사용해야겠다면, 전역에 네임스페이스 역할을 담당할 객체를 생성하고 전역 변수처럼 사용하고 싶은 변수를 프로퍼티로 추가하는 방법이다.
var GLOBAL = {}; // 전역 네임스페이스 객체
GLOBAL.name = "Won";
console.log(GLOBAL.name); // Lee
3) 모듈 패턴
모듈 패턴은 클래스를 모방해서 관련이 있는 변수와 함수를 모아 즉시 실행 함수로 감싸 하나의 모듈을 만드는 방법이다. 모듈 패턴은 자바스크립트의 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 목적, 즉 정보 은닉을 위해 사용하기도 한다.
캡슐화는 객체의 상태를 나타내는 프로퍼티와 프로퍼티를 참조하고 조작할 수 있는 동작인 메서드를 하나로 묶는 것을 말한다. 캡슐화는 객체의 특정 프로퍼티나 메서드를 감출 목적, 즉 정보 은닉을 위해 사용하기도 한다.
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 노출하고 싶은 것들만 담아 반환하고, 반환된 객체는 외부에 노출하는 퍼블릭 멤버가 되고, 나머지들은 외부에서 접근할 수 없는 프라이빗 멤버가 된다.
4) ES6 모듈
ES6의 모듈을 사용하면 더는 전역 변수를 사용할 수 없다. ES6모듈은 파일 자체가 독자적인 모듈 스코프를 재공한다. 따라서, 모듈 파일 내에서 var 키워드로 선언한 변수는 더 이상 전역 변수가 아니게 된다.(다만 IE에서는 지원하지 않는다.)
<script type="module" src="lib.mjs"></script>
<script type="module" src="app.mjs"></script>