js기초 - 전역 변수의 문제점

모던자바스크립트 DEEPDIVE - chapter 14 전역 변수의 문제점

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 갖는다. 그리고 언젠가! 소멸한다.
• 변수에는 생명주기가 있고, 생명주기가 없다면 프로그램을 종료하지 않는 한 영원히 메모리 공간을 점유하게 된다.
• 하지만!! 지역변수는 함수가 호출되면 생성되고 함수가 종료하면 소멸한다.
• (호이스팅으로 인해) 변수 서넌은 선언문이 어디에 있든 상관없이 가장 먼저 실행된다. 하지만!! 이것은 지역변수가 아닌 지역변수에 한해서만!! 이다.
  • 함수 내부에서 선언한 변수는 함수가 호출된 직후 함수의 코드가 순차적으로 실행되기 이전! 자바스크립트 엔진에 의해 먼저 실행된다.
    1. 함수를 호출하면 함수의 다른 문들이 순차적으로 실행되기 함수 내부에서 선언한 지역변수의 선언문이 자바스크립트 엔진에 의해 가장먼저 실행
    2. 변수가 선언되고 undefined로 초기화 된다.
    3. 함수를 구성하는 문들이 순차적으로 실행된다.
    4. 변수 할당문이 실행되면 변수(undefined)에 값이 할당된다.
    5. 함수가 종료되면 변수도 소멸되어 생명주기가 종료된다.
    6. 즉!!!! 지역변수는 함ㅅ가 호출되어 실행되는 동안에만 유효하다. 지역변수의 생명주기는 함수의 생명주기와 일치한다.
• 지역변수의 생명주기는 함수의 생명주기와 대부분 일치하지만 지역변수가 함수보다 오래 생존하는 경우 → 누군가가 스코프를 참조하고 있다면 스코프는 해제되지 않고 생존하게 된다.
  • 변수의 생명주기는 메모리 공간이 확보된 시점부터 메모리 공간이 해제되어 가용 메모리 풀이 반환되는 시점까지
  • 함수 내부에서 선언된 지역 변수는 함수가 생성한 스코프에 등록된다.
  • 함수가 생성한 스코프는 렉시컬 환경이라고 부르는 물리적인 실체가 있다.
  • 변수는 자신이 등록된 스코프가 소멸(메모리 해제) 될 때까지 유효하다.
  • 할당된 메모리 공간은 그 누구도 사용하지 않을 때! 가비지 콜렉터에 의해 해제되어 가용 메모리 풀에 반환된다. → 누군가 메모리 공간을 참조하고 있으면 해제되지 않고 확보된 상태로 남음
• 호이스팅은 변수 선언이 스코프의 선두로 끌어올려진 것처럼 동작하는 자바스크립트 고유의 성질
  • 전역 변수는 전역 스코프의 선두로 끌어올려진 것처럼 동작하고, 지역변수는 지역 스코프의 선두로 끌어올려진 것처럼 동작!

전역 변수의 생명 주기

전역코든 함수 호출과 같이 전역 코드를 실행하는 특별한 진입점이 없고 코드가 로드되자마자 곧바로 해석되고 실행된다.

전역코드는 반환문을 사용할 수 없으므로 마지막 문이 실행되어 더 이상 실행할 문이 없을 때 종료한다.

• var 키워드로 선언한 전역변수는 전역 객체의 프로퍼티가 된다.→ 전역 변수의 생명주기가 전역 객체의 생명주기와 일치

<aside> 💡 전역객체

코드가 실행되기 이전 단계에 자바 스크립트 엔진에 의해 어떤 객체보다도 먼저 생성되는 특수한 객체 클라이언트 사이드 환경(브라우저) 에서는 window 서버 사이드 환경 (Node.js) 에서는 global 객체를 의미한다. 환경에 따라 전역 객체를 가리키는 다양한 식별자가 존재했으나 ES11에서 globalThis로 통일되었다.

전역 객체는 표준 빌트인 객체(Object, String, Number, Function, Array...)와 환경ㅇ 따른 호스트 객체(클라이언트 web API, Node.js의 호스트 API)그리고var 키워드로 선언한 전역변수와 전역함수를 프로퍼티로 갖는다.

</aside>

브라우저 환경에서 전역객체는 window 이므로 브라우저 환경에서 var 키워드로 선언한 전역 변수는 전역 객체 window의 프로퍼티이다.

전역 객체 window는 웹페이지를 닫기 전까지 유효하다.

• var 키워드로 선언한 변수의 생명주기는 전역 객체의 생명주기와 일치

전역 변수의 문제점

암묵적 결합

• 전역 변수를 선언한 의도는 전역, 코드 어디서든 참조하고 할당할 수 있는 변수를 사용하겠다는 의미!
  • 모든 코드가 전역 변수를 참조하고 변경할 수 있다는 암묵적 결합을 허용한다.
  • 변수의 유효범위가 크면 클수록 코드의 가독성은 나빠지고 의도치 않게 상태가 변경될 수 있는 위험성이 높아짐

긴 생명 주기

• 메모리 리소스도 오랜 시간 소비
• 전역 변수의 상태를 변경할 수 있는 시간과 기회가 많다.
• var 키워드는 변수의 중복 선언을 허용하므로 생명 주기가 긴 변수는 변수 이름이 중복될 가능성이 있다.
  • 의도치 않은 재할당이 이뤄짐

스코프 체인 상에서 종점에 존재

• 변수를 검색할 때 전역 변수가 가장 마지막에 검색된다는 것을 의미
  • 전역 변수의 검색 속도가 가장 느리다.

네임스페이스 오염

• 자바스크립트는 파일이 분리되어 있더라도 하나의 전역 스코프를 공유한다.
• 다른 파일 내에서 동일한 이름으로 명명된 변수나 전역 함수가 같은 스코프내에 존재할 경우가 생길 수 있다.

전역 변수의 사용을 억제하는 방법

전역 변수를 반드시 사용해야 할 이유를 찾지 못한다면 지역 변수를 사용해야 한다.

변수의 스코프는 좁을수록 좋다!!

즉시 실행 함수

모든 코드를 즉시실행 함수로 감싸면 모든 변수는 즉시 실행 함수의 지역 변수가 된다. → 는 특성을 이용해 전역 변수의 사용을 제한

(function (){
	var foo = 10;
	//code ...
}());

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

네임 스페이스 객체

전역에 네임 스페이스 역할을 담당할 객체를 생성하고 전역 변수처럼 사용하고 싶은 변수를 프로퍼티로 추가하는 방법

var MYAPP = {}; //전역 네임스페이스 객체
MYAPP.name = 'lee';
console.log(MYAPP.name); //lee

네임 스페이스 객체에 또 다른 네임 스페이스 객체를 추가해 계층적 구성이 가능!

var MYAPP = {}; //전역 네임스페이스 객체
MYAPP.person = {
	name:'lee',
	address:'seoul'
}
console.log(MYAPP.person.name); //lee

식별자 충돌을 방지하는 효과는 있으나

네임스페이스 객체 자체가 전역변수에 할당되므로 그다지 유용한 해결법은 아니다.

모듈 패턴

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

• 클로저를 기반으로 동작함

모듈 패턴의 특징 : 전역 변수의 억제 + 캡슐화 구현

캡슐화

• 객체의 상태를 나타내는 프로퍼티와 프로퍼티를 참조하고 조작할 수 있는 동작인 메서드를 하나로 묶는 것을 말함
• 특정 프로퍼티나 메서드를 감출 목적으로 사용하기도 함 → 정보 은닉

⬇⬇⬇ 하지만!!! 자바스크립트는 접근제한자를 제공하지 않는다!!

대부분의 객체 지향 프로그래밍 언어는 클래스를 구성하는 멤버에 대해 Public, private, protected 등의 접근 제한자를 사용해 공개 범위를 한정할 수 있다.

• Public - 선언된 데이터 또는 메서드는 외부에서 접근이 가능하다
• Private - 외부에서 접근할 수 없고, 내부에서만 사용된다. 클래스 외부에는 제한된 접근 권한을 제공하며 원하지 않는 외부의 접근으로부터 내부를 보호하는 기능을 함

모듈 패턴은 전역 네임 스페이스으 ㅣ오염을 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;
		}
	};
}())

console.log(counter.num); //undefined 외부로 노출되지 않는다.

console.log(counter.increase()); //1
console.log(counter.increase()); //2
console.log(counter.decrease()); //1
console.log(counter.decrease()); //0 

• 위 코드의 즉시실행 함수는 객체를 반환한다.
  • 외부에 노출하고 싶은 변수나 함수를 담아 반환한다.
  • 반환되는 객체의 프로퍼티는 외부에 노출되는 퍼블릭 멤버다.
  • 외부로 노출하고 싶지 않는 변수나 함수는 반환하는 객체에 추가하지 않으면 외부에서 접근할 수 없는 프라이빗 멤버가 된다.

ES6 모듈

ES6모듈을 사용하면 더는 전역 변수를 사용할 수 없다.

파일 자체의 독자적인 모듈 스코프를 제공한다. → var 키워드로 선언한 변수는 더이상 전역 변수가 아니며 window 객체의 프로퍼티도 아니다.

• script태그에 type=”module” 어트리뷰트를 추가하면 로드된 자바스크립트 파일은 모듈로서 동작
• 모듈의 확장자는 mjs를 권장한다.
• 구형브라우저에선 동작하지 않으며 모듈 기능을 사용하더라도 트랜스파일링이나 번들링이 필요하기 때문에 ES6 모듈기능보다는 webpack의 모듈 번들러를 사용하는 것이 일반적이다.