모던 자바스크립트 : 전역 변수의 문제점

전역 변수의 문제점에 대해서

1. 변수의 생명 주기

a. 지역 변수의 생명 주기

변수에 생명 주기가 없다면 한번 선언된 변수는 프로그램을 종료하지 않는 한 영원히 메모리 공간 점유

변수는 자신이 선언된 위치에서 생성되고 소멸함

 

지역 변수는 함수가 호출되면 생성되고 함수가 종료하면 소멸

함수 내부에서 선언한 변수는 함수가 호출된 직후 함수 런타임 전 실행됨

지역 변수의 생명주기는 함수의 생명주기와 일치

지역변수가 함수보다 오래 생존하는 경우

변수의 생명 주기는 메모리 공간이 확보된 시점 ~ 메모리 공간이 해제되어 가용 메모리 풀에 반환되는 시점

함수내부지역변수는 함수가 생성한 스코프에 등록됨

변수는 자신이 등록된 스코프가 소명(메모리 해제)될때까지 유효함

할당된 메모리 공간은 아무도 참조하지 않을 때 가비지 콜렉터에 의해 해제되어 가용 메모리 풀에 반환됨

메ㅁ리 공간 참조하고 있으면 해제되지 않고 확보된 상태로 남아있음

 

호이스팅은 스코프 단위로 동작

호이스팅은 변수 선언이 스코프의 선두로 끌어올려진 것 처럼 동작하는 자바스크립트의 고유 특징

 

b. 전역 변수의 생명 주기

변수 선언은 런타임 이전에 실행됨

전역 변수의 생명 주기는 애프리케이션의 생명주기와 같음

 

전역변수는 명시적인 호출 없이 실행됨

전역코드는 특별한 진입점 없이 코드 로드되자마자 곧바로 해석되고 실행됨

var 키워드로 선언한 전역 변수는 전역 객체의 프로퍼티가 됨

전역변수의 생명주기가 전역 객체의 생명주기와 일치함

 

전역 객체

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

전역 객체는 클라이언트 사이드 환경(브라우저)에서는 window, 서버사이드 환경(node.js)에서는 global 객체를 의미

환경에 따라 전역 객체를 가리키는 다양한 식별자가 존재했으나 ES11부터는 globalThis로 통일됨

전역 객체는 표준 빌트인 객체와 환경에 따른 호스트 객체, var 키워드로 선언한 전역 변수와 전역 함수를 프로퍼티고 가짐

 

var 키워드로 선언한 전역 변수의 생명 주기는 전역 객체의 생명 주기와 일치함

2. 전역 변수의 문제점

a. 암묵적 결합

전역 변수를 선언한 의도 : 코드 어디서든 참조하고 할당할 수 있는 변수 사용하겠다

모든 코드가 전역 변수를 참조하고 변경할 수 있는 암묵적 결합을 허용하는것 

변수의 유효범위가 크면 클수록 코드의 가독성은 나빠지고 의도치않게 상태가 변경될 수 있음

b. 긴 생명 주기

전역 변수는 생명주기가 길다.

메모리 리소스도 오랜기간 소비

전역변수 상태 변경 시간도 길고 기회도 많음

var 키워드는 변수의 중복 선언을 허용해 의도치 않은 재할당 이뤄질 수 있음

c. 스코프 체인 상에서 종점에 존재

전역변수는 스코프 체인 상 종점에 존재

변수 검색 시 전역 변수가 가장 마지막에 검색됭

전역 변수 검색 속도가 가장 느림

d. 네임 스페이스 오염

자바스크립트는 파일이 분리되어있더라도 하나의 전역 스코프를 공유한다

다른 파일 내에서 동일한 이름으로 명명된 전역 변수나 전역 함수가 같은 스코프 내에 존재할 경우 예상치 못한 결과 발생

3. 전역 변수의 사용을 억제하는 방법

a. 즉시 실행 함수

함수 정의와 동시에 호출되는 즉시 실행함수는 단 한번만 호출 됨

모든 코드를 즉시 실행 함수로 감싸면 모든 변수는 즉시 실행 함수의 지역변수가 됨

이런 특성을 이용해 전역 변수의 사용을 제한 함

이렇게 하면 전역 변수를 생성하지 않으므로 라이브러리에 자주 등장

b. 네임스페이스 객체

전역에 네임 스페이스 역할을 담달할 객체를 생성하고 전역 변수처럼 사용하고 싶은 변수를 프로퍼티로 추가

네임스페이스 객체에 또다른 네임 스페이스 객체를 프로퍼티로 추가해 네임스페이스를 계층적으로 구성 가능

네임스페이스를 분리해 식별자 충돌을 방지하는 효과는 있으나 네임스페이스 객체 자체가 전역 변수에 할당되므로 별로임

c. 모듈 패턴

모듈 패턴은 클래스를 모방해서 관련이 있는 변수와 함수를 모아 즉시 실행 함수로 감싸 하나의 모듈을 만듦
모듈 패턴은 자바스크립트의 강력한 기능인 클로저를 기반으로 동작

모듈 패턴의 특징은 전역 변수 억제, 캡슐화 구현 가능
클로저라는 기능을 통해 전역 변수를 억제 가능

캡슐화ecaosuaton : 객체의 상태 0를 나타내는 프로퍼티와 프로퍼티를 참조하고 조작할 수 있는 동작310 인 메서드를 하나로 묶는 것
정보 은닉 : 캡슐화를 객체의 특정 프로퍼티나 메서드를 감출 목적으로 사용하는 것

다른 객체지향 프로그래밍 언어

클래스를 구성하는 멤버에 대해 public, private, protected 등의 접근 제한자를 사용해 공개 범위를 한정

public으로 선언된 데이터 또는 메서드는 외부에서 접근이 가능
private으로 선언된 경우는 외부에서 접근할 수 없고 내부에서만 사용
클래스 외부에는 제한된 접근 권한을 제공하며 원하지 않는 외부의 접근으로부터 내부를 보호하는 기능

자바스크립트

public, private, protected 등의 접근 제한자를 제공하지 않음

모듈 패턴은 전역 네임스페이스의 오염을 막는 기능은 한정적, 정보 은닉을 구현 위해 사용함

위 예제의 즉시 실행 함수는 객체 반환

객체에 외부에 노출하고 싶은 변수나 함수를 담아 반환
반환되는 객체의 프로퍼티는 외부에 노출되는 퍼블릭 멤버

외부로 노출하고 싶지 않은 변수나 함수는 반환하는 객체에 추가하지 않으면 외부에서 접근할 수 없는 프라이빗 멤버가 됨

d. ES6 모듈

ES6 모듈을 사용하면 더는 전역 변수를 사용할 수 없음

ES6 모듈은 파일 자체의 독자적인 모듈 스코프를 제공

따라서 모듈 내에서 var 키워드로 선언한 변수는 더는 전역 변수가 아니며 window 객체의 프로퍼티 도 아님
모던 브라우저(Chrome 61, FF 60, SF 10.1, Edge 16 이상)에서는 ES6 모듈을 사용할 수 있음

script 태 그에 type="module" 어트리뷰트를 추가하면 로드된 자바스크립트 파일은 모듈로서 동작

모듈의 파일 확장자는 mjs를 권장

***ES6 모듈은 IE를 포함한 구형 브라우저에서는 동작하지 않으며, 브라우저의 ES6 모듈 기능을 사용하더라 도 트랜스파일링이나 번들링이 필요하기 때문에 아직까지는 브라우저가 지원하는 ES6 모듈 기능보다는 Webpack 등의 모듈 번들러를 사용하는 것이 일반적이다.