14장 전역변수의 문제점

전역변수를 사용할 이유가 없다면 지역변수를 사용해야 한다. 이 장에서는 전역변수의 문제점과 전역변수의 사용을 억제할 수 있는 방법을 정리한다.

1. 변수의 생명주기

변수는 선언으로 생성되고 할당으로 값을 갖는다. 그리고 언젠간 소멸되는 생명주기를 갖는다.

변수는 자신이 선언된 위치에서 생성되고 소멸한다.

  • 지역변수
    • 함수의 생명주기와 같다.(함수가 호출되면 생성되고 함수가 종료되면 소멸한다.)
    • 함수가 호출된 직후에 함수 몸체의 코드가 한 줄씩 순차적으로 실행되기 이전에 자바스크립트 엔진에 의해 먼저 실행된다.
    • 함수 생명주기와 대부분 일치하나 지역변수가 더 오래 생존하는 경우도 있다.
  • 전역변수
    • 애플리케이션의 생명주기와 같으며 전역 객체의 생명주기와 일치한다.
    • 선언문이 어디에 있든 상관없이 런타임 이전 단계에 자바스크립트 엔진에 의해 먼저 실행된다. (호이스팅)
    • 함수와 달리 명시적인 호출없이 코드가 로드되자마자 곧바로 해석되고 실행된다.
    • var 키워드로 선언한 전역변수는 전역 객체의 프로퍼티가 된다.

      • 전역 객체란?

        코드가 실행되기 이전 단계에 자바스크립트 엔진에 의해 어떤 객체보다도 먼저 생성되는 객체. 브라우저에선 window, Node.js에선 global 객체를 의미한다. 환경에 따라 전역 객체를 가리키는 식별자가 다양했으나 ES11부터 globalThis 로 통일됐다.

        전역객체는 표준 빌트인 객체(Object, String, Number, Function, Array…) 와 환경에 따른 호스트 객체( Web API 또는 호스트API), 그리고 var 키워드로 선언한 전역 변수와 전역 함수를 프로퍼티로 갖는다.

할당된 메모리 공간은 아무도 참조하지 않을 때, 가비지 콜렉터에 의해 메모리가 해제된다. 이는 누군가 메모리 공간을 참조하고 있으면 해제되지 않고 확보된 상태로 남아있는 것이다.

스코프도 마찬가지로 참조되고 있으면 생존하고 있다. ⇒ 24장 클로저.

예제 14-02

var x = 'global';
 
function foo(){
	console.log(x); // ?
	var x= 'local';
}
foo();
console.log(x); // global
  • 호이스팅은 스코프 단위로 동작한다. 즉, foo() 함수 내에서 지역 변수 x는 함수 내부에서 호이스팅되어 undefined를 출력한다.

2. 전역 변수의 문제점

  • 암묵적 결합(implicit coupling)

    • 모든 코드가 전역 변수를 참조하고 변경할 수 있다는 점.
    • 변수의 유효범위가 클수록 코드의 가독성은 나빠지고 관리가 어렵다.

  • 긴 생명주기

    • 생명주기가 애플리케이션 종료 때까지라 메모리 리소스도 오래 소비한다.
    • 또 var키워드의 경우 변수의 중복 선언을 허용하여 변수 이름의 중복으로 의도치 않은 재할당 가능성이 있다.

  • 스코프 체인 상에서 종점에 존재

    • 스코프 체인 상 가장 상위에 존재하기 때문에 검색 속도가 가장 느리다.

  • 네임스페이스 오염

    • 자바스크립트의 문제점 중 하나로, 파일이 분리되어 있어도 하나의 전역 스코프를 공유한다.
    • 다른 파일에서 동일한 이름으로 명명된 전역 변수나 전역 함수가 같은 스코프 내에 존재할 경우 예상치 못한 결과를 가져온다.

    예시

    //File1.js
var config = {
  language: "English",
  theme: "dark"
};
//File2.js
var config = {
  language: "Korean"
};
 
//html
console.log(config.language); // "Korean"
console.log(config.theme);    // undefined

    만약 html 문서에 File1.js와 File2.js를 차례로 불러오면 File1.js의 config 객체는 File2.js config 객체로 덮어씌워진다.

3. 전역 변수의 사용을 억제하는 법

전역 변수를 써야 할 이유가 없다면 지역변수를 사용해야 한다. 변수의 스코프는 좁을 수록 좋다.

  • 즉시 실행 함수 (IIFE)

    • 함수 정의와 동시에 호출되는 즉시 실행 함수는 단 한 번만 호출된다.
    • 모든 코드를 즉시 실행 함수로 감싸면 모든 변수는 즉시 실행 함수의 지역변수가 된다.
    • 이 방법은 전역변수를 생성하지 않으므로 다음과 같은 때 유용하게 사용된다.
      • 초기화 코드 실행: 웹 페이지가 로드될 때 단 한 번만 실행되어야 하는 코드를 구성할 때
      • 네임스페이스 오염 방지: 여러 스크립트 파일이나 라이브러리를 사용할 때 전역 네임스페이스를 더럽히지 않으면서 코드를 구성할 때
    (function (){
	var foo= 10; //즉시 실행 함수의 지역변수
}());
console.log(foo) // RefrenceError: foo is not defined

  • 네임스페이스 객체

    • 전역에 네임스페이스를 담당할 객체를 생성하고 전역 변수처럼 사용하고 싶은 변수를 프로퍼티로 추가한다.
    var NAMESPACE={}
NAMESPACE.name='Lee';
NAMESPACE.person={
	name: 'lee',
	addr:'Seoul'
}
    • 네임스페이스 객체에 또 다른 네임스페이스 객체를 프로퍼티로 추가해서 계층적으로 구성할수도 있다.
    • 식별자 충돌은 방지할 수 있으나 여전히 객체 자체가 전역변수에 할당되어 유용하진 않다.

  • 모듈패턴

    • 클래스를 모방해서 관련이 있는 변수와 함수를 모아 즉시 실행 함수로 감싸 하나의 모듈을 만든다.
    • 클로저를 기반으로 동작하며, 전역 변수를 억제하면서도 캡슐화까지 구현한다.
    • 캡슐화는 객체의 상태를 나타내는 프로퍼티와 프로퍼티를 참조, 조작하는 메서드를 하나로 묶는 것이다.
    • 대부분 객체지향에서 제공하는 접근제한자 (private, public, protected)를 자바스크립트에서 제공하지 않는다. 이는 정보은닉의 역할을 하며, 모듈 패턴이 이 역할을 대신한다.
    var Counter = (function() {
	//private 변수
	var num =0;
	
	//외부로 공개할 데이터나 메서드를 프로퍼티로 추가한 객체를 반환
	return {
		increase(){
			return ++num;
		},
		decrease(){
			return --num;
		}
	}
}());
console.log(Counter.num); //undefined
console.log(Counter.increase()); //1
console.log(Counter.increase());//2
console.log(Counter.decrease());//1
    //동일한 동작을 하는 자바 코드 
public class Counter {
    private static int num = 0; // private 변수
 
    public static int increase() {
        return ++num;
    }
 
    public static int decrease() {
        return --num;
    }
}
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // Counter.num 접근 불가
        // System.out.println(Counter.num); // 오류 발생
 
        System.out.println(Counter.increase()); // 1
        System.out.println(Counter.increase()); // 2
        System.out.println(Counter.decrease()); // 1
    }
}

  • ES6 모듈

    • 자바스크립트의 코드를 작고 관리하기 쉬운 단위로 나누는 방법으로 각 모듈은 자신만의 독립적인 스코프를 가진다.
    • 모듈 안 정의된 변수나 함수는 다른 모듈과 격리되어있다. 따라서 다른 모듈과 전역 스코프와는 독립적이다.
    • 모듈 내에 var 키워드로 선언한 변수는 전역변수가 아니며 window 객체의 프로퍼티도 아니다.
    • script 태그에 type=”module” 어트리뷰트를 추가하면 로드된 자바스크립트 파일은 모듈로서 동작한다.
    • 브라우저의 ES6모듈 기능을 사용하더라도 구 브라우저에서도 동작하도록 코드 형식을 변환하는(트랜스파일링) 작업이나 모든 모듈을 하나로 합치는 번들링이 필요하여 아직까지는 브라우저가 지원하는 ES6 모듈 기능보다는 웹팩 등의 모듈 번들러를 사용한다.
스터디 개요