[JS] 전역 변수의 문제점

(JS에 대해 공부 하면서 모던 자바스크립트 Deep Dive를 읽고 정리 요약한 내용입니다.)

변수의 생명 주기

변수에 생명 주기가 없다면 한번 선언된 변수는 프로그램을 종료하지 않는 한 영원히 메모리 공간을 점유하게 된다. 생명 주기가 길면 메모리 리소스도 오랜 기간 소비하고, 변수의 상태를 변경할 수 있는 시간도 길고 기회도 많아진다(의도하지 않은 변수 재할당 초래). 전역 변수를 사용해야 할 이유가 없다면 최대한 지역 변수를 활용하자.

지역 변수의 생명 주기

지역 변수는 해당 변수가 들어있는 함수가 호출되어 실행되는 동안에만 유효하다. 즉 지역 변수의 생명 주기는 함수의 생명 주기와 일치한다.

스코프 단위로 동작하는 호이스팅의 예시↓

var x = 'global';

function foo() {
	console.log(x); // 선언만 되고 할당 전이라 not defined가 아닌 undefined.
	var x = 'local';
}

foo();
console.log(x);

전역 변수의 생명 주기

전역 코드는 명시적인 호출 없이 곧바로 해석되고 실행된다.
전역 코드는 마지막 문이 실행되어 더 이상 실행할 문이 없을 때 종료한다.

전역 변수의 생명 주기는 전역 객체의 생명 주기와 일치한다.

💡 전역 객체는 클라이언트 사이드 환경(브라우저)에서는 window, 서버 사이드 환경(Node.js)에서는 global 객체를 의미한다. 전역 객체는 표준 빌트인 객체(Object, String, Number, Function, Array…)와 환경에 따른 호스트 객체(클라이언트 Web API 또는 Node.js의 호스트 API), 그리고 var 키워드로 선언한 전역 변수와 전역 함수를 프로퍼티로 갖는다.

전역 변수의 문제점

• 전역 변수는 암묵적 결합을 허용한다.
  암묵적 결합이란 모든 코드가 전역 변수를 참조하고 변경할 수 있는 상태이다.
  ⇒ 변수의 유효 범위가 크면 클수록 코드의 가독성은 나빠지고 의도치 않게 상태가 변경 될 수 있는 위험성도 높아진다!

• 전역 변수는 긴 생명 주기를 갖는다.
  ⇒ 메모리 리소스를 오랜 기간 소비하고, 전역 변수의 상태를 변경 할 수 있는 시간도 길고 기회도 많다.

• 전역 변수는 스코프 체인 상에서 종점에 존재한다.
  ⇒ 변수를 검색할 때 전역 변수가 가장 마지막에 검색 된다. 즉 전역 변수의 검색 속도가 가장 느리다. (검색 속도의 차이는 크지 않지만 분명히 속도의 차이가 있다.)

• 전역 변수는 네임스페이스를 오염 시킬 가능성이 높다.
  ⇒ 자바스크립트는 파일이 분리되어 있다 해도 하나의 전역 스코프를 공유할 수 있다. 다른 파일 내에 동일한 이름의 전역 변수(함수)가 같은 스코프 내에 존재할 경우 좋지 못한 결과를 가져올 수 있다.

전역 변수의 사용을 억제하는 방법

변수의 스코프는 좁을수록 가독성에 유리하고 의도치 않게 상태가 변경될 가능성도 줄어든다. 전역 변수의 사용을 줄이는 방법은 다음과 같다.

즉시 실행 함수

모든 코드를 즉시 실행 함수로 감싸면 모든 변수는 즉시 실행 함수의 지역 변수가 된다. 이 방법을 사용하면 전역 변수를 생성하지 않으므로 라이브러리 등에 자주 사용된다.

(function () {
	var foo = 10; // 즉시 실행 함수의 지역 변수
}());

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

네임스페이스 객체

전역에 네임스페이스 역할을 담당할 객체를 생성하고 전역 변수처럼 사용하고 싶은 변수를 프로퍼티로 추가한다. 추천하지 않음.

var MYAPP = {}; // 전역 네임스페이스 객체

MYAPP.person = {
	name: 'Bae',
	address: 'Seoul'
};

console.log(MYAPP.person.name); // Lee

모듈 패턴

관련이 있는 변수와 함수를 모아 즉시 실행 함수로 감싸, 하나의 모듈을 만드는 것이다. 모듈 패턴의 특징으로는 전역 변수의 억제와 더불어 캡슐화까지 구현할 수 있다는 점이 있다.

💡 캡슐화?
객체의 상태를 나타내는 프로퍼티 + 프로퍼티를 참조하고 조작할 수 있는 동작인 메서드를 하나로 묶는 것

자바스크립트는 다른 언어들처럼 public, private, protected 등의 접근 제한자를 제공하지 않으므로 모듈 패턴을 이용해 네임스페이스의 오염을 막음과 동시에 정보 은닉을 구현한다.

var Counter = (function(){
	// private 변수
	var num = 0;

	// 외부로 공개할 데이터나 메서드를 프로퍼티로 추가할 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

반환되는 객체의 프로퍼티는 퍼블릭 멤버public member다.

ES6 모듈

ES6의 모듈은 파일 자체의 독자적인 모듈 스코프를 제공한다. 모듈 내에서 var 키워드로 선언한 변수는 전역 변수가 아니며, window 객체의 프로퍼티도 아니다.

💡 모던 브라우저에서 사용 가능하며, <script> 태그에 type=”module” 어트리뷰트를 추가하면 로드된 자바스크립트 파일은 모듈로서 동작한다. 모듈 파일 확장자는 mjs를 권장함.

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

트랜스파일링이나 번들링이 필요하기 때문에 아직까지는 브라우저가 지원하는 ES6 모듈 기능보다는 Webpack 등 모듈 번들러를 사용한다.

출처

[도서] 모던 자바스크립트 Deep Dive(이웅모 지음)
MDN fetch 사용법