[JS] Global variable

변수의 생명 주기

지역 변수의 생명 주기

변수는 자신이 선언된 위치에서 생성되고 소멸한다.
함수 내부에서 선언된 지역 변수는 함수가 호출되면 생성되고, 함수가 종료하면 소멸한다.

• 변수의 생명 주기 - 메모리 공간이 확보된 시점부터 메모리 공간이 해제되어 가용 메모리 풀에 반환되는 시점까지.
• 함수 내부에서 선언된 지역 변수는 함수가 생성한 스코프에 등록됨.
• 함수가 생성한 스코프는 렉시컬 환경이라는 물리적 실체가 있어, 변수는 자신이 등록된 스코프가 소멸될 때까지 유효.
• 할당된 메모리 공간은 더 이상 참조되지 않을 때, 가비지 콜렉터에 의해 해제되어 가용 메모리 풀에 반환됨. (스코프도 누군가 참조할 때까지 유효)
• 일반적으로 함수가 종료하면 함수가 생성한 스코프도 소멸.

function foo() {  // 변수 x의 생명주기는 함수의 생명주기와 대부분 일치
  // 변수 x 선언
  console.log(x);  // undefined (로 초기화. 변수 선언이 스코프의 선두로 끌어 올려진 것처럼 작동 =호이스팅)
  const x = 'local';  // 변수 x에 값 할당 
  console.log(x);  // local
  return x;  // 변수 x 소멸
}
// 지역 변수는 함수가 호출되기 전까지는 생성되지 않는다.
foo();

전역 변수의 생명 주기

전역 코드는 명시적 호출 없이 실행됨. 전역 코드는 특별한 진입점이 없이 코드가 로드되자마자 해석되고 실행된다. 마지막 문이 실행되어 더 이상 실행할 문이 없을 때 종료.

• var 키워드로 선언한 전역 변수는 전역 객체의 프로퍼티가 됨. (전역 변수의 생명 주기 = 전역 객체의 생명 주기)
• 전역 객체 : 코드 실행 이전 단계에서 자바스크립트 엔진에 의해 가장 먼저 생성되는 특수한 객체. 클라이언트 사이드 환경(브라우저)에서는 window, 서버 사이드 환경(Node.js)에서는 global 객체를 의미. 전역 객체는 표준 빌트인 객체(Object, String, Number, Function, Array..)와 환경에 따른 호스트 객체(Web API / Node.js의 호스트 API), 그리고 var 키워드로 선언한 전역 변수&전역 함수를 프로퍼티로 갖는다.
• 브라우저 환경에서 var 키워드로 선언한 전역 변수는 전역 객체 window의 프로퍼티. (전역 객체 window는 웹페이지를 닫기 전까지 유효)
  • var 키워드로 선언한 전역 변수의 생명 주기 = 전역 객체의 생명 주기

전역 변수의 문제점

암묵적 결합

의도치 않게 상태가 변경됨.

• 코드 어디서든 참조/할당할 수 있는 변수이므로, 유효 범위가 클수록 코드 가독성이 나빠지고 의도치 않게 상태가 변경될 수 있는 위험성이 높아짐.

긴 생명 주기

전역 변수는 생명 주기가 길어 메모리 리소스도 오랜 기간 소비한다.
전역 변수의 상태를 변경할 수 있는 시간과 기회가 많다. => 오류 발생할 확률이 높음.

스코프 체인 상에서 종점에 존재

스코프 상 종점에 위치하므로, 가장 마지막에 검색되어 검색 속도가 가장 느리다.

네임스페이스 오염

파일이 분리되어 있다 해도 하나의 전역 스코프를 공유하여 예상치 못한 결과를 가져올 수 있음.

전역 변수의 사용 억제

즉시 실행 함수

함수 정의와 동시에 호출되는 함수로 단 한 번만 호출됨.
모든 코드를 즉시 실행 함수로 감싸면, 모든 변수는 즉시 실행 함수의 지역 변수가 된다.

=> 전역 변수를 생성하지 않으므로, 라이브러리 등에 자주 사용됨.

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

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

네임스페이스 객체

전역에 네임스페이스 역할을 담당할 객체를 생성하고, 전역 변수처럼 사용하고 싶은 변수를 프로퍼티로 추가하는 방법.

식별자 충돌 방지 효과는 있으나, 네임스페이스 객체 자체는 전역 변수에 할당된다.

var NAMESPACE = {};
NAMESPACE.name = 'Lee';

console.log(NAMESPACE.name);  // Lee

모듈 패턴

관련있는 변수와 함수를 모아 즉시 실행 함수로 감싸 하나의 모듈을 만드는 패턴. (클로저 기반으로 동작하여 전역 변수 억제는 물론 캡슐화까지 구현 가능)

• 캡슐화 - 객체의 상태를 나타내는 프로퍼티와 프로퍼티를 참조하고 조작할 수 있는 동작인 메서드를 하나로 묶는 것.
  • 객체의 특정 프로퍼티나 메서드를 감출 목적으로 사용되기도 함. (정보 은닉)

const Counter = (function () {
  // private 변수
  let num = 0;
  
  // 외부로 공개할 데이터나 메서드를 프로퍼티로 추가한 객체 반환
  return {
    increase() {
      return ++num;
    },
    decrease() {
      return --num;
    }
  };
}());

console.log(Counter.num);  // undefined (private 변수는 외부로 노출되지 않음)
console.log(Counter.increase());  // 1
console.log(Counter.decrease());  // 0

ES6 모듈

ES6 모듈은 파일 자체의 독자적인 모듈 스코프를 제공하므로, 더는 전역 변수를 사용할 수 없다.
모듈 내에서 var로 선언한 변수는 전역 변수 및 window 객체의 프로퍼티가 아니다.

• script 태그에 type="module" 어트리뷰트를 추가하면, 로드된 자바스크립트 파일은 모듈로서 동작.
  <script type="module" src="app.js"></script>
• 구형 브라우저에서는 동작하지 않으며, 트랜스파일링/번들링이 필요하기 때문에 Webpack 등의 모듈 번들러를 사용하는 것이 일반적.