전역 변수의 무분별한 사용은 위험하며, 반드시 사용해야 할 이유를 찾지 못한다면 지역 변수를 사용해야 한다.

와이

변수의 생명주기

지역 변수의 생명주기

변수는 선언에 의해 생성되고 할당을 통해 값을 갖는다.

그리고 언젠간 소멸한다.

이렇게 변수가 생성되고 소멸되는 생명주기 를 통해 메모리 공간을 효율적으로 활용 할 수 있다.

변수는 자신이 선언된 위치에서 생성되고 소멸한다.

전역 변수의 생명 주기는 애플리케이션의 생명주기와 같다.

function foo() {
  var x = 'local';
  console.log(x); // local
  return x;
}
foo();
console.log(x); // ReferenceError

위 코드에서 foo 내부의 지역 변수 x 는 foo 가 실행 될 때 까진 생성되지 않는다.

이해 foo 가 실행되면 선언 및 생성이 되고 코드 블록 내 코드를 실행 후 return 이후 제거된다.

그런데 궁금한 점이 생겼다.

함수 선언문의 경우 함수를 선언 할 시 함수가 호이스팅 되어 코드 실행 전 선언 된다고 하였다.

그럼 위 코드의 지역 변수는 함수가 호이스팅 될 때 어떻게 선언될까 ?

function foo() {
  console.log(x); // undefined
  var x = 'local';
}

foo();

foo 가 호이스팅 되어 올라가게 되면 foo 내부의 코드 블록을 자바스크립트 엔진이 컴파일 한다.

코드 블록 내의 변수 선언 및 할당인 var x = 'local' 이 있지만 var x 부분만 호이스팅 되어 foo 내부에의 지역 변수 x는 undefined 인 상태가 된다.

x = 'local' 할당하는 부분은 foo 함수가 실행 될 때 할당된다.

그렇기 때문에 로그 하눈 부분이 할당하는 부분보다 선행됐기 때문에 undefined 가 로그 된다.

그 이후에 지역 변수엔 local 이란 값이 할당 되었다가 foo 의 함수가 종료되면 제거된다.

이처럼 호이스팅은 스코프를 단위로 동작한다.

전역 변수의 호이스팅은 전역 스코프를 단위로 동작하고

지역 변수의 호이스팅은 지역 스코프를 단위로 동작한다.

정리

지역 변수의 생명 주기는 지역 변수가 존재하는 스코프의 실행과 동시에 선언되고 종료 때 제거된다.
호이스팅은 호이스팅 되는 객체의 스코프에 맞춰 호이스팅 된다.

전역 변수의 생명주기

함수와 달리 전역 코드는 명시적인 호출 없이 실행된다.

다시 말해 전역 변수는 코드가 로드되자마자 곧바로 해석되고 실행된다.

전역 변수는 코드 실행 전 호이스팅 되어 모두 선언된다고 한 점을 기억하자

지역 변수는 함수가 실행 된 이후에 제거된다고 하였지만, 전역 변수의 경우 특별한 종료점이 없기 때문에

전역 변수가 선언된 전연 객체의 생명주기와 같다.

전역 객체

전역 객체란 코드가 실행되기 이전 단계에 자바스크립트 엔진에 의해 어떤 객체보다도 먼저 생성되는 특수한 객체이다.
클라이언트 사이드 환경(브라우저) 에서는 window , 서버 사이드 환경(node.js) 에서는 global 객체를 의미한다.환경에 따라 전역 객체를 가리키는 다양한 식별자가 존재하였으나 ES11 에서는 globalThis 로 통일 되었다.

브라우저 환경에서 전역 객체는 window 이므로 브라우저 환경에서 var 로 선언된 전역 변수는 객체 window 의 프로퍼티이다.

전역 객체 window 는 웹 페이지를 닫기 전까지 유효하기 때문에 전역 객체는 웹 페이지를 단기 전까지 유효하다.

지역 변수가 함수의 종료에 의해 제거 되었듯이, 전역 객체 또한 전역 객체가 종료 되어야만 제거된다.

전역 변수의 문제점

암묵적 결합

전역 변수를 선언한 의도는 전역, 즉 코드 어디에서든 참조하고 할당 할 수 있는 변수를 사용하겠다는 것이다.

이는 모든 코드가 전역 변수를 참조하고 변경할 수 있는 암묵적 결합 을 허용하는 것이다.

변수의 유효범위가 커질 수록 가독성이 나빠지고 의도치 않게 상태가 변경될 수 있는, 즉 불변성을 감소시키는 위험성도 높아진다.

긴 생명주기

전역 변수는 생명주기가 길어 메모리 리소스도 오랜 기간동안 소비한다.

더욱이 var 키워드는 재할당을 허용하기 때문에 생명 주기가 긴 변수는 이름이 중복될 가능성이 존재한다.

지역 변수는 생명주기가 짧기 때문에 메모리 소비도 적고, 그로 인해 변경할 기회도 적어진다.

스코프 체인 상에서 종점에 존재

전역 변수는 스코프 체인 상에서 가장 종점에 존재한다.

이는 전역 변수를 검색 할 때 가장 마지막에 검색 된다는 것으로 전역 변수의 검색 속도가 가장 느리다 라는 것을 의미한다.

네임 스페이스 오염

자바스크립트의 가장 큰 문제점 중 하나는 파일이 분리되어 있어도 하나의 전역 스코프를 공유한다는 것이다.

여러 파일의 자바스크립트 파일을 가지고 있더라도, 같은 웹브라우저나 서버 전역에 존재하는 변수는 같은 전역 스코프로 인식되고 공유된다.

이는 의도치 않은 변경으로 예상치 못한 결과를 가져올 수 있다.

전역 변수의 사용을 억제하는 방법

전역 변수를 이용할 이유가 없다면 지역 변수를 사용하자

1. 즉시 실행 함수

모든 코드를 즉시 실행 함수로 감싸면 모든 변수는 즉시 실행 함수의 지역 변수가 된다.

이를 이용해 전역 변수의 사용을 제한 할 수 있다.

(function () {
  var x = 'local value';
  console.log(x);
})(); // local value

console.log(x); // ReferencError

뺌

2. 네임 스페이스 객체

var MYAPP = {};

MYAPP.person = {
  name: 'lee',
  address: 'korea',
};

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

전역 변수처럼 사용하고 싶은 변수를 프로퍼티로 담을 객체를 생성하여 관리하는 방법이다.

하지만 이는 여전히 전역 객체에 네임스페이스 역할을 하는 객체가 남아있기 때문에 올바르지 않아 보인다.

3. 모듈 패턴

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

모듈 패턴은 클로저를 기반으로 덩작하며 모듈 패턴의 특징은 전역 변수의 억제는 물론 캡슐화까지 구현 할 수 있다.

캡슐화

객체의 상태를 나타내는 프로퍼티와 프로퍼티를 참조하고 조작 할 수 있는 동작인 메소드를 하나로 묶는 것을 말한다.
캡슐화는 객체의 특정 프로퍼티나 메소드를 감출 목적으로 사용하기도 하는데 이를 정보 은닉 (information hiding) 이라 한다.

대부분의 객체 지향 프로그래밍 언어는 public , privated, protected 등의 접근 제한자를 사용해 공개 범위를 한정 할 수 있다.

하지만 자바스크립트 엔진은 제공하지 않는다.

개빡치쥬

그렇기에 모듈 패턴을 통해 전역 네임 스페이스의 오염을 막는 기능은 물론 한정적이지만 정보 은닉을 구현 할 수 있다.

var Counter = (function () {
  var num = 0;
  return {
    increase() {
      return ++num;
    },
    decrease() {
      return --num;
    },
  };
})();

console.log(Counter); // { increase: [Function: increase], decrease: [Function: decrease] }
console.log(Counter.increase()); // 1
console.log(Counter.increase()); // 2
console.log(Counter.decrease()); // 1
console.log(Counter.num); // undefined

자세한 내용은 클로저 단계에서 자세히 다루겠지만

객체 Counter 에 할당되는 것은 즉시 실행 함수로 실행되어 반환된 return { .. } 의 값이 반환 되었을 것이다.

이 때 return 내부에 존재하는 increase , decrease 함수는 즉시 실행시켰던 function 에 존재하는 지역변수 num 을 참조 할 수 있다. (increase , decrease 모두 function 내부의 함수니까)

이 때 즉시 실행된 function 내부에 존재하는 지역 변수 num 은 increase , decrease 함수로만 참조 할 수 있을 뿐 외의 방법으로는 참조 할 수 없기에 은닉이 가능하다.

아 ~ 오케이
사용하고자 하는 변수를 함수 내에 할당해서 전역에서 접근 할 수 없게 만들고
사용하고자 하는 기능들을 반환문에 넣어 , 함수 내에 설정한 지역 변수에 접근하는구나
그런데 왜 하필 즉시 실행 함수를 사용해야 하지 ?

그 이유는 즉시 실행함수를 통해 실행시키지 않으면 반환문이 Counter 에 할당되지 않기 때문이다.

var Counter = function () {
  var num = 0;
  return {
    increase() {
      return ++num;
    },
    decrease() {
      return --num;
    },
  };
};

console.log(Counter); // [Function: Counter]
var f = Counter();
console.log(f); // { increase: [Function: increase], decrease: [Function: decrease] }

만약 즉시 실행함수를 사용하지 않으면 Counter 는 Function 자체의 객체가 되고, Counter 를 실행해야 반환문이 반환되기 때문에 불필요한 객체를 생성해야 한다.

그래서 반환문을 return 받기 위해 즉시 실행함수로 실행시켜버린다.

ES6 모듈

ES6 모듈을 사용하면 더는 전역 변수를 사용 할 수 없다.

ES6 모듈은 파일 자체의 독자적인 모듈 스코프를 제공한다.

따라서 모듈 내에서 var 키워드로 선언한 변수는 더는 전역 변수가 아니다. (window , global 객체의 프로퍼티가 아니라는 뜻)

<script type = 'mudule' , src = 'lib.mjs'></script>

와 같이 자바스크립트 내에서 선언한 전역 변수를 해당 모듈만의 변수로 선언 할 수 있다.