[Javascript] 전역 변수 문제점

[Javascript] 전역 변수 문제점

2022. 10. 7. 23:44ㆍFE/JavaScript

변수 생명 주기

지역 변수 생명 주기

함수 내부에 선언된 지역 변수는 함수가 호출되면 생성되고 함수가 종료하면 소멸한다.

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

foo();
console.log(x); // error

변수 선언은 런타임 이전 단계에서 JS엔진에 의해 먼저 실행되지만 전역 변수에 한정된 것이다.

함수 내부에 선언된 변수는 함수가 호출된 직후 함수 내부 코드 실행 전 JS엔진에 의해 먼저 실행된다.

일반적으로 지역변수와 함수의 생명주기는 일치하지만 함수보다 오래 생존하는 경우가 있다.

함수 내부에 선언된 지역 변수는 함수가 생성한 스코프인 렉시컬 환경에 등록된다.

변수에 할당된 메모리 공간은 아무도 참조하지 않을 때 가비지 컬렉터에 의해 해제되는데 참조 중인 상태이면 메모리가 해제되지 않는다. 렉시컬 환경도 마찬가지로 참조되고 있으면 렉시컬 환경은 생존하게 된다.

var x = 'global';

function foo(){
    console.log(x); // x는 호이스팅으로 undefined가 초기화된 상태
    var x = 'local';
}

foo();
console.log(x); // 'global'

호이스팅은 스코프를 단위로 동작한다는 것을 알 수 있다.

※ 함수 호출되면 렉시컬 환경을 생성한다.

전역 변수 생명 주기

전역 변수는 애플리케이션의 생명 주기와 같다.

var 키워드로 선언한 전역 변수는 전역 객체의 프로퍼티가 된다.

브라우저 환경에서 전역 객체는 window이므로 브라우저 환경에서 var 키워드로 선언한 전역 변수는 전역 객체 window의 프로퍼티다. 전역 객체 window는 웹 페이지를 닫기 전까지 유효하다.

var 키워드로 선언한 전역변수의 생명 주기는 전역 객체의 생명 주기와 일치한다.

var 키워드로 전역 변수를 선언하였는데 window 객체의 프로퍼티임을 알 수 있다.

전역 객체

코드가 실행되기 이전 단계에서 JS 엔진에 의해 가장 먼저 생성되는 특수한 객체다.

클라이언트 사이드 환경(브라우저)에서는 window, 서버 사이드 환경(Node.js)에서는 global 객체를 의미한다.

환경에 따라 전역 객체를 가리키는 다양한 식별자가 존재했지만 ES11에서 globalThis로 통일이 되었다.

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

let, const 키워드로 선언한 것은 전역 객체의 프로퍼티로 추가되지 않는다!

전역 변수 문제점

암묵적 결합

전역 변수를 선언한 의도는 코드 어디서든 참조하고 할당할 수 있는 변수를 사용하겠다는 의미다.

모든 코드가 전역 변수를 참조하고 변경할 수 있는 암묵적 결합을 허용하는 것이다.

코드 가독성과 의도치 않은 상태 변경이 일어날 수 있다.

긴 생명 주기

전역 변수의 생명 주기는 애플리케이션의 생명주기와 같으므로 메모리 리소스를 오래 소비하고 상태 변경할 수 있는 가능성이 많다. var 키워드는 변수 중복 선언을 허용하여 전역 변수 이름이 중복으로 선언될 가능성도 있다.

var x = 10;

// ...

var x = 100; // 중복 선언이 가능

스코프 체인 상에서 종점에 존재

전역 변수는 스코프 체인 상에 종점에 존재하여 전역 변수의 검색 속도가 가장 느리다.

미미한 차이지만 속도 차이가 있다.

네임스페이스 오염

자바스크립트의 문제로 하나의 파일이 분리되어 있어도 하나의 전역 스코프를 공유한다는 것이다.

다른 파일 내에서 동일한 이름으로 명명된 전역 변수나 전역 함수가 같은 스코프 내에 존재할 경우 예상치 못한 결과를 가져올 수 있다.

전역 변수 사용 억제하는 방법

변수의 스코프는 좁을수록 좋다.

무분별한 전역 변수 사용은 억제해야 한다.

즉시 실행 함수

함수 정의와 동시에 호출되는 즉시 실행 함수는 단 한 번만 호출된다.

모든 코드를 즉시 실행 함수로 감싸면 모든 변수는 함수의 지역 변수가 되기 때문에 전역 변수 사용을 제한한다.

전역 변수를 생성하지 않아 라이브러리 등에 자주 사용된다.

네임스페이스 객체

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

var MYAPP = {}; // 전역 네임스페이스 객체
MYAPP.name = 'Lee';
console.log(MYAPP.name);

네임스페이스 객체에 또 다른 네임 스페이스 객체를 프로퍼티로 추가해서 계층적으로 구성할 수도 있다.

네임스페이스 객체 자체가 전역 변수에 할당되는 문제가 있다.

※ 네임스페이스

식별자에 범위를 제공하는 영역, 식별자 충돌을 방지 할 수 있다.

모듈 패턴

클래스를 모방해서 관련 있는 변수와 함수를 모아 즉시 실행 함수로 감싸 하나의 모듈을 만든 것이다.

클로저를 기반으로 동작한다.

모듈 패턴 특징으로 전역 변수 억제 및 캡슐화까지 구현할 수 있다.

※ 캡슐화

객체의 상태를 나타내는 프로퍼티와 프로퍼티 참조, 조작하는 메서드를 하나로 묶는 것을 말한다.

객체의 특정 프로퍼티나 메서드를 감출 목적으로 사용하기도 하는데 이를 정보 은닉이라 한다.

자바스크립트는 접근 제한자를 제공하지 않는다.

모듈 패턴은 정보 은닉을 위해 주로 사용한다.

var Counter = (function(){
  var num = 0; // private 변수, 외부에 노출되지 않음

  // 외부로 공개할 데이터나 메서드를 프로퍼티로 추가한 객체를 반환한다.
  return {
    increase(){
      return ++num;
    },

    decrease(){
      return --num;
    },

    getNum(){
      return num;
    }
  }
}());

console.log(Counter.num); // undefined
console.log(Counter.increase()); // 1
console.log(Counter.getNum()); // 1

즉시 실행 함수로 외부에 노출하고 싶은 변수나 함수를 담아 반환하고 외부에 노출하고 싶지 않은 변수나 함수는 반환하지 않으면 private 멤버가 된다.

ES6 모듈

ES6 모듈을 사용하면 전역 변수를 사용할 수 없다.

ES6 모듈은 파일 자체의 독자적인 모듈 스코프를 제공한다.

따라서 모듈 내에서 var 키워드로 선언한 변수는 더 이상 전역 변수가 아니고 window 객체의 프로퍼티도 아니다.

script 태그에 type ="module" 속성을 추가하면 로드된 자바스크립트 파일은 모듈로서 작동한다.

모듈 파일 확장자는 mjs를 권장한다.

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

ES6 모듈은 IE를 포함한 구형 브라우저에서 동작하지 않는다.

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