모던 자바스크립트 (스터디) 14장[전역변수]

변수의 생명주기

변수는 선언에 의해 생성되고 할당을 통해 값을 갖는다. 그리고 언젠가 소멸한다. 

변수에도 생성되고 소멸되는 생명 주기가 있다. 변수에 생명 주기가 없다면 한번 선언된 변수는 프로그램을 종료하지 않는 한 영원히 메모리 공간을 점유하게 된다.

 

전역 변수의 생명 주기는 애플리케이션의 생명 주기와 같다. 하지만 함수 내부에서 선언된 지역 변수는 함수가 호출되면 생성되고 함수가 종료하면 소멸한다.

변수 선언은 선언문이 어디에 있든 상관없이 가장 먼저 실행된다. 

변수 선언은 코드가 한 줄씩 순차적으로 실행되는 시점인 런타임에 실행되는 것이 아니라 런타임 이전 단계에서 자바스크립트 엔진에 의해먼저 실행된다. 다만 위 설명은 전역 변수에 한정된 것이다. 함수 내부에서 선언한 변수는 함수가 호출된 직후에 함수 몸체의 코드가 한줄씩 순차적으로 실행되기 이전에 자바스크립트 엔진에 의해 먼저 실행된다.

지역번수는 함수가 호출되어 실행되는 동안에만 유효하다. 즉, 지역 변수의 생명 주기는 함수의 생명 주기와 일치한다.

 

변수는 하나의 값을 저장하기 위해 확보한 메모리 공간 자체 또는 그 메모리 공간을 식별하기 위해 붙인 이름이다. 따라서 변수의 생명 주기는 메모리공간이 확보된 시점부터 메모리 공간이 해제되어 가용메모리 풀에 반환되는 시점이다.

 

누군가가 메모리 공간을 참조하고 있으면 해제되지 않고 확보된 상태로 남아있게 된다. 스코프도 마찬가지로 누군가 스코프를 참조하고 있으면 스코프는 소멸하지 않고 생존하게 된다. 

var x = 'global';

function foo() {
  console.log(x); // ①
  var x = 'local';
}

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

foo함수 내부에서 선언된 지역 변수 x는 1의 시점에서 이미 선언되었고 undefined로 초기화되어 있다. 따라서 전역 변수 x를 참조하는 것이 아니라 지역변수 x를 참조해 값을 출력한다. 즉 지역 변수는 함수 전체에서 유효하다. 변수 할당문이 실행되기 이전까지는 undefined값을 갖는다.

 

이처럼 호이스팅은 스코프를 단위로 동작한다.

호이스팅은 변수 선언이 스코프의 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작하는 자바스크립트 고유의 특징을 말한다.

 

전역 변수의 생명 주기

함수와 달리 전역 코드는 명시적인 호출 없이 실행되고 마지막 문이 실행되어 더 이상 실행할 문이 없을때 종료한다.

var키워드로 선언한 전역 변수는 전역 객체의 프로퍼티가 된다. 이는 전역 변수의 생명 주기가 전역 객체의 생명 주기와 일치한다는 것을 말한다. 

전역 객체란?
전역 객체는 코드가 실행되기 이전 단계에서 자바스크립트 엔진에 의해 어떤 객체보다도 먼저 생성되는 특수한 객체다. 
표준 빌트인 객체와 환경에 따른 호스트 객체, 그리고 var키워드로 선언한 전역 변수와 전역 함수를 프로퍼티로 갖는다.

브라우저 환경에서 전역 객체는 window이므로 브라우저 환경에서 var키워드로 선언한 전역 변수는 전역 객체 window의 프로퍼티다. 

전역 객체window는 웹페이지를 다기 전까지 유효하다. 따라서 브라우저 환경에서 var키워드로 선언한 전역 변수는 웹페이지를 닫을 떄까지 유효하다.

즉 var 키워드로 선언한 전역 변수의 생명 주기는 전역 객체의 생명 주기와 일치한다.

 

전역 변수의 문제점

암묵적 결합

코드 어디서든 참조하고 할당할 수 있는 변수를 사용하겠다는 것이다. 이는 모든 코드가 전역 변수를 참조하고 변경할 수 있는 암묵적 결합을 허용하는 것이다.

변수의 유효범위가 크면 클수록 코드의 가독성은 나빠지고 의도치 않게 상태가 변경될 수 있는 위험성도 높아진다.

 

긴 생명 주기

전역 변수는 생명 주기가 길다. 메모리 리소스도 오랜 기간 소비하며 변수의 상태를 변경할 수 있는 시간도 길고 기회도 많다.

 

스코프 체인 상에서 종점에 존재

변수를 검색할 떄 전역 변수가 가장 마지막에 검색된다는 것을 말한다. 즉, 전역 변수의 검색속도가 가장 느리다.

 

네임스페이스 오염

자바스크립트는 파일이 분리되어있어도 하나의 전역 스코프를 공유한다. 따라서 다른 파일 내에서 동일한 이름으로 명명된 전역 변수나 전역 함수가 같은 스코프 내에 존재할 경우 예상치 못한 결과를 가져올 수 있다.

 

전역 변수의 사용을 억제하는 방법

즉시 실행 함수

즉시 실행 함수는 단 한번만 호출된다. 모든 코드를 즉시 실행 함수로 감싸면 모든 변수는 즉시 실행 함수의 지역 변수가 된다. 

(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.

var MYAPP = {}; // 전역 네임스페이스 객체

MYAPP.name = 'Lee';

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

식별자 충돌을 방지하는 효과는 있으나 네임스페이스 객체 자체가 전역 변수에 할당되므로 그다지 유용하지는 않다.

 

모듈 패턴

모듈 패턴은 클래스를 모방해서 관련이 있는 변수와 함수를 모아 즉시 실행 함수로 감싸 하나의 모듈을 만든다. 클로저라는 기능을 통해 전역 변수를 억제할 수 있다.

 

ES6 모듈

ES6 모듈은 파일 자체의 독자적인 모듈 스코프를 제공한다. 따라서 모듈 내에서 var키워드로 선언한 변수는 더는 전역 변수가 아니며 window 객체의 프로퍼티도 아니다.