[JS Deep Dive] 13,14장 정리 - 스코프 | 전역 변수의 문제점에 대하여

스코프

자바스크립트의 스코프는 다른 언어의 스코프와 구별되는 특징이 있으므로 주의가 필요하다.

 

모든 식별자(변수 이름, 함수 이름, 클래스 이름 등)는 자신이 선언된 위치에 의해 다른 코드가 식별자 자신을 참조할 수 있는 유효 범위가 결정된다. 이를 스코프라 한다.

→ 스코프는 식별자가 유효한 범위를 말한다.

 

자바스크립트 엔진은 이름이 같은 두 개의 변수 중에서 어떤 변수를 참조해야 할 것인지를 결정해야 한다.

→ 식별자 결정

 

스코프란 자바스크립트 엔진이 식별자를 검색할 때 사용하는 규칙이라고도 할 수 있다.

 

스코프의 종류

코드는 전역과 지역으로 구분 가능

 

전역과 전역 스코프

전역이란 코드의 가장 바깥 영역을 말한다.

전역은 전역 스코프를 생성

전역에 변수를 선언하면 전역 스코프를 갖는 전역 변수가 됨

전역 변수는 어디서든지 참조 가능

 

지역과 지역 스코프

지역이란 함수 몸체 내부를 말한다.

지역은 지역 스코프를 생성

지역 변수는 자신의 지역 스코프와 하위 지역 스코프에서 유효

 

스코프 체인

함수는 전역에서 정의할 수도 있고 함수 몸체 내부에서 정의할 수도 있다.

 

중첩 함수 : 함수 몸체 내부에서 정의한 함수

외부 함수 : 중첩 함수를 포함하는 함수

 

스코프가 함수의 중첩에 의해 계층적 구조를 갖는다

모든 스코프는 하나의 계층적 구조로 연결되며, 모든 지역 스코프의 최상위 스코프는 전역 스코프다.

→ 스코프가 계층적으로 연결된 것을 스코프 체인이라고 한다.

 

변수를 참조할 때 자바스크립트 엔진은 스코프 체인을 통해 변수를 참조하는 코드의 스코프에서 시작하여 상위 스코프 방향으로 이동하며 선언된 변수를 검색한다.

→ 상위 스코프에서 선언한 변수를 하위 스코프에서도 참조 가능

 

렉시컬 환경

스코프 체인은 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경을 단방향으로 연결한 것

전역 렉시컬 환경은 코드가 로드되면 곧바로 생성되고 함수의 렉시컬 환경은 함수가 호출되면 곧바로 생성된다

상위 스코프에서 유효한 변수는 하위 스코프에서 자유롭게 참조할 수 있지만 하위 스코프에서 유효한 변수를 상위 스코프에서 참조할 수 없다

 

함수 레벨 스코프

지역은 함수 몸체 내부를 말하고 지역은 지역 스코프를 만든다.

→ 코드 블록이 아닌 함수에의해서만 지역 스코프가 생성됨

var 키워드로 선언된 변수는 오로지 함수의 코드 블록만을 지역 스코프로 인정하지만 ES6에서 도입된 let, const 키워드는 블록 레벨 스코프를 지원한다.

 

렉시컬 스코프

렉시컬 스코프 또는 정적 스코프는 상위 스코프가 동적으로 변하지 않고 함수 정의가 평가되는 시점에 상위 스코프가 정적으로 결정된다.

→ 자바스크립트를 비롯한 대부분의 프로그래밍 언어는 렉시컬 스코프를 따름

 

자바스크립트는 렉시컬 스코프를 따르므로 함수를 어디서 호출했는지가 아니라 함수를 어디서 정의했는지에 따라 상위 스코프를 결정

 

함수의 상위 스코프는 함수 정의가 실행될 때 정적으로 결정. 함수 정의(함수 선언문 또는 함수 표현식)가 실행되어 생성된 함수 객체는 이렇게 결정된 상위 스코프를 기억한다.

 

함수가 호출될 때마다 함수의 상위 스코프를 참조할 필요가 있기 때문

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전역 변수의 문제점

전역 변수의 무분별한 사용은 위험하다.

변수의 생명주기

변수는 선언에 의해 생성되고, 할당을 통해 값을 갖는다. 변수는 자신이 선언된 위치에서 생성되고 소멸한다.

 

변수 선언은 선언문이 어디에 있든 상관 없이 가장 먼저 실행된다.

→ 코드가 한 줄씩 순차적으로 실행되는 시점인 런타임에 실행되는 것이 아니라 런타임 이전 단계에서 자바스크립트 엔진에 의해 먼저 실행된다.

→ 위 설명은 전역 변수에 한정된 것

 

함수 내부에서 선언한 변수는 함수가 호출된 직후에 함수 몸체의 코드가 한 줄씩 순차적으로 실행되기 이전에 자바스크립트 엔진에 의해 먼저 실행된다.

 

지역 변수의 생명 주기는 함수의 생명 주기와 일치한다.

 

변수는 하나의 값을 저장하기 위해 확보한 메모리 공간 자체 또는 그 메모리 공간을 식별하기 위해 붙인 이름

→ 변수의 생명 주기는 메모리 공간이 확보된 시점부터 메모리 공간이 해제되어 가용 메모리 풀에 반환되는 시점까지

 

변수는 자신이 등록된 스코프가 소멸될 때 까지 유효

 

누군가 메모리 공간을 참조하고 있으면 해제되지 않고 확보한 생태로 남아있게 됨(스코프도 마찬가지)

호이스팅은 스코프를 단위로 동작

 

전역 객체는 코드가 실행되기 이전 단계에 자바스크립트 엔진에 의해 어떤 객체보다도 먼저 생성되는 특수한 객체

→ 전역 객체는 클라이언트 사이드 환경에서는 window, 서버 사이드 환경(Node.js)에서는 global 객체를 의미

 

브라우저 환경에서 전역 객체는 window이므로 브라우저 환경에서 var 키워드로 선언한 전역 변수는 전역 객체 window의 프로퍼티.

 

전역 객체 window는 웹페이지를 닫기 전까지 유효

 

var 키워드로 선언한 전역 변수의 생명주기는 전역 객체의 생명 주기와 일치

 

전역 변수 사용은 모든 코드가 전역 변수를 참조하고 변경할 수 있는 암묵적 결합을 허용하는 것

 

전역 변수는 생명 주기가 길다.

→ 메모리 리소스도 오랜 기간 소비

→ 변수 이름이 중복될 가능성

 

전역 변수는 스코프 체인 상에서 종점에 존재

→ 전역 변수의 검색 속도가 가장 느리다.

 

자바스크립트의 가장 큰 문제점 중 하나는 파일이 분리되어 있다 해도 하나의 전역 스코프를 공유한다는 것 → 네임스페이스 오염

 

전역 변수의 사용을 억제하는 방법

전역 변수를 반드시 사용해야 할 이유를 찾지 못한다면 지역 변수를 사용해야(변수의 스코프는 좁을수록 좋다)

 

즉시 실행 함수

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

 

네임스페이스 객체

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

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

 

모듈 패턴

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

→ 모듈 패턴은 자바스크립트의 강력한 기능인 클로저를 기반으로 동작한다는 것

 

캡슐화는 객체의 상태를 나타내는 프로퍼티와 프로퍼티를 참조하고 조작할 수 있는 동작인 메서드를 하나로 묶는 것

 

자바스크립트는 public, private, protected 등의 접근 제한자 제공 x

→ 모듈 패턴은 전역 스페이스의 오염을 막는 기능은 물론 한정적이기는 하지만 정보 은닉을 구현하기 위해 사용

var Counter = (function () {
	// private 변수
	var num = 0;
	
	// 외부로 공개할 데이터나 메서드를 프로퍼티로 축한 객체를 반환
	return {
		increase() {
			return ++num;
		},
		decrease() {
			return --num;
		}
	};
}());

// private 변수는 외부로 노출x
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
		

 

ES6 모듈

ES6 모듈을 사용하면 더는 전역변수를 사용할 수 없다.

ES6 모듈은 파일 자체의 독자적인 모듈 스코프를 제공

→ 모듈 내에서 var 키워드로 선언한 변수는 더는 전역 변수가 아니며 window 객체의 프로퍼티도 아니다.

script 태그에 type=”module” 어트리뷰트를 추가하면 로드된 자바스크립트 파일은 모듈로서 동작한다. 모듈의 타입 확장자는 mjs를 권장