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JavaScript/JS 기초

JavaScript 변수의 생명 주기, 전역 변수의 문제점

변수의 생명 주기

변수는 생성되고 소멸 되는 생명 주기life cycle가 있다. 변수는 자신이 선언된 위치에서 생성되고 소멸한다. 전역 변수의 생명 주기는 애플리케이션의 생명 주기와 같다. 하지만 함수 내부에서 선언된 지역 변수는 함수가 호출될 때 생성, 종료 될 때 소멸한다.

지역 변수의 생명 주기

function foo() {
  // 변수 x 생성
  var x = 'local';
  // 변수 x에 local값 할당
  console.log(x); // local
  return x;
  // 변수 x 소멸
}

foo();
console.log(x); // ReferenceError: x is not defined

  • 지역 변수 x는 foo가 호출되기 이전에는 생성되지 않는다
  • 변수 선언문은 function foo가 실행되는 런타임 이전 단계에서 먼저 실행 된다 ( 호이스팅은 스코프 단위로 동작 )
  • 함수가 종료 될 때 변수 x는 소멸 된다. ( 메모리에 저장 된 값도 정리된다는 의미 )
  • 즉, 지역 변수의 생명 주기는 함수의 생명 주기와 일치한다

전역 변수의 생명 주기

// 전역 변수 x 생성
var x = 'global';
// 전역 변수 x에 값 할당

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

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

전역 객체는 코드 실행 이전에 자바스크립트 엔진에 의해 어떤 객체보다도 먼저 생성되는 특수한 객체다. 클라이언트 사이드 환경(브라우저)에서는 window, 서버 사이드 환경(Node.js)에서는 global 객체를 의미한다. 너프하게 전역 변수들을 담고 있는 객체라고 보면 될 것 같다.


  • 함수와 달리 전역 코드는 명시적 호출 없이 실행된다. js 로드되자마자 곧바로 해석되고 실행된다는 말이다
  • var 키워드로 선언한 전역 변수는 전역 객체의 프로퍼티가 된다
  • 전역 변수의 생명 주기와 전역 객체의 생명 주기가 일치한다는 것을 의미
  • 즉, 웹 페이지를 닫을 때 까지 유효하다고 볼 수 있다.

전역 변수의 문제점

암묵적 결합implicit coupling

코드 어디서든 참조하고 할당할 수 있는 변수를 사용하겠다는 의미. 유효 범위가 크니까... 코드 가독성 나빠지고 의도치 않게 상태가 변경될 수 있다. 코드가 몇 천줄인데, 여러 명이서 개발을 한다면? 같은 변수명을 사용해도 당장 문제가 눈에 보이지 않으니.. 같은 변수명을 사용하게 될 위험이 생긴다.


긴 생명 주기

생명 주기가 길다는 것은? 메모리 리소스에 계속 값이 남아있다는 말이다. 이는 곧 자원을 지속적으로 사용한다는 것.
또한 상태가 변경 될 시간도 기회도 많다.


// A개발자
var color = 'blue';
// ... 몇천 줄

// B개발자
var color = 'red';
console.log(color); // "red"

스코프 체인 상에서 종점에 존재

전역 변수는 스코프 체인 상에서 종점에 존재. 변수 검색할 때 전역 변수가 가장 마지막에 검색된다는 것을 의미한다. 즉, 전역 변수의 검색 속도가 가장 느리다. 다만 검색 속도의 차이가 그리 크진 않다.


네임스페이스 오염

파일이 분리되어 있어도 하나의 전역 스코프를 공유하는 경우가 생길 수 있다. 전역 변수나 전역 함수가 같은 스코프 내에 존재할 경우 예상치 못한 결과를 가져온다. 개발자는 뭐가 잘못된건지 찾는데 시간이 걸린다(...)


<html>
  <head>
    <script src = "file1.js"></script> // var color = 'blue'; 존재
    <script src = "file2.js"></script> // var color = 'red'; 존재
  </head>
  <body>
  </body>
</html>

전역 변수 사용을 억제하는 방법

가장 좋은 방법은 지역 변수를 사용하는 것이다. 전역 변수를 반드시 사용해야 할 이유를 찾지 못한다면 지역 변수를 사용하자. 또한 변수의 스코프는 좁으면 좁을수록 좋다!


즉시 실행 함수

모든 코드를 즉시 실행 함수로 감싸면 모든 변수는 즉시 실행 함수의 지역 변수가 될 것이다.


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

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

라이브러리 등에 자주 사용된다.

네임 스페이스 객체

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


var MYAPP = {}; // 전역 네임스페이스 객체

MYAPP.name = 'Lee';

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

해당 방식은 네임스페이스를 분리해서 식별자 충돌을 방지하는 효과는 있지만 네임스페이스 객체 자체가 전역 변수에 할당되므로 별로 효과적이지 못하다.

모듈 패턴

모듈 패턴은 클래스를 모방해서 관련이 있는 변수와 함수를 모아 즉시 실행 함수로 감싸 하나의 모듈을 만든다. 모듈 패턴은 자바스크립트의 강력한 기능인 클로저를 기반으로 동작한다. 자세히 알고 싶다면 클로저에 대해 좀 더 공부해보자. 모듈 패턴의 추가적인 특징은 전역 변수를 억제하는 것은 물론 캡슐화까지 구현할 수 있다.


var Counter = (function() {
  //private 변수
  var num = 0;

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

console.log(Counter.num); //undefined

console.log(Counter.increase()); //1
console.log(Counter.increase()); //2
console.log(Counter.decrease()); //1

Counter.num으로는 변수 num에 접근할 수 없다. 외부에서 내부 접근하니까. 대신 increase()와 decrease()는 return을 통해 반환 해줬으므로 외부에서 사용할 수 있다.

ES6 모듈

ES6 모듈을 사용하면 더는 전역 변수를 사용할 수 없다. ES6는 파일 자체의 독자적인 모듈 스코프를 제공한다. 즉, 모듈 내에서 var 키워드로 선언한 변수는 더는 전역 변수가 아니게 된다.


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

ES6 모듈은 구형 브라우저에서 동작하지 않기 때문에 주의해서 사용해야 한다. 또한 사용할 수 있더라도 트랜스파일링이 필요하므로, ES6 모듈 기능보다는 Webpack 등에서 제공하는 모듈 번들러를 사용하는 게 일반적이라고 한다. 사용방법은 script 태그에 type="module" 어트리뷰트를 추가하면 로드된 자바스크립트 파일이 모듈로 동작한다고 한다. 이 때 모듈의 파일 확장자는 mjs를 사용한다.




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