모던 자바스크립트 딥다이브 14장 - 전역 변수의 문제점

 

1. 변수의 생명 주기

 

변수도 우리처럼 생명 주기를 가지고 있다. 변수는 선언되면서 태어나고, 값을 할당받아 살아가다가, 그 역할을 다하면 사라진다. 이러한 생명 주기가 필요한 이유는 메모리를 효율적으로 관리하기 위해서다. 생명 주기가 없다면 한번 만들어진 변수가 영원히 메모리를 차지하게 될 것이다.

 

1-1) 지역 변수의 생명 주기

 

지역 변수는 함수 안에서만 살아가는 변수다. 함수가 호출될 때 태어나서, 함수가 끝날 때 사라진다. 쉽게 말해 함수가 실행되는 동안만 존재하는 것이다.

 

예를 들어 다음과 같은 함수가 있다고 생각해보자:

function sayHello() {
let message = "안녕하세요"; // 지역 변수 생성
console.log(message);
} // 함수 종료와 함께 message 변수 소멸

 

 

그런데 특별한 경우도 있다. 가끔 지역 변수가 함수보다 더 오래 살아남기도 한다. 이는 누군가가 그 변수가 있는 공간(스코프)을 계속 기억하고 있을 때 발생한다. 마치 책에 책갈피를 꽂아두는 것처럼, 그 변수가 존재하는 공간이 계속 보존되는 것이다.

 

자바스크립트에는 '호이스팅'이라는 특별한 특징이 있다. 이는 변수 선언이 해당 영역의 최상단으로 끌어올려지는 것처럼 동작하는 현상이다. 그래서 지역 변수는 함수 내부 어디에서든 사용할 수 있게 된다.

 

1-2) 전역 변수의 생명 주기

 

전역 변수는 프로그램 전체에서 사용할 수 있는 변수다. 별도의 호출 없이도 프로그램이 시작되면 바로 생성되고, 프로그램이 종료될 때까지 존재한다.

 

var로 선언한 전역 변수는 특별한 성질을 가진다. 이들은 '전역 객체'의 속성이 된다. 브라우저에서는 이 전역 객체가 바로 'window'다. 예를 들어:

var globalMessage = "전역 변수입니다";
console.log(window.globalMessage); // "전역 변수입니다"

 

전역 객체는 자바스크립트 엔진이 가장 먼저 만드는 특별한 객체다. 브라우저에서는 window가 전역 객체이므로, var로 선언한 전역 변수들은 모두 window의 일부가 되어 웹페이지가 열려있는 동안 계속 존재하게 된다. 따라서 전역 변수의 생명 주기는 웹페이지의 생명 주기와 같다고 할 수 있다.

 

이처럼 전역 변수는 프로그램이 실행되는 동안 계속 메모리를 차지하고 있기 때문에, 필요한 경우가 아니라면 지역 변수를 사용하는 것이 좋다. 이는 메모리를 효율적으로 사용하고 코드의 안정성을 높이는 데 도움이 된다.

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2. 전역 변수의 문제점

 

🔹암묵적 결합

전역 변수를 선언한 의도는 어디서든 참조하고 할당할 수 있는 변수를 사용하겠다는 것이다.

이는 암묵적 결합을 허용하는 것이다. (모든 코드가 전역 변수 참조, 변경 가능)

변수의 유효 범위가 클수록 가독성도 나빠지도 위험성도 높아진다.

 

 

🔹긴 생명 주기

지역 변수는 전역 변수보다 생명 주기가 훨씬 짧으나 전역 변수는 생명 주기가 길다. 따라서 메모리 리소스도 오랜 기간 소비한다.

그리고 var 키워드는 중복 선언을 허용하므로 생명 주기가 긴 전역 변수는 이름이 중복될 수 있다.

중복되면 의도치 않은 재할당이 이뤄진다.

 

 

🔹스코프 체인 상에서 종점에 존재

전역 변수는 스코프 체인 상 종점에 존재하는데, 이는 전역 변수가 가장 마지막에 검색된다는 것을 의미한다.

그러면 번역 변수의 검색 속도가 가장 느리다.

 

 

🔹네임스페이스 오염

자바스크립트의 문제점은 파일이 분리되어 있어도 하나의 전역 스코프를 공유한다는 것이다. 그래서 다른 파일 내에서 동일한 이름의 전역 변수, 함수가 같은 스코프 내에 존재하면 어떤 결과를 불러올지 모른다.

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3. 전역 변수의 사용을 억제하는 법

 

전역 변수는 프로그램 전체에서 접근할 수 있어 편리하지만, 이는 오히려 위험할 수 있다. 그래서 되도록 지역 변수를 사용해야 한다. 변수의 스코프는 좁을수록 좋다. 물건을 필요한 곳에만 두면 관리하기 쉽듯이, 변수도 필요한 범위에서만 사용하는 것이 좋다.

 

3-1) 즉시 실행 함수

 

즉시 실행 함수는 정의하자마자 바로 실행되는 함수다. 한 번만 호출되고 그 후로는 다시 호출할 수 없다.

(function () {
var localVar = '이것은 지역 변수입니다';
// 이 안에서 작성된 모든 변수는 지역 변수가 됩니다
})();

 

모든 코드를 즉시 실행 함수로 감싸면, 그 안에서 선언된 모든 변수는 지역 변수가 된다. 이는 마치 비밀 상자를 만드는 것과 같다. 상자 안의 내용물은 외부에서 접근할 수 없다.

 

3-2) 네임스페이스 객체

 

네임스페이스 객체는 전역 변수를 담는 하나의 큰 주머니를 만드는 방법이다.

var APP = {}; // 네임스페이스 객체

// 전역 변수들을 APP 객체의 프로퍼티로 추가
APP.userName = '홍길동';
APP.greeting = function() {
console.log('안녕하세요!');
};

 

이렇게 하면 전역 영역에는 APP이라는 하나의 변수만 존재하게 된다.

 

3-3) 모듈 패턴

 

모듈 패턴은 관련 있는 변수와 함수를 하나로 묶어서 관리하는 방법이다. 이는 클래스처럼 동작하며, 즉시 실행 함수로 감싸서 사용한다.

var counter = (function() {
// private 변수
var count = 0;

// public 메서드를 가진 객체를 반환
return {
increase: function() {
return ++count;
},
decrease: function() {
return --count;
}
};
}());

 

모듈 패턴의 특별한 점은 클로저를 사용해 정보를 숨길 수 있다는 것이다. 위 예제에서 count 변수는 외부에서 직접 접근할 수 없고, 오직 increase와 decrease 메서드를 통해서만 접근할 수 있다.

 

이처럼 모듈 패턴은 전역 변수 사용을 줄이면서도, 데이터를 안전하게 보호할 수 있는 방법을 제공한다. 다른 프로그래밍 언어처럼 public, private 같은 접근 제한자는 없지만, 클로저를 통해 비슷한 기능을 구현할 수 있다.

 

3-4) ES6 모듈

 

ES6에서는 모듈이라는 기능을 도입했다. 이는 파일마다 독립적인 스코프를 제공해서 전역 변수 문제를 해결한다.

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

 

// math.js
export const add = (a, b) => a + b;

// app.js
import { add } from './math.js';

 

현대 브라우저에서는 script 태그에 type="module"을 추가하면 ES6 모듈을 사용할 수 있다. 하지만 브라우저 호환성이나 성능 최적화를 위해 대부분은 webpack같은 모듈 번들러를 사용한다. 모듈 번들러는 여러 자바스크립트 파일을 하나로 묶어주는 도구로, 웹 애플리케이션의 성능을 향상시키는 데 도움을 준다.