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< 모던 자바스크립트 Deep Dive 13~15 >

스코프

함수 레벨 스코프

C, Java 등 대부분의 프로그래밍 언어는 모든 코드 블록(if, for, while, try/catch 등)이 지역 스코프를 만들고, 이러한 특성을 블록 레벨 스코프라고 한다. 하지만 var 키워드로 선언된 변수는 오로지 함수의 코드 블록(함수 몸체)만을 지역 스코프로 인정하고, 이를 함수 레벨 스코프라 한다.

var x = 1;
  
if (true) {
  // x는 전역변수다. 이미 선언된 전역 변수 x가 있으므로 if문 안의 x 변수는 중복 선언된다.
  // 함수 블록 안에 있는게 아니라 if 블록 안에 있기 때문에 전역변수를 바꾸게 된다. 
  var x = 10;
}
console.log(x); // 10

var i = 10;
  
// 위와 같은 논리로, for 문에서 선언한 i는 전역변수다. 중복 선언된다. 
for(var i = 0; i < 5; i++){
  console.log(i); // 0 1 2 3 4
}
// 의도치않게 변수의 값이 변경되었다.
console.log(i); // 5

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

렉시컬 스코프

var x = 1;

function foo() {
  var x = 10;
  bar();
}

function bar() {
  console.log(x);
}

foo(); // 1
bar(); // 1

위 예제의 결과는 bar 함수의 상위 스코프가 무엇인지에 따라 결정된다. 함수의 상위 스코프는 다음의 두 방식에 따라 결정된다.
1. 동적 스코프 : 함수를 어디서 호출했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정
2. 렉시컬 스코프(정적 스코프) : 함수를 어디서 정의했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정
첫 번째 방식일 경우 bar 함수의 상위 스코프는 foo 함수의 지역 스코프와 전역 스코프. 두 번째 방식의 경우는 전역 스코프가 될 것이다. 자바스크립트를 비롯한 대부분의 프로그래밍 언어는 렉시컬 스코프를 따른다.
자바스크립트는 렉시컬 스코프를 따르므로 어디서 호출했는지가 아니라 어디서 정의했는지에 따라 상위 스코프를 결정한다. 즉, 함수의 상위 스코프는 언제나 자신이 정의된 스코프다. (=전역스코프)
함수 정의가 실행되어 생성된 함수 객체는 이렇게 결정된 상위 스코프를 기억한다. 함수가 호출될 때마다 함수의 상위 스코프를 참조할 필요가 있기 때문이다.
위 예제에서 bar 함수는 전역에서 정의된 함수고, 전역 코드가 실행되기 전에 먼저 평가되어 함수 객체를 생성한다. 이때 생성된 bar 함수 객체는 자신이 정의된 스코프, 즉 전역 스코프를 기억한다. 그리고 호출된 곳이 어딘지에 관계 없이 자신이 기억하는 전역 스코프를 상위 스코프를 사용한다. 따라서 위 예제를 실행하면 전역 변수 x의 값 1을 두 번 출력한다.
함수 호이스팅이 일어나니 foo() 안에 정의된 var x = 10 이 먼저 실행되어 둘 다 10이 출력되야 하지 않냐고 생각할 수 있지만, 함수 호이스팅은 함수가 먼저 선언된다는거지, 함수 안의 내용물이 ‘실행’ 되는 것은 아니다. 호이스팅은 함수 객체가 전역적으로 생길 뿐, 함수 블록 안의 내용은 실행되지 않는다.

전역 변수의 문제점

변수의 생명 주기

지역 변수의 생명 주기

전역 변수는 변수 호이스팅에 의해 런타임에 실행되는 것이 아니라 런타임 이전 단계에서 자바스크립트 엔진에 의해 먼저 실행된다. 하지만 함수 내부에서 선언한 변수는 함수가 호출된 직후에 함수 몸체의 코드가 한 줄씩 순차적으로 실행되기 이전에 자바스크립트 엔진에 의해 먼저 실행된다.
```
function foo() {
  var x = 'local';
  console.log(x); // local
  return x;
}
  
foo();
console.log(x); // ReferenceError: x is not defined
```
위 예제에서 foo 함수를 호출하면 함수 몸체 내 다른 문들이 순차적으로 실행되기 이전에 x 변수의 선언문이 자바스크립트 엔진에 의해 가장 먼저 실행되어 x 변수가 선언되고 undefined로 초기화된다. 그 후, 몸체를 구성하는 문들이 순차적으로 실행되어 x 변수에 값이 할당되고, 함수가 종료하면 x 변수도 소멸되어 생명 주기가 종료된다. 즉, 지역 변수의 생명 주기는 함수의 생명 주기와 일치한다.
함수 몸체 내부에 선언된 지역 변수의 생명 주기는 함수의 생명 주기와 대부분 일치하지만 지역 변수가 함수보다 오래 생존하는 경우도 있다.
변수의 생명 주기는 메모리 공간이 확보된 시점부터 메모리 공간이 해제되어 가용 메모리 풀에 반환되는 시점까지다. 변수는 자신이 등록된 스코프가 소멸(메모리 해제)될 때까지 유효하다. 할당된 메모리 공간은 더 이상 누구도 참조하지 않을 때 가비지 콜렉터에 의해 해제되어 가용 메모리 풀에 반환하지만, 누군가가 메모리 공간을 참조하고 있으면 해제되지 않고 생존하게 된다.
```
var x = 'global';
  
function foo() {
  console.log(x); // 값이 할당되기 전, 변수가 선언된 후이므로 undefined
  var x = 'local';
}
  
foo();
console.log(x); // global
```
호이스팅은 스코프를 단위로 동작한다. 전역 변수의 선언은 전역 스코프의 선두로 끌어올린 것 처럼, 지역 변수의 선언은 지역 스코프의 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작한다. 즉, 호이스팅은 변수 선언이 스코프의 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작하는 자바스크립트 고유의 특징을 말한다.

전역 변수의 생명 주기

Var 키워드로 선언한 전역 변수는 전역 객체의 프로퍼티가 된다. 이는 전역 변수의 생명 주기가 전역 객체의 생명 주기와 일치한다는 것을 말한다.
브라우저 환경에서 전역 객체는 window이다. 브라우저 환경에서 var 키워드로 선언한 전역변수는 전역 객체 window가 웹페이지를 닫기 전까지 유효하므로 전역변수도 마찬가지다.

전역 변수의 문제점

암묵적 결합

전역 변수를 사용하면 모든 코드가 전역 변수를 참조하고 변경할 수 있는 암묵적 결합을 허용하는 것이다. 변수의 유효 범위가 크면 클수록 코드의 가독성은 나빠지고 의도치 않게 상태가 변경될 수 있는 위험성도 높아진다.

긴 생명 주기

전역 변수는 생명 주기가 길기 때문에 메모리 리소스도 오랜 기간 소비한다. 더욱이 var 키워드는 변수의 중복 선언을 허용하므로 생명 주기가 긴 전역 변수는 변수 이름이 중복될 가능성이 있어 의도치 않은 재할당이 이뤄진다.

스코프 체인 상에서 종점에 존재

전역 변수는 스코프 체인 상에서 종점에 존재하기 때문에 변수 검색시 전역 변수가 가장 마지막에 검색된다. 즉, 전역 변수의 검색 속도가 가장 느리다.

네임스페이스 오염

자바스크립트는 파일이 분리되어 있다 해도 하나의 전역 스코프를 공유하기 때문에, 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

전역 변수를 반드시 사용해야 할 이유를 찾지 못한다면 지역 변수를 사용해야 한다. 변수의 스코프는 좁을수록 좋다.

즉시 실행 함수

함수 정의와 동시에 호출되는 즉시 실행 함수는 단 한 번만 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
```
이렇게 하면 전역 변수를 생성하지 않게 된다.

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); //Lee
```
네임스페이스 객체에 또 다른 네임스페이스 객체를 프로퍼티로 추가해서 네임스페이스를 계층적으로 구성할수도 있다.
```
var MYAPP = {}; // 전역 네임스페이스 객체
  
MYAPP.person = {
  name: 'Lee',
  address: 'Seoul'
};
  
console.log(MYAPP.person.name); //Lee
```
네임스페이스를 분리해서 식별자 충동을 방지하는 효과는 있으나 네임스페이스 객체 자체가 전역 변수에 할당되므로 그다지 유용해 보이지는 않는다.

모듈 패턴

모듈 패턴은 클래스를 모방해서 관련이 있는 변수와 함수를 모아 즉시 실행 함수로 감싸 하나의 모듈을 만든다. 클로저를 기반으로 동작하는 모듈 패턴은 전역 변수의 억제는 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;
    }
  }
}());
  
// private 변수는 외부로 노출되지 않는다.
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 모듈은 파일 자체의 독자적인 모듈 스코프를 제공한다. 따라서 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.
```
<script type="module" src="lib.mjs"></script>
```

let, const 키워드와 블록 레벨 스코프

var 키워드로 선언한 변수의 문제점

변수 중복 선언 허용

var x = 1;
var y = 1;

// 초기화문이 있는 변수 선언문은 자바스크립트 엔진에 의해 var 키워드가 없는 것처럼 동작한다.
var x = 100;
// 초기화문이 없는 변수 선언문은 무시된다.
var y;

console.log(x); // 100
console.log(y); // 1

위 예제와 같이 만약 동일한 이름의 변수가 이미 선언되어 있는 것을 모르고 변수를 중복 선언하면서 값까지 할당했다면 의도치 않게 먼저 선언된 변수 값이 변경되는 부작용이 발생한다.

함수 레벨 스코프

var 키워드로 선언한 변수는 오로지 함수의 코드 블록만을 지역 스코프로 인정한다. 따라서 함수 외부에서 var 키워드로 선언한 변수는 코드 블록 내에서 선언해도 모두 전역 변수가 된다.
```
var x = 1;
  
if(true){
  var x = 10; // 전역변수 
}
  
console.log(x); // 10
```

변수 호이스팅

// 이 시점에는 변수 호이스팅에 의해 이미 foo 변수가 선언되었다.
// 변수 foo는 undefined로 초기화된다.
console.log(foo); //undefined

// 변수에 값을 할당 
foo = 123;

console.log(foo); //123

// 변수 선언은 런타임 이전에 자바스크립트 엔진에 의해 암묵적으로 실행된다. 
var foo;

let 키워드

변수 중복 선언 금지

Let 키워드로 이름이 같은 변수를 중복 선안하면 문법 에러가 발생한다.

var foo = 123;
var foo = 456;
  
let bar = 123;
let bar 456; // SyntaxError: Identifier 'bar' has already been declared

블록 레벨 스코프

Let 키워드로 선언한 변수는 모든 코드 블록(함수, if문, for문, while문, try/catch문 등)을 지역 스코프로 인정하는 블록 레벨 스코프를 따른다.

let foo = 1; // 전역변수 
  
{
  let foo = 2; // 지역변수
  let bar = 3; // 지역변수
}
  
console.log(foo); // 1
console.log(bar); // ReferenceError: bar is not defined

변수 호이스팅

Let 키워드로 선언한 변수는 변수 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 동작한다.
```
console.log(foo); //ReferenceError: foo is not defined
let foo;
```
Var 키워드로 선언한 변수는 런타임 이전에 자바스크립트 엔진에 의해 암묵적으로 “선언 단계”와 “초기화 단계”가 한번에 진행된다. 즉, 선언 단계에서 스코프에 변수 식별자를 등록해 자바스크립트 엔진에 변수의 존재를 알린다. 그리고 즉시 초기화 단계에서 undefined로 변수를 초기화한다. 따라서 변수 선언문 이전에 변수에 접근해도 스코프에 변수가 존재하기 때문에 에러가 발생하지 않는다. 다만 undefined를 반환하고, 이후 변수 할당문에 도달하면 비로소 값이 할당된다.
```
console.log(foo); // undefined
  
var foo;
console.log(foo); //undefined
  
foo = 1;
console.log(foo); // 1
```
Let 키워드로 선언한 변수는 “선언 단계”와 “초기화 단계”가 분리되어 진행된다. 즉, 런타임 이전에 자바스크립트 엔진에 의해 함묵적으로 선언 단계가 먼저 실행되지만 초기화 단계는 변수 선언문에 도달했을 때 실행된다. 만약 초기화 단계가 실행되기 이전에 변수에 접근하려고 하면 참조 에러가 발생한다. 스코프의 시작 지점부터 초기화 시적 지점까지 변수를 참조할 수 없는 구간을 일시적 사각지대라고 부른다.
```
// 런타임 이전에 선언 단계가 실행된다. 아직 변수가 초기화되지 않았다.
// 초기화 이전의 일시적 사각지대에서는 변수를 참조할 수 없다. 
console.log(foo); // ReferenceErorr: foo is not defined
  
let foo; // 변수 선언문에서 초기화 단계가 실행된다.
console.log(foo); //undefined
  
foo = 1; // 할당문에서 할당 단계가 실행된다. 
console.log(foo); // 1
```

전역 객체와 let

Let 키워드로 선언한 전역 변수는 전역 객체의 프로퍼티가 아니다. 즉, window.foo 와 같이 접근할 수 없다. let 전역 변수는 보이지 않는 개념적인 블록 내에 존재하게 된다.

const 키워드

Const 키워드는 상수를 선언하기 위해 사용하지만, 반드시 상수만을 위해 사용하지는 않는다. Const 키워드는 let 키워드와 대부분 동일하다.

선언과 초기화

Const 키워드로 선언한 변수는 반드시 선언과 동시에 초기화해야 한다.

const foo = 1;
  
const foo2; // SyntaxError: Missing initializer in const declaration

Const 키워드로 선언한 변수는 블록 레벨 스코프를 가지며, 변수 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 동작한다.

재할당 금지

Const 키워드로 선언한 변수는 재할당이 금지된다.

const foo = 1;
foo = 2; // TypeError: Assignment to constant variable

상수

const 키워드로 선언한 변수에 원시 값을 할당한 경우 변수 값을 변경할 수 없다. 이러한 특징을 이용해 const 키워드를 상수를 표현하는 데 사용하기도 한다. 상수는 상태 유지와 가독성, 유지보수의 편의를 위해 적극적으로 사용해야 한다.
```
// 세전 가격
let preTaxPrice = 100;
  
// 세후 가격
// 0.1의 의미를 명확히 알기 어렵기 때문에 가독성이 좋지 않다.
let afterTaxPrice = preTaxPrice + (preTaxPrice * 0.1);
  
console.log(afterTaxPrice); // 110
```

일반적으로 상수의 이름은 대문자로 선언해 상수임을 명확히 나타내야 한다.

const TAX_RATE = 0.1;
  
// 세전 가격
let preTaxPrice = 100;
  
// 세후 가격
let afterTaxPrice = preTaxPrice + (preTaxPrice * TAX_RATE);
  
console.log(afterTaxPrice); // 110

const 키워드와 객체

const 키워드로 선언된 변수에 객체를 할당한 경우 값을 변경할 수 있다. 객체는 변경 가능한 값이기 때문에 재할당 없이도 직접 변경이 가능하기 떄문이다.
```
const person = {
  name: 'Lee'
};
  
person.name = 'Kim';
  
console.log(person); // {name: "Kim"}
```
const 키워드는 재할당을 금지할 뿐 “불변”을 의미하지는 않는다.

var vs. let vs. const

ES6을 사용한다면 var 키워드는 상요하지 않는다.
재할당이 필요한 경우에 한정해 let 키워드를 사용한다. 이때 변수의 스코프는 최대한 좁게 만든다.
변경이 발생하지 않고 읽기 전용으로 사용하는(재할당이 필요 없는 상수) 원시 값과 객체에는 const 키워드를 사용한다.

[13~15 스코프, 변수] 모던 자바스크립트 Deep Dive

스코프

함수 레벨 스코프

렉시컬 스코프

전역 변수의 문제점

변수의 생명 주기

지역 변수의 생명 주기

전역 변수의 생명 주기

전역 변수의 문제점

전역 변수의 사용을 억제하는 방법

즉시 실행 함수

네임스페이스 객체

모듈 패턴

ES6 모듈

let, const 키워드와 블록 레벨 스코프

var 키워드로 선언한 변수의 문제점

변수 중복 선언 허용

함수 레벨 스코프

변수 호이스팅

let 키워드

변수 중복 선언 금지

블록 레벨 스코프

변수 호이스팅

전역 객체와 let

const 키워드

선언과 초기화

재할당 금지

상수

const 키워드와 객체

var vs. let vs. const