자바스크립트 scope

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스코프

스코프란? 식별자가 유효한 범위를 말한다. 모든 식별자(함수, 변수, 클래스 이름 등)는 자신이 선언된 위치에 의해 다른 코드가 자신을 참조할 수 있는 범위가 결정된다.

지역과 지역 스코프

지역이란 블록 내부를 말한다. 지역은 지역 스코프를 만든다. 지역에 변수를 선언하면 지역 스코프를 갖는 지역 변수가 된다. 지역 변수는 자신의 지역 스코프와 하위 지역 스코프에서 유효하다.

스코프 체인

블록은 중첩될 수 있으므로 블록의 지역 스코프도 중첩될 수 있다. 스코프가 블록의 중첩에 의해 계층적 구조를 갖는다는 것을 의미한다. 스코프가 계층적으로 연결된 것을 스코프 체인이라고 한다.

변수의 검색

변수를 참조할 때 자바스크립트 엔진은 스코프 체인을 통해 변수를 참조하는 코드의 스코프에서 시작하여 상위 스코프 방향으로 이동하며 선언된 변수를 검색한다. (identifier resolution). 상위 스코프에서 유효한 변수는 하위 스코프에서 자유롭게 참조할 수 있지만 하위 스코프에서 유효한 변수를 상위 스코프에서 참조할 수 없다.

렉시컬 환경

스코프 체인은 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경을 단방향으로 연결한 것이다. 자바스크립트 엔진은 코드를 실행하기에 앞서 자료구조인 ‘렉시컬 환경’을 실제로 생성한다. 변수 선언이 실행되면 변수 식별자가 이 자료구조(렉시컬 환경)에 키로 등록되고 변수 할당이 일어나면 자료구조의 변수 식별자에 해당하는 값을 변경한다. 변수 검색도 이 자료구조 상에서 이뤄진다.

함수 레벨 스코프

모든 코드 블록이 지역 스코프를 만든다. 이러한 특성을 블록 레벨 스코프라고 한다. 하지만 var 키워드로 선언된 변수는 오로지 함수의 코드 블록만을 지역 스코프로 인전한다. 이러한 특성을 함수 레벨 스코프라고 한다.

렉시컬 스코프

•

동적 스코프: 함수를 어디서 호출했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정한다.

•

정적 스코프: 함수를 어디서 정의했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정한다.

함수 정의가 평가되는 시점에 상위 스코프가 정적으로 결정되기 때문에 정적 스코프라고 부른다.

전역 변수의 문제점

변수 선언은 선언문이 어디에 있든 상관 없이 가장 먼저 실행된다. 즉, 런타임에 실행되지 않고 그 이전 단계에서 자바스크립트 엔진에 의해 먼저 실행된다.

지역 변수의 생명 주기는 함수의 생명 주기와 일치한다.

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

foo():
console.log(x);
JavaScript
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호이스팅

호이스팅은 스코프 단위로 동작한다. 즉, 지역 변수는 함수 안에서 유효하다. 단, 변수 할당문이 실행되기 이전까지는 undefined 값을 갖는다.

var x = 'global';

function foo() {
	console.log(x); // undefined
	var x = 'global';
} 

foo():
console.log(x); // global
JavaScript
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문제점

•

암묵적 결합: 전역 변수를 선언한 의도는 전역에서 참조하고 할당할 수 있는 변수를 사용하겠다는 것. 모든 코드가 전역 변수를 참조하고 변경할 수 있는 암묵적 결합을 허용하는 것.

•

긴 생명 주기: 생명주기가 길어서 메모리를 오랜 기간 소비한다. 

•

스코프 체인 상에서 종점에 존재: 변수를 검색할 때 전역 변수가 마지막에 검색됨을 의미한다. 전역 변수의 검색 속도가 가장 느리다.

•

네임스페이스 오염: 자바스크립트는 파일이 분리되어 있어도 하나의 전역 스코프를 공휴하기 때문에 다른 파일 내에서 동일한 이름으로 명명된 식별자가 같은 스코프 내에 존재할 경우 예상치 못한 결과를 가져올 수 있다. 

전역 변수 사용을 억제하는 법

•

즉시 실행 함수: 모든 코드를 즉시 실행 함수로 감싸면 모든 변수는 즉시 실행 함수의 지역 변수가 된다. 전역 변수를 생성하지 않아 라이브러리 등에 주로 사용된다.

•

네임스페이스 객체: 전역에 네임스페이스 역할을 하는 객체를 생성하고 변수를 프로퍼티로 추가한다. 하지만 네임스페이스 객체 자체가 전역에 할당되므로 그닥 유용하지 않다.

•

모듈 패턴: 클래스를 모방해서 관련 있는 변수, 함수를 모아 즉시실행함수로 감싸 하나의 모듈을 만드는 방법이다. 클로저를 기반으로 동작하며, 전역 변수의 억제는 물론 캡슐화까지 구현할 수 있다.

let, const 키워드와 블록 레벨 스코프

블록 레벨 스코프

var 키워드로 선언한 변수는 오로지 함수의 코드 블록만을 지역 스코프로 인정하는 함수 레벨 스코프를 따른다. 하지만 let 키워드로 선언한 변수는 모든 코드 블록을 지역 스코프로 인정하는 블록 레벨 스코프를 따른다.

변수 호이스팅

var 키워드로 선언한 변수와 달리 let 키워드로 선언한 변수는 변수 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 동작한다.

console.log(foo); // ReferenceError: foo is not defined
let foo;
JavaScript
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var 키워드로 선언한 변수는 런타임 이전에 자바스크립트 엔진에 의해 암묵적으로 선언과 초기화 단계가 한번에 진행된다. 따라서 변수 선언문 이전에 접근해도 스코프에 변수가 존재하기 때문에 에러가 발생하지 않고 undefined를 반환한다.

하지만 let 키워드로 선언한 변수는 선언과 초기화가 분리되어 진행된다. 초기화는 변수 선언문에 도달했을 때 실행되기 때문에 초기화 이전에 변수에 접근하면 참조 에러가 발생한다.

이때문에 let 키워드로 선언한 변수는 변수 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 보이지만 실상은 그렇지 않다.

let foo = 1; // global

{
	console.log(foo); // ReferenceError: cannot access 'foo' before initialization
	let foo = 2; // local
}
JavaScript
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let 키워드로 선언한 지역변수가 호이스팅이 발생하지 않는다면 위 예제에서 전역 변수 foo의 값을 출력해야 한다. 하지만 지역에서도 여전히 호이스팅이 발생하기 때문에 참조 에러가 발생하는 것이다.

자바스크립트는 모든 선언(var, let, const, function, function*, class 등)을 호이스팅한다. 단, es6에서 도입된 let, const, class 선언문은 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 동작한다.

var, let, const

키워드	스코프	호이스팅	재할당	재선언	특징
var	함수 스코프	O	O	O	과거 방식, 혼란 유발 가능
let	블록 스코프	O(초기화 안됨)	O	X	재할당 가능 변수
const	블록 스코프	O(초기화 안됨)	X	X