JavaScript 예습 | [deep dive] 13 ~ 15장

13장 스코프

13.1 스코프란?

스코프 scope (유효범위)

스코프는 식별자가 유효한 범위를 말한다.

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

스코프는 자바스크립트 엔진이 식별자를 검색할 때 사용하는 규칙이다.

식별자 결정 identiflier resolution

var x = "global";

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

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

자바스크립트 엔진은 이름이 같은 두 개의 변수 중에 어떤 변수를 참조해야 할 것인지를 결정해야한다.

자바스크립트 엔진은 코드를 실행할 때 코드의 문맥을 고려한다.

코드의 문맥은 렉시컬 환경으로 이뤄진다.

렉시컬 환경 : 코드가 어디서 실행되며 주변에 어떤 코드가 있는지
실행 컨텍스트: 렉시컬 환경을 구현한 것

프로그래밍 언어에서 스코프를 통해 식별자인 변수 이름의 충돌을 방지하여 같은 이름의 변수를 사용할 수 있게한다.

스코프 내에서 식별자는 유일, 다른 스코프에는 같은 이름의 식별자 사용 가능.

즉 스코프는 네임스페이스다.

13.2 스코프의 종류

코드는 전역과 지역으로 구분할 수 있다.

구분	설명	스코프	변수	참조
전역 global	코드의 가장 바깥 영역	전역 스코프	전역 변수	어디서든 참조 가능
지역 local	함수 몸체 내부	지역 스코프	지역 변수	자신의 지역 스코프와 하위 지역 스코프

13.3 스코프 체인

스코프는 함수의 중첩에 의해 계층적 구조를 갖는다.

변수 참조 검색 방법

스코프 체인을 통해 변수를 참조하는 코드의 스코프에서 시작
상위 스코프 방향으로 이동하며 선언된 변수를 검색

렉시컬 환경 lexical environment

스코프 체인은 물리적인 실체로 존재한다. 위 그림과 유사한 자료구조인 렉시컬 환경을 실제로 생성한다.

키: 변수의 식별자

스코프 체인은 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경을 단방향으로 연결한 것이다.

전역 렉시컬 환경은 코드가 로드 되면 곧바로 생성된다.

함수 렉시컬 환경은 함수가 호출되면 곧바로 생성된다.

13.3.1 스코프 체인에 의한 변수 검색

스코프 체인을 따라 변수를 참조하는 코드의 스코프에서 시작해, 상위 스코프 방향으로 이동하며 선언된 변수를 검색한다.

상위 스코프에서 유효산 변수는 하위 스코프에서 자유롭게 참조할 수 있지만,

하위 스코프에서 유효한 변수는 상위 스코프에서 참조할 수 없다.

inner 안의 세 개의 변수 참조는 다음과 같이 이루어진다.

inner 함수의 지역 스코프에 x 변수가 선언 되었는지 검색

inner 함수 내에 선언된 x 변수가 존재함.

검색된 변수를 참조하고 검색 종료

inner 함수의 지역 스코프에 y 변수가 선언 되었는지 검색

inner 함수 내에 y 변수 선언이 존재하지 않음.

상위 스코프인 outer 함수의 지역 스코프로 이동.

outer 함수 내에도 y 변수 선언이 존재하지 않음.

상위 스코프인 전역 스코프로 이동.

전역 스코프에는 y 변수 선언이 존재.

검색된 변수를 참조하고 검색 종료

inner 함수의 지역 스코프에 z 변수가 선언 되었는지 검색

inner 함수 내에 z 변수 선언이 존재하지 않음.

상위 스코프인 outer 함수의 지역 스코프로 이동.

outer 함수 내에도 z 변수 선언이 존재.

검색된 변수를 참조하고 검색 종료

13.3.2 스코프 체인에 의한 함수 검색

function foo() {
  console.log("global foo");
}

function bar() {
  function foo() {
    console.log("local foo");
  }
  foo();
}
bar(); // local foo
foo(); // global foo

함수 선언문

런타임 이전에 함수 객체가 먼저 생성된다.

그리고 자바스크립트 엔진이 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 암묵적으로 선언하고, 생성된 함수 객체를 할당한다.

자바스크립트 엔진은 함수를 호출하기 위해 함수를 가리키는 식별자 foo를 검색한다.

함수도 식별자에 할당되기 때문에 스코프를 가진다.

13.4 함수 레벨 스코프

블록 레벨 스코프

모든 코드 블록 (if, for, while, try/catch 등)이 지역 스코프를 만든다.

함수 레벨 스코프

var 키워드로 선언된 변수는 오직 함수의 코드 블록(함수 몸체)만을 지역 스코프로 인정한다.

아래 예제를 보자

var x = 1;
if (1) {
  var x = 10;
}
console.log(x); // 10

if 문의 코드 블록은 지역 스코프로 인정되지 않기 때문에

if 문 안에 선언된 x 변수는 전역 변수이다.

따라서 x는 중복 선언 되고, 그 결과 의도치 않게 전역 변수의 값이 재할당된다.

var i = 10;

for (var i = 0; i < 3; i++) {
  console.log(i); // 0 1 2
}
console.log(i); // 3

for문 안에 선언한 i는 전역변수이므로, 의도치 않게 i의 값이 바뀌어 저장된다.

13.5 렉시컬 스코프

var x = 1;

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

// 전역에 선언됨. 따라서 전역 변수 x=1 를 출력함.
function bar() {
  console.log(x);
}

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

동적 스코프

함수를 어디서 호출했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정

렉시컬 스코프/ 정적 스코프

함수를 어디서 정의했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정

자바스크립트는 렉시컬 스코프를 따른다.

함수를 어디서 정의했는지에 따라 상위 스코프를 결정한다.

함수의 상위 스코프는 함수의 정의가 실행될 때 정적으로 결정된다.

함수 정의가 실행되어 생성된 함수 객체는 이렇게 결정된 상위 스코프를 기억한다.

14장 전역 변수의 문제점

14.1 변수의 생명 주기

변수 생명 주기 life cycle

변수는 선언에 의해 생성되고 할당을 통해 값을 갖는다. 그리고 언젠가 소멸한다.

지역 변수의 생명 주기는 함수의 생명 주기와 일치한다.

변수의 생명 주기는 메모리 공간이 확보(allocate)된 시점부터 메모리 공간이 해제(release)되어 가용 메노리 풀(memory pool)에 반환되는 시점까지이다.

14.1.1 지역 변수의 생명 주기

function foo() {
  var x = "local";
  console.log(x); // local
  return x;
} // 변수 x는 여기서 소멸된다

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

지역 변수의 호이스팅

지역 변수의 호이스팅은 런타임 이전에 자바스크립트 엔진이 지역 스코프 내의 상단에서 지역 변수 선언을 먼저 실행한다.

호이스팅은 스코프 단위로 동작한다.

var x = "global";

function foo() {
  console.log(x); // undefined
  var x = "local";
}

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

위의 예제에서, foo 함수 안에서 지역 변수 x를 선언하기 전에 참조하였을 경우 전역 변수가 출력되는 것이 아니고 undefined가 출력된다.

그 이유는 변수 x의 선언이 함수 지역 스코프 내에서 호이스팅되었기 때문이다.

14.1.2 전역 변수의 생명 주기

전역 코드는 명시적인 호출 없이 실행된다.

var 키워드로 선언한 변수는 전역 객체의 프로퍼티가 된다.

var키워드로 선언한 전역 변수의 생명 주기가 전역 객체의 생명 주기와 일치한다.

*전역 객체: 코드가 실행되기 이전 단계에 자바스크립트 엔진에 의해 어떤 객체보다도 먼저 생성되는 특수한 객체. (window, global...)

14.2 전역 변수의 문제점

암묵적 결합

전역 변수를 선언한 의도는 전역, 즉 코드 어디서든 참조하고 할당할 수 있는 변수를 사용하겠다는 것.

이는 모든 코드가 전역 변수를 참조하고 변경할 수 있는 암묵적 결합을 허용하는 것이다.

유효 범위가 커서 가독성은 나빠지고, 의도치않게 상태가 변경될 수 있는 위험성도 증가함.

긴 생명 주기

전역 변수는 생명 주기가 길다.

메모리 리소스도 오랜 시간 소비한다.

스코프 체인 상에서 종점에 존재

전역 변수는 스코프 체인상에서 종점에 존재한다.

이는 변수를 검색할 때 전역 변수가 가장 마지막에 검색된다는 것이다.

즉, 전역 변수의 검색 속도가 가장 느리다.

네임스페이스 오염

자바스크립트의 가장 큰 문제점 중 하나 => 파일이 분리 되어 있다해도, 하나의 전역 스코프를 공유함.

다른 파일내에 동일한 이름의 전역 변수, 전역 함수가존재한다면 예상치 못한 결과를 가져올 것임.

14.3 전역 변수의 사용을 억제하는 방법

14.3.1 즉시 실행 함수

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

14.3.2 네임 스페이스 객체

전역에 네임스페이스 역할을 담당할 객체를 생성

전역 변수처럼 사용하고 싶은 변수를 프로퍼티로 추가함.

네임 스페이스를 계층적으로 구성할 수도 있음

// 전역 네임스페이스 객체
var MYAPP = {};

MYAPP.name = "Lee";

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

식별자 충돌 방지 효과는 있으나, 네임스페이스 객체 자체가 전역 변수에 할당되므로 그다지 유용하진 않다.

14.3.3 모듈 패턴

모듈 패턴은 클래스를 모방함.

관련이 있는 변수와 함수를 모아 즉시 실행 함수로 감싸 하나의 모듈을 만듦.

모듈 패턴은 클로저 기반으로 동작.

전역변수의 억제와 캡슐화 까지 구현가능함.

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

  // public member: 외부로 공개할 데이터나 메서드를 프로퍼티로 추가한 객체를 반환함
  return {
    increase() {
      return ++num;
    },
    decrease() {
      return --num;
    },
  };
})();

// private 변수는 외부로 노출되지 않는다
console.log(Counter.num); // undefined

// public member는 외부에 노출됨
console.log(Counter.increase()); // 1
console.log(Counter.increase()); // 2
console.log(Counter.decrease()); // 1
console.log(Counter.decrease()); // 0

캡슐화 encapsulation

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

정보 은닉 information hiding

특정 프로퍼티나 메서드를 감출 목적으로 캡슐화를 사용함.

14.3.4 ES6 모듈

ES6 모듈은 파일 자체의 독자적인 모듈 스코프를 제공함.

var 키워드로 선언한 변수는 전역변수도 아니고 window 객체의 프로퍼티도 아님.

모던 브라우저에서 ES6 모듈을 사용할 수 있다.

script 태그에 type="module" 어트리뷰트를 추가하면 됨

모듈의 파일 확장자는 mjs를 권장함.

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

15장 let, const 키워드와 블록 레벨 스코프

15.1 var 키워드로 선언한 변수의 문제점

15.1.1 변수 중복 선언 허용

의도치 않게 먼저 선언된 변수 값이 변경되는 부작용이 발생함.

var x = 1;
var y = 1;

var x = 100; // 초기화 문이 있는 변수 선언문은 var키워드가 없는 것처럼 동작
var y; // 초기화 문이 없는 변수 선언문은 무시됨, 에러 발생하지 않음

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

15.1.2 함수 레벨 스코프

함수가 아닌 if, for, while.. 에 선언한 변수는 모두 전역변수가 된다.

var x = 1;

if (true) {
  // 블록 레벨 스코프는 적용되지 않아 전역 변수가 됨.
  var x = 10;
}

console.log(x); // 10

var i = 100;

for (var i = 0; i < 3; i++) {
  console.log(i); // 0 1 2
}

console.log(i); // 3

15.1.3 변수 호이스팅

var 키워드로 변수를 선언하면 변수 호이스팅에 의해 변수 선언문이 스코프 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작함

console.log(foo); // undefined

foo = 123;

console.log(foo); // 123

var foo;

15.2 let 키워드

15.2.1 변수 중복 선언 금지

이름이 같은 변수를 중복 선언하면 문법 에러가 발생한다.

var foo = 123;
var foo = 456; // 에러 발생하지 않음

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

15.2.2 블록 레벨 스코프

모든 코드 블록 (if, for, while, try/catch 등)이 지역 스코프를 만든다.

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

15.2.3 변수 호이스팅

let 키워드로 선언한 변수는 변수 호이스팅이 발생하지 않는 것 처럼 동작한다.

console.log(foo); // ReferenceError: Cannot access 'foo' before initialization
let foo;

var 키워드는 선언 단계와 초기화 단계가 동시에 진행된다.

즉, 변수 선언 후 undefined로 초기화 하는 과정이 동시에 일어난다.

console.log(foo); // ReferenceError: 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

let 키워드로 선언한 변수는 선언 단계와 초기화 단계가 분리되어 진행된다.

만약 초기화 단계가 일어나기 전에 변수에 점근하면 참조 에러가 발생한다.

스코프의 시작 지점부터 초기화 시작 지점까지 변수를 참조할 수 없는 구간을 *일시적 사각지대라고 부른다.

*일시적 사각지대 Temporal Dead Zone(TDZ)

let foo = 1; // 전역 변수
{
  console.log(foo); // ReferenceError: Cannot access 'foo' before initialization
  let foo = 2; // 지역 변수
}

블록 스코프에서 전역변수 foo를 출력하려고 한 경우 ReferenceError가 발생한다.

그 이유는 호이스팅이 발생되어 일시적 사각지대에 있기 때문이다.

15.2.4 전역 객체와 let

var 키워드로 선언한 전역 변수, 전역 함수, 암묵적 전역은 전역 객체 window의 프로퍼티가 된다.

// 이 예제는 브라우저 환경에서 실행해야 함.

// 전역 변수, 암묵적 전역, 전역 함수
var x = 1;
y = 2;
function foo() {}

console.log(window.x); // 1
console.log(x); // 1

console.log(window.y); // 2
console.log(y); // 2

console.log(window.foo); // f foo() {}
console.log(foo); // f foo() {}

let 키워드로 선언한 전역 변수는 전역 객체의 프로퍼티가 아니다.

let 전역 변수는 보이지 않는 *개념적인 블록내에 존재하게 된다.

*전역 렉시컬 환경의 선언적 환경 레코드

// 이 예제는 브라우저 환경에서 실행해야 함.

// 전역 변수
let x = 1;

console.log(window.x); // undefined
console.log(x); // 1

15.3 const 키워드

상수를 선언하기 위해 사용한다.

또는 객체를 선언할 수 있다.

const 키워드는 let 키워드와 대부분 동일하다.

15.3.1 선언과 초기화

const 키워드로 선언한 변수는 반드시 선언과 동시에 초기화해야 한다.

const foo = 1; // 선언과 동시에 초기화

const foo; // SyntaxError: Missing initializer in const declaration

const 키워드도 블록 레벨 스코프를 가지며, 변수 호이스팅이 발생하지 않는 것 처럼 동작한다.

{
  console.log(foo); // ReferenceError: Cannot access 'foo' before initialization
  const foo = 1;
  console.log(foo); // 1
}
console.log(foo); // ReferenceError: foo is not defined

15.3.2 재할당 금지

const 키워드로 선언한 변수는 재할당이 금지된다.

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

15.3.3 상수

상수는 재할당이 금지된 변수를 말한다.

상태 유지, 가독성, 유지보수의 편의를 위해 상수를 적극적으로 사용해야 한다.

상수 이름은 대문자로, 여러 단어인 경우 스네이크 케이스로 표현함.

// 변수 이름을 대문자로 선언해 상수임을 명확히함
const TAX_RATE = 0.1;

// 세전 가격
let preTaxPrice = 100;

// 세후 가격
let afterTaxPrice = preTaxPrice + preTaxPrice * TAX_RATE;

console.log(afterTaxPrice);

원시 값: 변경할 수 없는 값
상수: 재할당이 금지된 변수

15.3.4 const 키워드와 객체

const 키워드로 선언된 변수에 객체를 할당한 경우 값을 변경할 수 있다.

const 키워드는 재할당을 금지할 뿐, "불변"을 의미하지 않는다.

const person = {
  name: "Lee",
};

person.name = "Kim";

console.log(person); // { name: 'Kim' }

객체가 저장된 변수의 값은 참조 값이다. 참조 값을 변경하지 않고, 즉 재할당을 하지 않고 객체의 값을 변경이 가능하므로

const 키워드로 선언된 변수에 객체를 할당한 경우 값을 변경할 수 있다.

15.4 var vs. let vs. const

변수 선언에는 기본적으로 const를 사용하고, let은 재할당이 필요한 경우에 한정해서 사용한다.

var은 사용하지 말자!

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JavaScript 예습 | [deep dive] 13 ~ 15장

13장 스코프

13.1 스코프란?

스코프 scope (유효범위)

식별자 결정 identiflier resolution

13.2 스코프의 종류

13.3 스코프 체인

변수 참조 검색 방법

렉시컬 환경 lexical environment

13.3.1 스코프 체인에 의한 변수 검색

13.3.2 스코프 체인에 의한 함수 검색

함수 선언문

13.4 함수 레벨 스코프

블록 레벨 스코프

함수 레벨 스코프

13.5 렉시컬 스코프

동적 스코프

렉시컬 스코프/ 정적 스코프

14장 전역 변수의 문제점

14.1 변수의 생명 주기

변수 생명 주기 life cycle

14.1.1 지역 변수의 생명 주기

지역 변수의 호이스팅

14.1.2 전역 변수의 생명 주기

14.2 전역 변수의 문제점

암묵적 결합

긴 생명 주기

스코프 체인 상에서 종점에 존재

네임스페이스 오염

14.3 전역 변수의 사용을 억제하는 방법

14.3.1 즉시 실행 함수

14.3.2 네임 스페이스 객체

14.3.3 모듈 패턴

캡슐화 encapsulation

정보 은닉 information hiding

14.3.4 ES6 모듈

15장 let, const 키워드와 블록 레벨 스코프

15.1 var 키워드로 선언한 변수의 문제점

15.1.1 변수 중복 선언 허용

15.1.2 함수 레벨 스코프

15.1.3 변수 호이스팅

15.2 let 키워드

15.2.1 변수 중복 선언 금지

15.2.2 블록 레벨 스코프

15.2.3 변수 호이스팅

15.2.4 전역 객체와 let

15.3 const 키워드

15.3.1 선언과 초기화

15.3.2 재할당 금지

15.3.3 상수

15.3.4 const 키워드와 객체

15.4 var vs. let vs. const

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