[BOOK] 모던 자바스크립트 Deep Dive 13 스코프 / 14 전역 변수의 문제점 / 15 let, const 키워드와 블록 레벨 스코프

* 스코프 *

[ 스코프 ]
스코프는 Js를 포함한 모든 프로그래밍 언어의 기본적이며 중요한 개념.
var 키워드로 선언한 변수와 let 또는 const 키워드로 선언한 변수의 스코프도 다르게 동작함.

var var1 = 1; // 코드의 가장 바깥 영역에서 선언한 변수

if (true) {
  var var2 = 2; // 코드 블록 내에서 선언한 변수
    if (true) {
      var var3 = 3; // 중첩된 코드 블록 내에서 선언한 변수
  }
}

function foo() {
  var var4 = 4; // 함수 내에서 선언한 변수
  
  function bar() {
    var var5 = 5; // 중첩된 함수 내에서 선언한 변수
  }
}

console.log(var1); // 1
console.log(var2); // 2
console.log(Var3); // 3
console.log(Var4); // ReferenceError: var4 is not defined
console.log(Var5); // ReferenceError: var5 is not defined

스코프는 모든 식별자(변수 이름, 함수 이름, 클래스 이름 등)는 자신이 선언된 위치에 의해 다른 코드가 식별자 자신을 참조할 수 있는 유효 범위가 결정됨. 즉, 스코프는 유효한 범위.
스코프 내에서 식별자는 유일해야 하지만 다른 스코프에는 같은 이름의 식별자를 사용할 수 있음.

식별자 결정 : 이름이 같은 두 개의 변수 중에서 어떤 변수를 참조해야 할 것인지를 결정해야 하는 것

< 스코프의 종류 >
- 전역 : 코드의 가장 바깥 영역, 전역 변수
- 지역 : 함수 몸체 내부, 지역 변수

< 스코프 체인 >
함수의 중첩 : 함수 몸체 내부에서 함수가 정의된 것
중첩 함수 : 함수 몸체 내부에서 정의한 함수
외부 함수 : 중첩 함수를 포함하는 함수

함수는 중첩될 수 있으므로 함수의 지역 스코프도 중첩될 수 있음.
중첩 함수의 지역 스코프는 중첩 함수를 포함하는 외부 함수의 지역 스코프와 계층적 구조를 가짐.
이때 외부 함수의 지역 스코프를 중첩 함수의 상위 스코프라 함.
스코프 체인 : 모든 스코프는 하나의 계층적 구조로 연결되며, 모든 지역 스코프의 최상위 스코프는 전역 스코프.

변수를 참조할 때 JS 엔진은 스코프 체인을 통해 변수를 참조하는 코드의 스코프에서 시작하여 상위 스코프 방향으로 이동하며 선언된 변수를 검색한다.

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[ 함수 레벨 스코프 ]
코드 블록이 아닌 함수에 의해서만 지역 스코프가 생성된다는 의미.
블록 레벨 스코프 : C, JAVA 등을 비롯한 대부분의 프로그래밍 언어는 함수 몸체만이 아니라 모든 코드 블록(if, for, while, try/catch 등)이 지역 스코프를 만듦.
함수 레벨 스코프 : var 키워드로 선언된 변수는 오로지 함수의 코드 블록(함수 몸체)만을 지역 스코프로 인정.

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[ 렉시컬 스코프 ]
- 동적 스코프 : 함수를 어디서 호출했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정.
함수가 호출되는 시점에 동적으로 상위 스코프를 결정해야 하기 때문.
- 렉시컬 스코프, 정적 스코프 : 함수 정의가 평가되는 시점에 상위 스코프가 정적으로 결정되기 때문에 정적 스코프라고 불리 움. JS를 비롯한 대부분의 프로그래밍 언어는 렉시컬 스코프를 따른다.

함수가 호출된 위치는 상위 스코프 결정에 어떠한 영향도 주지 않는다. 즉, 함수의 상위 스코프는 언제나 자신이 정의된 스코프. 이처럼 함수의 상위 스코프는 함수 정의가 실행될 때 정적으로 결정됨.

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[ 전역 변수의 문제점 ]
전역 변수의 무분별한 사용은 위험.
전역 변수를 반드시 사용해야 할 이유를 찾지 못한다면 지역 변수를 사용해야 함.

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[ 변수의 생명 주기 ]

< 지역 변수의 생명 주기 >
변수에 생명 주기가 없다면 한번 선언된 변수는 프로그램을 종료하지 않는 한 영원히 메모리 공간을 점유하게 되므로,
변수는 자신이 선언된 위치에서 생성되고 소멸함.
하지만 함수 내부에서 선언된 지역 변수는 함수가 호출되면 생성되고 함수가 종료하면 소멸.

지역 변수의 생명 주기는 함수의 생명 주기와 일치.
변수의 생명 주기는 메모리 공간이 확보된 시점부터 메모리 공간이 해제되어 가용 메모리 풀에 반환되는 시점까지.

< 전역 변수의 생명 주기 >
전역 코드는 함수 호출과 같이 전역 코드를 실행하는 특별한 진입점이 없고 코드가 로드되자마자 곧바로 해석되고 실행.
함수는 함수 몸체의 마지막 문 또는 반환 문이 실행되면 종료.
var 키워드로 선언한 전역 변수는 전역 객체의 프로퍼티가 된다. 즉, 전역 변수의 생명 주기는 전역 객체의 생명 주기와 일치.

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* 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 것

- 긴 생명 주기
전역 변수는 생명 주기가 길기 때문에, 메모리 리소스도 오랜 기간 소비함.

- 스코프 체인 상에서 종점에 존재
즉, 전역 변수의 검색 속도가 가장 느림.

- 네임스페이스 오염
JS의 가장 큰 문제점 중 하나는 파일이 분리되어 있다 해도 하나의 전역 스코프를 공유한다는 것.
다른 파일 내에서 동일한 이름으로 명명된 전역 변수나 전역 함수가 같은 스코프 내에 존재할 경우 예상치 못한 결과를 가져올 수 있음.

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[ 전역 변수의 사용을 억제하는 방법 ]
전역 변수를 반드시 사용해야 할 이유를 찾지 못한다면 지역 변수를 사용해야 함.
변수의 스코프는 좁을수록 좋음.

< 즉시 실행 함수>
모든 코드를 즉시 실행 함수로 감싸면 모든 변수는 즉시 실행 함수의 지역 변수가 됨.

(function () {
  var foo = 10; // 즉시 실행 함수의 지역 변수
}());

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

< 네임스페이스 객체>
전역에 네임스페이스 역할을 담당할 객체를 생성하고 전역 변수처럼 사용하고 싶은 변수를 프로퍼티로 추가하는 방법.

var MYAPP = {}; // 전역 네임스페이스 객체

MYAPP.person = {
  address: 'Seoul'
  name: 'PARK'
};

console.log(MTAPP.person.name); // PARK

< 모듈 패턴 >
클래스를 모방해서 관련이 있는 변수와 함수를 모아 즉시 실행 함수로 감싸 하나의 모듈을 만든다.
모듈 패턴은 JS의 강력한 기능인 클로저를 기반으로 동작. 전역 변수의 억제는 물론 캡슐화까지 구현할 수 있다.

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

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* let, const 키워드와 블록 레벨 스코프 *

[ var 키워드로 선언한 변수의 문제점 ]

< 변수 중복 선언 허용 >
var키워드로 선언한 변수는 중복 선언이 가능.

var x = 1;
var y = 1;

// var 키워드로 선언된 변수는 같은 스코프 내에서 중복 선언을 허용한다.
// 초기화문이 있는 변수 선언문은 JS 엔진에 의해 var 키워드가 없는 것처럼 동작
var x = 100;
// 초기화문이 없는 변수 선언문은 무시된다.
var y;

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

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

< 함수 레벨 스코프 >
var 키워드로 선언한 변수는 오로지 함수의 코드 블록만을 지역 스코프로 인정.
따라서 함수 외부에서 var 키워드로 선언한 변수는 코드 블록 내에서 선언해도 모두 전역 변수가 됨.

< 변수 호이스팅 >
var 키워드로 변수를 선언하면 변수 호이스팅에 의해 변수 선언문이 스코프의 선두로 끌어올려진 것처럼 동작함.
즉, 변수 호이스팅에 의해 var 키워드로 선언한 변수는 변수 선언문 이전에 참조할 수 있으며, 할당 문 이전에 변수를 참조하면 언제나 undefined를 반환함.

// 이 시점에는 변수 호이스팅에 의해 이미 foo 변수가 선언되었다 (1. 선언 단계)
// 변수 foo는 undefined로 초기화된다(2. 초기화 단계)
console.log(foo); //undefined

// 변수에 값을 할당 (3. 할당 단계)
foo = 123;

console.log(foo); // 123

// 변수 선언은 런타임 이전에 JS 엔진에 의해 암묵적으로 실행됨.
var foo;

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[ let 키워드 ]
< 변수 중복 선언 금지 >
var 키워드로 이름이 동일한 변수를 중복 선언하면 아무런 에러가 발생하지 않지만,
let 키워드로 이름이 같은 변수를 중복 선언하면 문법 에러 (SyntaxError)가 발생.

var foo = 123;
// var 키워드로 선언된 변수는 같은 스코프 내에서 중복 선언을 허용한다.
// 아래 변수 선언문은 JS 엔진에 의해 var 키워드가 없는 것처럼 동작.
var foo = 456;

let bar = 123;
// let이나 const 키워드로 선언된 변수는 같은 스코프 내에서 중복 선언을 허용하지 않는다.
let bar = 456; // SyntaxError: Identifier 'bar' has already been declared

< 블록 레벨 스코프 >
var 키워드로 선언한 변수는 오로지 함수의 코드 블록만을 지역 스코프로 인정하는 함수 레벨 스코프를 따른다.
모든 코드 블록 (함수, if문, for문, while문, try/catch 문 등)을 지역 스코프로 인정하는 블록 레벨 스코프를 따름.

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

< 변수 호이스팅 >
let 키워드로 선언한 변수는 var 키워드 와는 달리 변수 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 동작함.

// var 키워드로 선언한 변수는 런타임 이전에 선언 단계와 초기화 단계가 실행된다.
// 따라서 변수 선언문 이전에 변수를 참조할 수 있음.
console.log(foo); // undefined

var foo;
console.log(foo); // undefined

foo = 1; // 할당문에서 할당 단계가 실행 됨.
console.log(foo); // 1

let 키워드로 선언한 변수는 "선언 단계"와 "초기화 단계"가 분리되어 진행됨.
일시적 사각지대 : 스코프의 시작 지점부터 초기화 시작 지점까지 변수를 참조할 수 없는 구간.

// 런타임 이전에 선언 단계가 실행 됨. 아직 변수가 초기화되지 않았음.
// 초기화 이전의 일시적 사각지대에서는 변수를 참조할 수 없음.
console.log(foo); // ReferenceError: foo is not defined

let foo; // 변수 선언문에서 초기화 단계가 실행 됨. 
console.log(foo); // undefined

foo = 1; // 할당문에서 할당 단계가 실행 됨.
console.log(foo); // 1

let foo = 1; // 전역 변수

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

ES6에서 도입된 let, const를 포함해서 모든 선언 (var, let, const, function, function*, class 등)을 호이스팅 한다.
단, ES6에서 도입된 let, const, class를 사용한 선언문은 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 동작.

< 전역 객체와 let >
var 키워드로 선언한 전역 변수와 전역 함수, 그리고 선언하지 않은 변수에 값을 할당한 암묵적 전역은 전역 객체 window의 프로퍼티가 된다. 전역 객체의 프로퍼티를 참조할 때 window를 생략할 수 있음.

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[ const 키워드 ]
const 키워드는 상수를 선언하기 위해 사용.

< 선언과 초기화 >
const 키워드로 선언한 변수는 반드시 선언과 동시에 초기화해야 함. 그렇지 않으면 문법 에러 발생.
const 키워드로 선언한 변수는 let 키워드로 선언한 변수와 마찬가지로 블록 레벨 스코프를 가지며, 변수 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 동작.

< 재할당 금지 >
var 또는 let 키워드로 선언한 변수는 재할당이 자유 로우나 const 키워드로 선언한 변수는 재할당이 금지됨.

< 상수 >
const 키워드로 선언한 변수에 원시 값을 할당한 경우 변수 값을 변경할 수 없는 특징을 이용해 const 키워드를 상수를 표현하는 데 사용하기도 함. (상수 : 재할당이 금지된 변수)

const 키워드로 선언된 변수는 재할당이 금지되므로, const 키워드로 선언된 변수에 원시 값을 할당한 경우 원시 값은 변경할 수 없는 값이고 const 키워드에 의해 재할당이 금지되므로 할당된 값을 변경할 수 있는 방법은 없음.

// 세율을 의미하는 0.1은 변경할 수 없는 상수로서 사용될 값.
// 변수 이름을 대문자로 선언해 상수임을 명확히 나타낸다.
const TAX_RATE = 0.1;

// 세전 가격
let preTaxPrice = 100;

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

console.log(afterTaxPrice); // 100

< const 키워드와 객체 >
cost 키워드로 선언된 변수에 원시 값을 할당한 경우 값을 변경할 수 없음.
하지만 const 키워드로 선언된 변수에 객체를 할당한 경우 값을 변경할 수 있다.

const person = {
  name: 'PARK'
};

// 객체는 변경 가능한 값이다. 따라서 재할당 없이 변경 가능.
person.name = 'Lee';

console.log(person); // {name: "Lee"}

const 키워드는 재할당을 금지할 뿐 "불변"을 의미하지 않는다.
새로운 값을 재할당하는 것은 불가능하지만 프로퍼티 동적 생성, 삭제, 프로퍼티 값의 변경을 통해 객체를 변경하는 것은 가능.

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[ var vs. let vs. const ]
변수 선언에는 기본적으로 const를 사용하고 let은 재할당이 필요한 경우에 한정해 사용하는 것이 좋음.
const 키워드를 사용하면 의도치 않은 재할당을 방지하기 때문에 좀 더 안전 함.

- ES6를 사용한다면 var 키워드는 사용하지 않는다.
- 재할당이 필요한 경우에 한정해 let 키워드를 사용한다. 이때 변수의 스코프는 최대한 좁게.
- 변경이 발생하지 않고 읽기 전용으로 사용하는(재할당이 필요 없는 상수) 원시 값과 객체는 const 키워드를 사용.
  const 키워드는 재할당을 금지하므로 var, let 키워드보다 안전.

따라서 변수를 선언할 때는 일단 const 키워드를 사용!
재할당이 필요하다면 (반드시 재할당이 필요한지 생각해보자) 그때 const 키워드를 let 키워드로 변경해도 늦지 않음.