6.1 ECMAScript6 - let, const

let, const와 블록 레벨 스코프

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ES5에서 변수를 선언할 수 있는 유일한 방법은 var 키워드를 사용하는 것이었다. var 키워드로 선언된 변수는 아래와 같은 특징을 갖는다. 이는 다른 C-family 언어와는 차별되는 특징(설계상 오류)으로 주의를 기울이지 않으면 심각한 문제를 발생시킨다.

  1. Function-level scope
    • 전역 변수의 남발
    • for loop 초기화식에서 사용한 변수를 for loop 외부 또는 전역에서 참조할 수 있다.
  2. var 키워드 생략 허용
    • 의도하지 않은 변수의 전역화
  3. 중복 선언 허용
    • 의도하지 않은 변수값 변경
  4. 변수 호이스팅
    • 변수를 선언하기 전에 참조가 가능하다.

대부분의 문제는 전역 변수로 인해 발생한다. 전역 변수는 간단한 애플리케이션의 경우, 사용이 편리하다는 장점이 있지만 불가피한 상황을 제외하고 사용을 억제해야 한다. 전역 변수는 유효범위(scope)가 넓어서 어디에서 어떻게 사용될 것인지 파악하기 힘들며 비순수 함수(Impure function)에 의해 의도하지 않게 변경될 수도 있어서 복잡성을 증가시키는 요인이 된다. 따라서 변수의 유효범위(scope)는 좁을수록 좋다.

ES6는 이러한 var의 단점을 보완하기 위해 let과 const 키워드를 도입하였다.

1. let

1.1 Block-level scope

대부분의 C-family 언어는 Block-level scope를 지원하지만 JavaScript는 Function-level scope를 갖는다.

Function-level scope
함수내에서 선언된 변수는 함수 내에서만 유효하며 함수 외부에서는 참조할 수 없다. 즉, 함수 내부에서 선언한 변수는 지역 변수이며 함수 외부에서 선언한 변수는 모두 전역 변수이다.
Block-level scope
코드 블럭 내에서 선언된 변수는 코드 블럭 내에서만 유효하며 코드 블럭 외부에서는 참조할 수 없다.

아래의 예제를 살펴보자.

console.log(foo); // undefined
var foo = 123;
console.log(foo); // 123
{
  var foo = 456;
}
console.log(foo); // 456

var 키워드를 사용하여 선언한 변수는 중복 선언이 가능하기 때문에 위의 코드는 문법적으로 문제가 없다. 하지만 Block-level scope를 지원하지 않는 JavaScript의 특성 상, 코드블럭 내의 변수 foo는 전역변수이기 때문에 전역에서 선언된 변수 foo의 값을 대체하는 새로운 값을 재할당한다.

ES6는 Block-level scope를 갖는 변수를 선언하기 위해 let 키워드를 제공한다.

let foo = 123;
{
  let foo = 456;
  let bar = 456;
}
console.log(foo); // 123
console.log(bar); // ReferenceError: bar is not defined

let 키워드로 선언된 변수는 Block-level scope를 갖는다. 위 예제에서 코드블록 내에 선언된 변수 foo는 Block-level scope를 갖는 지역 변수이다. 전역에서 선언된 변수 foo와는 다른 변수이다. 또한 변수 bar도 Block-level scope를 갖는 지역 변수이다. 따라서 전역에서는 변수 bar를 참조할 수 없다.

1.2 중복 선언 금지

var는 중복 선언이 가능하였으나 let은 중복 선언 시 SyntaxError가 발생한다.

var foo = 123;
var foo = 456;  // OK

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

1.3 호이스팅(Hoisting)

자바스크립트는 ES6에서 도입된 let, const를 포함하여 모든 선언(var, let, const, function, function*, class)을 호이스팅(Hoisting)한다. 호이스팅이란 var 선언문이나 function 선언문 등을 해당 스코프의 선두로 옮기는 것을 말한다.

하지만 var 키워드로 선언된 변수와는 달리 let 키워드로 선언된 변수를 선언문 이전에 참조하면 ReferenceError가 발생한다. 이는 let 키워드로 선언된 변수는 스코프의 시작에서 변수의 선언까지 일시적 사각지대(Temporal Dead Zone; TDZ)에 빠지기 때문이다.

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

console.log(bar); // Error: Uncaught ReferenceError: bar is not defined
let bar;

변수가 어떻게 생성되며 호이스팅은 어떻게 이루어지는지 좀더 자세히 살펴보자. 변수는 3단계에 걸쳐 생성된다. 자세한 내용은 Execution Context을 참조하기 바란다.

선언 단계(Declaration phase)
변수 객체(Variable Object)에 변수를 등록한다. 이 변수 객체는 스코프가 참조하는 대상이 된다.
초기화 단계(Initialization phase)
변수 객체(Variable Object)에 등록된 변수를 메모리에 할당한다. 이 단계에서 변수는 undefined로 초기화된다.
할당 단계(Assignment phase)
undefined로 초기화된 변수에 실제값을 할당한다.

var 키워드로 선언된 변수는 선언 단계와 초기화 단계가 한번에 이루어진다. 즉,스코프에 변수가 등록(선언단계)되고 변수는 undefined로 초기화(초기화단계)된다. 따라서 변수 선언문 이전에 변수에 접근하여도 Variable Object에 변수가 존재하기 때문에 에러가 발생하지 않는다. 다만 undefined를 반환한다. 이러한 현상을 변수 호이스팅(Variable Hoisting)이라한다.

이후 변수 할당문에 도달하면 비로서 값의 할당이 이루어진다.

var lifecycle

var 키워드로 선언된 변수의 생명 주기

let 키워드로 선언된 변수는 선언 단계와 초기화 단계가 분리되어 진행된다. 즉, 스코프에 변수가 등록(선언단계)되지만 초기화 단계는 변수 선언문에 도달했을 때 이루어진다. 초기화 이전에 변수에 접근하려고 하면 ReferenceError 에러가 발생한다. 이는 변수가 아직 초기화되지 않았기 때문인데 스코프의 시작 지점부터 초기화 시작 지점까지를 일시적 사각지대(Temporal Dead Zone; TDZ)라고 부른다.

let lifecycle

let 키워드로 선언된 변수의 생명 주기

1.4 클로저

Block-level scope를 지원하는 let은 var보다 직관적이다. 다음 코드를 살펴보자.

var funcs = [];

// 함수의 배열을 생성한다
// i는 전역 변수이다
for (var i = 0; i < 3; i++) {
  funcs.push(function () { console.log(i); });
}

// 배열에서 함수를 꺼내어 호출한다
for (var j = 0; j < 3; j++) {
  funcs[j]();
}

위 코드의 실행 결과로 0, 1, 2를 기대할 수도 있지만 결과는 3이 3번 출력된다. 그 이유는 for문의 var i가 전역 변수이기 때문이다. 0, 1, 2를 출력시키기 위해서는 아래와 같은 코드가 필요하다.

var funcs = [];

// 함수의 배열을 생성한다
// i는 전역 변수이다
for (var i = 0; i < 3; i++) {
  (function (index) { // index는 자유변수이다.
    funcs.push(function () { console.log(index); });
  }(i));
}

// 배열에서 함수를 꺼내어 호출한다
for (var j = 0; j < 3; j++) {
  funcs[j]();
}

JavaScript의 Function-level scope로 인하여 for loop의 초기화식에 사용된 변수가 전역 스코프를 갖게되어 발생하는 문제를 회피하기 위해 클로저를 활용한 방법이다.

반복문에서 ES6의 let 키워드를 사용하면 동일한 동작을 한다.

var funcs = [];

// 함수의 배열을 생성한다
// i는 for loop에서만 유효한 지역변수이면서 자유변수이다
for (let i = 0; i < 3; i++) {
  funcs.push(function () { console.log(i); });
}

// 배열에서 함수를 꺼내어 호출한다
for (var j = 0; j < 3; j++) {
  funcs[j]();
}

for loop의 let i는 for loop에서만 유효한 지역 변수이다. 또한, i는 자유변수로서 for loop의 생명주기가 종료하여도 변수 i를 참조하는 함수가 존재하는 한 계속 유지된다.

for-let

let과 클로저

1.5 전역 객체와 let

전역 객체는 모든 객체의 유일한 최상위 객체를 의미하며 일반적으로 Browser-side에서는 window 객체, Server-side(Node.js)에서는 global 객체를 의미한다.

var 키워드로 선언된 변수를 전역 변수로 사용하면 전역 객체(Global Object)의 프로퍼티가 된다.

var foo = 123; // 전역변수

console.log(window.foo); // 123

let 키워드로 선언된 변수를 전역 변수로 사용하는 경우, let 전역 변수는 전역 객체의 프로퍼티가 아니다. 즉 window.foo와 같이 접근할 수 없다. let 전역 변수는 보이지 않는 개념적인 블럭 내에 존재하게 된다.

let foo = 123; // 전역변수

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

2. const

const는 상수(변하지 않는 값)를 위해 사용한다. 하지만 반드시 상수만을 위해 사용하지는 않는다. 이에 대해서는 후반부에 설명한다.

const는 let과 대부분 동일한 특징을 갖는다. let과 다른 점만 살펴보도록 하자.

2.1 선언과 초기화

let은 초기화 이후 다른 값으로 재할당이 자유로우나 const는 초기화 이후 재할당이 금지된다.

const FOO = 123;
FOO = 456; // TypeError: Assignment to constant variable.

주의할 것은 const는 반드시 선언과 동시에 초기화가 이루어져야 한다는 것이다.

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

또한 const는 let과 마찬가지로 Block-level scope를 갖는다.

{
  const FOO = 10;
  console.log(FOO); //10
}
console.log(FOO); // ReferenceError: FOO is not defined

2.2 상수

상수는 가독성의 향상과 유지보수의 편의를 위해 적극적으로 사용해야 한다. 예를 들어 아래 코드를 살펴보자.

// Low readability
if (x > 10) {
}

// Better!
const MAXROWS = 10;
if (x > MAXROWS) {
}

조건문 내의 10은 어떤 의미로 사용하였는지 파악하기가 곤란하다. 하지만 네이밍이 적절한 상수로 선언하면 가독성과 유지보수성이 대폭 향상된다.

const는 객체에도 사용할 수 있다. 물론 재할당은 금지된다.

const obj = { foo: 123 };
obj = { bar: 456 }; // TypeError: Assignment to constant variable.

2.3 const와 객체

const는 재할당이 금지된다. 이는 const 변수의 값이 객체인 경우, 객체에 대한 참조의 변경을 금지한다는 것을 의미한다.

하지만 객체의 프로퍼티는 보호되지 않는다. 다시 말하자면 재할당은 불가능하지만 할당된 객체의 내용(프로퍼티)은 변경할 수 있다.

const user = {
  name: 'Lee',
  address: {
    city: 'Seoul'
  }
};

// const 변수는 재할당이 금지된다.
// user = {}; // TypeError: Assignment to constant variable.

// 프로퍼티 값의 재할당은 허용된다!
user.name = 'Kim';

console.log(user); // { name: 'Kim', address: { city: 'Seoul' } }

객체 타입 변수 선언에는 const를 사용하는 것이 좋다. 이유는 아래와 같다.

  • 객체에 대한 참조는 변경될 필요가 없다. 즉, 재할당이 필요없다. 만일 새로운 객체에 대한 참조를 변수에 할당해야 한다면 새로운 변수를 사용하면 된다.
  • const를 사용한다 하더라도 객체의 프로퍼티를 변경할 수 있다.

자바스크립트의 값은 대부분 객체(primitive형 변수를 제외한 모든 값은 객체이다)이므로 결국 대부분의 경우 const를 사용하게 된다.

3. var vs. let vs. const

아래와 같이 var, let, const 사용하는 것을 추천한다.

  • ES6를 사용한다면 var 키워드는 사용하지 않는다.

  • 변경이 발생하지 않는(재할당이 필요없는) primitive형 변수와 객체형 변수에는 const를 사용한다.

  • 재할당이 필요한 primitive형 변수에는 let를 사용한다.

Reference

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