자바스크립트의 스코프(Scope)

2017-06-19

스코프 = 현재 접근 할 수 있는 변수들의 범위

예제 1

<button id="btn0">버튼 1</button>
<button id="btn1">버튼 2</button>
<button id="btn2">버튼 3</button>

<script>
  var i, len = 3;
  for (i = 0; i < len; i++) {
    document.getElementById('btn'+i).addEventListener("click", function () {
      console.log("Click btn", i);
    });
  }
</script>

버튼 3개를 각각 클릭했을때 결과값은 모두 "Click btn3"가 나온다.
이벤트 핸들러의 콜백 함수가 작성되어 있는데 그 콜백 함수는 콜백함수 밖에 있는 변수들에 접근 할 수 있는 스코프를 가지게 된다.
for 반복문을 통해서 각각 div 순서대로 클릭 이벤트 핸들러가 부여될 때 변수 i가 0부터 3까지 증가한 뒤 이후에 for 반복문이 끝나도 계속해서 유지된다.
따라서 나중에 출력문이 호출될때 변수 i의 값은 이미 for반복문이 끝난 값인 3으로 출력되는 것이다.

for문을 돌때는 별도의 스코프가 생성되지 않고 i는 글로벌 스코프에 존재한다.
그러다가 이벤트리스너의 콜백함수를 설정할때 익명 함수가 선언되면서 이때 스코프가 생성되어 스코프 체인을 만들게 된다.

이러한 현상은 자바스크립트에서 스코프가 함수로 인해 생성되고 함수가 호출될 때도 계속 지속되어 변수들을 참조하는 특성때문에 일어난다.


스코프의 생성

for문의 스코프 생성 여부를 알아보기 위한 예제
0부터 9까지 더하여 총합이 16이 넘는 숫자를 구하는 코드

<script>
  for(var i = 0; i < 10; i++){
    var total = (total || 0) + 1;
    var last = i;
    if(total > 16){
      break;
    }
  }
  console.log("typeof total !== 'undifined'",typeof total !== "undifined");
  console.log("typeof last !== 'undifined'",typeof last !== "undifined");
  console.log("typeof i !== 'undifined'",typeof i !== "undifined");
  console.log("total ==="+total+", last ==="+last);
</script>

Console

typeof total !== 'undifined' true
typeof last !== 'undifined' true
typeof i !== 'undifined' true
total ===10, last ===9

for문 안에서 생성된 변수 total,last,i가 정의되지 않은 것이 아니며, 값에 접근 할 수 있는 것을 알 수 있다.

다른 프로그래밍 언어에서는 for문 안에서 선언한 변수를 for문 밖에서 접근하게 되면 에러가 발생하지만 자바스크립트에서는 모든 값에 접근 할 수 있다.
이처럼 자바스크립트는 다른 언어와는 달리 일반적인 블록 스코프를 따르지 않는다.
자바스크립트의 스코프는 특정 구문이 실행될 때 새로 생성하여 스코프 체인을 생성하게 된다.
이렇게 스코프를 생성하는 구문들은 다음과 같다.

  • function
  • with
  • catch

자바스크립트에서 이들의 사용법은 각각 다르지만, 중요한건 이런 구문들이 사용될 때문 스코프가 생성되고, 다른 프로그래밍 언어처럼 {}를 이용해 블록을 생성한다고 해서 스코프가 생성되는 것이 아니라는 점이다.


function 구문의 스코프 생성

function foo(){
  var b = "Can you access me?";
}
console.log(typeof b === "undefined");

console

true

function foo안의 b값에 접근하지 못하는 것을 알 수 있다.
function 구문을 통해서 스코프가 생성된 것을 알 수 있다.


catch 구문의 스코프 생성

catch 구문도 스코프를 생성하기는 하지만 function과는 다른 동작을 보인다.
괄호 안에 인자로 받는 변수들만 새로운 내부 스코프에 포함되어 그 다음으로 오는 블록 안에서만 접근 할 수 있다.
반면 블록 안에서 새로 정의한 변수들은 for-loop와 비슷하게 블록 외부에서도 접근 할 수 있다.

try {
  throw new exception("fake exception");
} catch (error) {
  var test = "can you see me?";
  console.log(error instanceof ReferenceError === true);
}
console.log(test === "can you see me?");
console.log(typeof error === undefined);

console

true
true
false

첫번째 출력문에서는 error라는 인자로 받은 변수가 해당 블록 안에 있는 것을 알 수 있다.
두번째 출력문에서는 catch 구문에서 새로 정의한 test 변수에 접근이 가능하다는 것을 알 수 있다.
세번째 출력문에서는 catch 구문에서 인자로 받은 변수에는 접근이 불가능 하다는 것을 알 수 있다.


엄밀하게 따져보면 스코프가 생성되는 방식이 기존 언어와 다르지 않다.
하지만 스코프가 지속되는 것은 다른 언어와는 다른 자바스크립트만의 강점 중 하나이다.
이러한 스코프의 지속성이 필요한 이유는 새로운 스코프가 생성되고
스코프 체인을 참조하는 함수를 변수에도 넣을 수 있고,
다른 함수의 인자로 넘겨줄 수도 있으며,
함수의 반환값으로 이용할 수도 있기 때문이다.
즉, 지금 함수가 선언된 곳이 아닌 전혀 다른 곳에서 함수가 호출 될 수 있어서, 해당 함수가 현재 참조하는 스코프를 지속할 필요가 있는 것이다.


함수를 이용한 문제 해결

이러한 지속성을 이해하기 위해 앞의 클릭 이벤트 핸들러 문제를 또 다른 방식으로 해결해보자.

<button id="btn0">버튼 1</button>
<button id="btn1">버튼 2</button>
<button id="btn2">버튼 3</button>
<script>
  var i, len = 3;

  function setDiv(index) {
    document.getElementById('btn' + index).addEventListener("click", function () {
      console.log("Click btn", index);
    });
  }

  for (i = 0; i < len; i++) {
    setDiv(i);
  }
</script>

console

Click btn 0
Click btn 1
Click btn 2

이렇게 함수로 분리하는 것은 비동기 처리를 많이 하는 자바스크립트의 특성에서는 중요하게 생각해야 하는 개발 방식이다.


클로저를 이용한 문제 해결

자바스크립트의 특징 중 하나인 클로저를 활용하여 이를 해결 할 수도 있다.

  <button id="btn0">버튼 1</button>
  <button id="btn1">버튼 2</button>
  <button id="btn2">버튼 3</button>
  <script>
    var i, len = 3;
    /* 처음의 해결 전 코드
    for (i = 0; i < len; i++) {
      document.getElementById('btn'+i).addEventListener("click", function () {
        console.log("Click btn", i);
      });
    }
    */
    for (i = 0; i < len; i++) {
      document.getElementById('btn'+i).addEventListener("click", (function(index) { //1
        return function (){ //2
          console.log("Click btn", index);
        };
      }(i)));//3
    }
  </script>

console

Click btn 0
Click btn 1
Click btn 2

이벤트 리스너 실행 전 즉시 호출 함수 실행, 즉시 호출 함수 안의 함수가 반환된 값이 이벤트 리스너 함수의 두번째 인자로 들어간다.
1, 3은 즉시 호출 함수를 나타냄, 그리고 바로 다음 2는 index변수를 상위 스코프 체인에 추가한 뒤 addEventListener() 함수의 2번째 인자로 들어간다.
이벤트 리스너가 실행되기 전 먼저 즉시 호출 함수가 값을 반환받아 그 값이 이벤트 리스너의 2번째 인자로 작동하는 것.

global scope // i=2, len=3 <- function(index) // index = 0 <- btn0.click // empty scope
global scope // i=2, len=3 <- function(index) // index = 1 <- btn1.click // empty scope
global scope // i=2, len=3 <- function(index) // index = 2 <- btn2.click // empty scope