[JS] 모던 자바스크립트 Deep Dive - 48. 모듈

모듈(module)

어플리케이션을 구성하는 개별적 요소로서 재사용 가능한 코드 조각

• 일반적으로 모듈은 기능을 기준으로 파일 단위로 분리한다.
• 이때 모듈이 성립하려면 모듈은 자신만의 파일 스코프(모듈 스코프)를 가질 수 있어야 한다.
• 자신만의 파일 스코프를 갖는 모듈의 자산(모듈에 포함되어 있는 변수, 함수, 객체 등)은 기본적으로 비공개 상태이다.
  • 즉, 자신만의 파일 스코프를 갖는 모듈의 모든 자산은 캡슐화되어 다른 모듈에서 접근할 수 없다.
• 모듈은 개별적 존재로서 어플리케이션과 분리되어 존재한다.
• 그러나 어플리케이션과 완전히 분리되어 개별적으로 존재하는 모듈은 재사용이 불가능하므로 존재의 의미가 없다.
• 따라서 모듈은 공개가 필요한 자산에 한정하여 명시적으로 선택적 공개가 가능한데 이를 export라고 한다.
• 공개(export)된 모듈의 자산은 다른 모듈에서 재사용할 수 있다.
• 공개된 모듈의 자산을 사용하는 모듈을 모듈 사용자라고 한다.
• 모듈 사용자는 모듈이 공개한 자산 중 일부 또는 전체를 선택해 자신의 스코프 내로 불러들여 재사용할 수 있는데 이를 import라고 한다.

✅모듈의 import와 export

• 모듈을 사용하면 코드의 단위를 명확히 분리하여 어플리케이션을 구성할 수 있고 재사용성이 좋아서 개발 효율성과 유지보수성을 높일 수 있다. 

자바스크립트와 모듈

• 자바스크립트는 모듈이 성립하기 위해 필요한 파일 스코프와 import, export를 지원하지 않았다.
• 자바스크립트 파일을 여러 개의 파일로 분리하여 script 태그로 로드해도 분리된 자바스크립트 파일들은 결국 하나의 자바스크립트 파일 내에 있는 것처럼 동작한다.
• 즉, 모든 자바스크립트 파일은 하나의 전역을 공유하기 때문에 분리된 자바스크립트 파일들의 전역 변수가 중복되는 등의 문제가 발생할 수 있어 모듈을 구현할 수 없다. 
• 자바스크립트를 브라우저 환경에 국한하지 않고 범용적으로 사용하려는 움직임이 생기면서 CommonJS와 AMD가 제안되어 이를 구현한 모듈 로더 라이브러리를 사용해야하는 상황이 되었다.
• 자바스크립트 런타임 환경인 Node.js는 모듈 시스템의 사실상 표준인 CommonJS를 채택했고 독자적인 진화를 거쳐 현재는 CommonJS 사양과 100%동일하지는 않지만 기본적으로 CommonJS 사양을 따르고 있다. 
• 즉, Node.js는 ECMAScript 표준 사양은 아니지만 모듈 시스템을 지원하며 Node,js 환경에서는 파일별로 독립적인 파일 스코프(모듈 스코프)를 갖는다.

ES6 모듈 (ESM)

• 이러한 상황에서 ES6에서는 클라이언트 사이드 자바스크립트에서도 동작하는 모듈 기능을 추가했다.
• IE를 제외한 대부분의 브라우저에서 ES6 모듈을 사용할 수 있다.
• ES6 모듈 (이하 ESM)은 script 태그에 type="module" 어트리뷰트를 추가하여 로드된 자바스크립트 파일을 모듈로 사용한다.
• 일반적인 자바스크립트 파일이 아닌 ESM을 명시하기 위해 파일 확장자는 mjs를 사용하는 것이 좋다.
• ESM에는 클래스와 마찬가지로 기본적으로 strict mode가 적용된다.

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

1️⃣모듈 스코프

• ESM은 독자적인 모듈 스코프를 갖는다.
• ESM이 아닌 일반적인 자바스크립트 파일은 script 태그로 분리해서 로드해도 독자적인 모듈 스코프를 갖지 않는다.

// foo.js 
// x 변수는 전역 변수이다.
var x = 'foo';
console.log(window.x); // foo 

// bar.js 
// x 변수는 전역 변수이다. foo.js에서 선언한 전역 변수 x와 중복된 선언이다.
var x = 'bar';

// foo.js에서 선언한 전역 변수 x의 값이 재할당되었다. 
console.log(window.x); // bar

• html에서 위 두 파일을 script 태그로 분리해서 2개의 자바스크립트 파일로 로드해도 하나의 자바스크립트 파일 내에 있는 것처럼 동작한다. 
• 따라서 foo.js에서 선언한 x 변수와 bar.js에서 선언한 x 변수는 중복 선언되며 의도치않게 x 변수의 값이 덮어써진다. 
• ESM에서는 파일 차제의 독자적인 모듈 스코프를 제공하므로 모듈 내에서 var 키워드로 선언한 변수는 더이상 전역 변수가 아니며 window 객체의 프로퍼티도 아니다. 

// foo.mjs
// x 변수는 전역 변수가 아니며 window 객체의 프로퍼티도 아니다.
var x = 'foo';
console.log(x); // foo 
console.log(window.x); // undefined

// bar.mjs 
// x 변수는 전역 변수가 아니며 window 객체의 프로퍼티도 아니다. 
// foo.mjs에서 선언한 x 변수와 스코프가 다른 변수이다. 
var x = 'bar'; 
console.log(x); // bar 
console.log(window.x); // undefined

• 모듈 내에서 선언한 식별자는 모듈 스코프가 다르기 때문에 모듈 외부에서 참조할 수 없다.

2️⃣export 키워드

• 모듈은 독자적인 모듈 스코프를 가지므로 모듈 내부에서 선언한 모든 식별자는 기본적으로 해당 모듈 내부에서만 참조할 수 있다. 
• 모듈 내부에서 선언한 식별자를 외부에 공개하여 다른 모듈들이 재사용할 수 있게 하려면 export 키워드를 사용한다.
• export 키워드는 선언문 앞에 사용하여 변수, 함수, 클래스 등 모든 식별자를 export할 수 있다. 

// lib.mjs 
// 변수의 공개 
export const pi = Math.PI;

// 함수의 공개 
export function square(x) { 
	return x * x; 
}

// 클래스의 공개 
export class Person { 
	constructor(name) { 
		this.name = name; 
	} 
}

• 선언문 앞에 매번 export 키워드를 붙이는 것이 번거롭다면 export할 대상을 하나의 객체로 구성하여 한 번에 export 할 수도 있다.

// lib.mjs 
const pi = Math.PI;

function square(x) { 
	return x * x; 
}

class Person { 
    constructor(name) { 
    	this.name = name; 
	} 
}

// 변수, 함수 클래스를 하나의 객체로 구성하여 공개
export { pi, square, Person };

3️⃣ import 키워드

• 다른 모듈에서 공개한 식별자를 자신의 모듈 스코프 내부로 로드하려면 import 키워드를 사용한다.
• 다른 모듈이 export한 식별자 이름으로 import해야 하며 ESM의 경우 파일 확장자를 생략할 수 없다.
• 어플리케이션의 진입점은 반드시 script 태그로 로드해야 하지만 import문에 의해 로드되는 의존성은 script 태그로 로드하지 않아도 된다.
• 모듈이 export한 식별자 이름을 일일이 지정하지 않고 하나의 이름으로 한 번에 import할 수도 있다.
  • 이때 import되는 식별자는 as 뒤에 지정한 이름의 객체에 프로퍼티로 할당된다.

// app.mjs 
// lib.mjs 모듈이 export한 모든 식별자를 lib 객체의 프로퍼티로 모아 import한다.
import * as lib from './lib.mjs';

console.log(lib.pi); // 3.141592653589793 
console.log(lib.square(10)); // 100 
console.log(new lib.Person( 'Lee')); // Person { name: 'Lee' }

• 모듈이 export한 식별자 이름을 변경하여 import할 수도 있다.

// app.mjs 
// lib.mjs 모듈이 export한 모든 식별자 이름을 변경하여 import한다.
import { pi as PI, square as sq, Person as P } from './lib.mjs';

console.log(PI); // 3.141592653589793 
console.log(sq(10)); // 100 
console.log(new P('Lee')); // Person { name: 'Lee' }

• 모듈에서 하나의 값만 export한다면 default 키워드를 사용할 수 있다.
• default 키워드를 사용하는 경우 기본적으로 이름 없이 하나의 값을 export한다.
• default 키워드를 사용하는 경우 var, let, const 키워드는 사용할수 없다.
• default 키워드와 함께 export한 모듈은 {} 없이 임의의 이름으로 import한다.