자바스크립트 모듈 그래프 순환 끊기: 순환 종속성 해결

자바스크립트는 본질적으로 동적이고 다재다능한 언어로, 프론트엔드 웹 개발부터 백엔드 서버사이드 스크립팅, 모바일 애플리케이션 개발에 이르기까지 전 세계적으로 다양한 애플리케이션에 사용됩니다. 자바스크립트 프로젝트가 복잡해짐에 따라, 유지보수성, 재사용성, 협업 개발을 위해 코드를 모듈로 구성하는 것이 중요해집니다. 그러나 모듈들이 상호 의존적이 되어 '순환 종속성'이라는 문제를 일으키는 경우가 종종 발생합니다. 이 게시물에서는 자바스크립트 모듈 그래프의 순환 종속성에 대해 깊이 파고들고, 왜 문제가 될 수 있는지 설명하며, 가장 중요하게는 이를 효과적으로 해결하기 위한 실용적인 전략을 제공합니다. 대상 독자는 전 세계 각지에서 다양한 프로젝트를 진행하는 모든 경험 수준의 개발자입니다. 이 게시물은 모범 사례에 초점을 맞추고 명확하고 간결한 설명과 국제적인 예시를 제공합니다.

자바스크립트 모듈과 종속성 그래프 이해하기

순환 종속성을 다루기 전에, 먼저 자바스크립트 모듈과 그것들이 종속성 그래프 내에서 어떻게 상호작용하는지에 대한 확실한 이해를 다져봅시다. 현대 자바스크립트는 ES6(ECMAScript 2015)에서 도입된 ES 모듈 시스템을 사용하여 코드 단위를 정의하고 관리합니다. 이 모듈들을 통해 더 큰 코드베이스를 더 작고, 관리하기 쉬우며, 재사용 가능한 조각으로 나눌 수 있습니다.

ES 모듈이란 무엇인가?

ES 모듈은 자바스크립트 코드를 패키징하고 재사용하는 표준 방법입니다. 이를 통해 다음을 할 수 있습니다:

• Import import 문을 사용하여 다른 모듈에서 특정 기능을 가져옵니다.
• Export export 문을 사용하여 모듈에서 기능(변수, 함수, 클래스)을 내보내 다른 모듈에서 사용할 수 있도록 합니다.

예시:

moduleA.js:

            export function myFunction() {
  console.log('Hello from moduleA!');
}

            

              
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moduleB.js:

            import { myFunction } from './moduleA.js';

function anotherFunction() {
  myFunction();
}

anotherFunction(); // Output: Hello from moduleA!

            

              
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이 예시에서 moduleB.js는 moduleA.js에서 myFunction을 가져와 사용합니다. 이것은 단순한 단방향 종속성입니다.

종속성 그래프: 모듈 관계 시각화하기

종속성 그래프는 프로젝트 내의 다른 모듈들이 서로 어떻게 의존하는지를 시각적으로 나타냅니다. 그래프의 각 노드는 모듈을 나타내고, 엣지(화살표)는 종속성(import 문)을 나타냅니다. 예를 들어, 위 예시에서 그래프는 두 개의 노드(moduleA와 moduleB)를 가지며, moduleB에서 moduleA로 향하는 화살표가 있어 moduleB가 moduleA에 의존함을 의미합니다. 잘 구조화된 프로젝트는 명확하고 비순환적인(사이클이 없는) 종속성 그래프를 지향해야 합니다.

문제점: 순환 종속성

순환 종속성은 두 개 이상의 모듈이 직접 또는 간접적으로 서로를 의존할 때 발생합니다. 이는 종속성 그래프에 순환(사이클)을 만듭니다. 예를 들어, moduleA가 moduleB에서 무언가를 가져오고, moduleB가 moduleA에서 무언가를 가져온다면 순환 종속성이 발생한 것입니다. 현재 자바스크립트 엔진은 예전 시스템보다 이런 상황을 더 잘 처리하도록 설계되었지만, 순환 종속성은 여전히 문제를 일으킬 수 있습니다.

순환 종속성은 왜 문제가 되는가?

순환 종속성으로 인해 여러 문제가 발생할 수 있습니다:

• 초기화 순서: 모듈이 초기화되는 순서가 매우 중요해집니다. 순환 종속성이 있는 경우, 자바스크립트 엔진은 어떤 순서로 모듈을 로드할지 결정해야 합니다. 이를 제대로 관리하지 않으면 오류나 예기치 않은 동작이 발생할 수 있습니다.
• 런타임 오류: 모듈 초기화 중에 한 모듈이 아직 완전히 초기화되지 않은 다른 모듈에서 내보낸 것을 사용하려고 하면(두 번째 모듈이 아직 로드 중이기 때문에), undefined와 같은 오류가 발생할 수 있습니다.
• 코드 가독성 저하: 순환 종속성은 코드를 이해하고 유지보수하기 어렵게 만들 수 있으며, 코드베이스 전반에 걸쳐 데이터와 로직의 흐름을 추적하기 어렵게 만듭니다. 어느 나라의 개발자든 이런 종류의 구조를 디버깅하는 것은 덜 복잡한 종속성 그래프로 구축된 코드베이스보다 훨씬 더 어렵게 느낄 수 있습니다.
• 테스트의 어려움: 순환 종속성이 있는 모듈을 테스트하는 것은 종속성을 모킹(mocking)하고 스터빙(stubbing)하는 것이 더 까다로워지기 때문에 더 복잡해집니다.
• 성능 오버헤드: 경우에 따라 순환 종속성은 성능에 영향을 미칠 수 있으며, 특히 모듈이 크거나 자주 사용되는 경로(hot path)에 있는 경우 더욱 그렇습니다.

순환 종속성 예시

순환 종속성을 설명하기 위해 간단한 예시를 만들어 보겠습니다. 이 예시는 프로젝트 관리의 일부 측면을 나타내는 가상 시나리오를 사용합니다.

project.js:

            import { taskManager } from './task.js';

export const project = {
  name: 'Project X',
  addTask: (taskName) => {
    taskManager.addTask(taskName, project);
  },
  getTasks: () => {
    return taskManager.getTasksForProject(project);
  }
};

            

              
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task.js:

            import { project } from './project.js';

export const taskManager = {
  tasks: [],
  addTask: (taskName, project) => {
    taskManager.tasks.push({ name: taskName, project: project.name });
  },
  getTasksForProject: (project) => {
    return taskManager.tasks.filter(task => task.project === project.name);
  }
};

            

              
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이 단순화된 예시에서 project.js와 task.js는 서로를 가져오므로 순환 종속성이 발생합니다. 이러한 설정은 초기화 중에 문제를 일으킬 수 있으며, 프로젝트가 작업 목록과 상호 작용하거나 그 반대의 경우 예기치 않은 런타임 동작을 유발할 수 있습니다. 이는 특히 더 큰 시스템에서 더욱 그렇습니다.

순환 종속성 해결: 전략과 기법

다행히도 자바스크립트에서 순환 종속성을 해결할 수 있는 몇 가지 효과적인 전략이 있습니다. 이러한 기법들은 종종 코드 리팩토링, 모듈 구조 재평가, 그리고 모듈 간의 상호작용을 신중하게 고려하는 것을 포함합니다. 어떤 방법을 선택할지는 상황의 구체적인 내용에 따라 달라집니다.

1. 리팩토링 및 코드 구조 조정

가장 일반적이고 종종 가장 효과적인 접근 방식은 순환 종속성을 완전히 제거하기 위해 코드를 재구성하는 것입니다. 여기에는 공통 기능을 새 모듈로 옮기거나 모듈 구성 방식을 재고하는 것이 포함될 수 있습니다. 일반적인 시작점은 프로젝트를 높은 수준에서 이해하는 것입니다.

예시:

프로젝트와 작업 예시를 다시 살펴보고 순환 종속성을 제거하도록 리팩토링해 보겠습니다.

utils.js:

            
export function createTask(taskName, projectName) {
  return { name: taskName, project: projectName };
}

export function filterTasksByProject(tasks, projectName) {
  return tasks.filter(task => task.project === projectName);
}

            

              
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project.js:

            import { taskManager } from './task.js';
import { filterTasksByProject } from './utils.js';

export const project = {
  name: 'Project X',
  addTask: (taskName) => {
    taskManager.addTask(taskName, project.name);
  },
  getTasks: () => {
    return taskManager.getTasksForProject(project.name);
  }
};

            

              
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task.js:

            import { createTask, filterTasksByProject } from './utils.js';

export const taskManager = {
  tasks: [],
  addTask: (taskName, projectName) => {
    const newTask = createTask(taskName, projectName);
    taskManager.tasks.push(newTask);
  },
  getTasksForProject: (projectName) => {
    return filterTasksByProject(taskManager.tasks, projectName);
  }
};

            

              
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이 리팩토링된 버전에서는 일반 유틸리티 함수를 포함하는 새로운 모듈인 utils.js를 만들었습니다. taskManager와 project 모듈은 더 이상 서로 직접적으로 의존하지 않습니다. 대신, 그들은 utils.js의 유틸리티 함수에 의존합니다. 예시에서 작업 이름은 프로젝트 이름에 문자열로만 연결되어 있으므로 작업 모듈에서 프로젝트 객체가 필요하지 않게 되어 순환을 끊습니다.

2. 의존성 주입

의존성 주입은 일반적으로 함수 매개변수나 생성자 인자를 통해 모듈에 의존성을 전달하는 것을 포함합니다. 이를 통해 모듈들이 서로 어떻게 의존하는지를 더 명시적으로 제어할 수 있습니다. 복잡한 시스템이나 모듈을 더 테스트하기 쉽게 만들고 싶을 때 특히 유용합니다. 의존성 주입은 전 세계적으로 사용되는 소프트웨어 개발에서 잘 알려진 디자인 패턴입니다.

예시:

한 모듈이 다른 모듈의 설정 객체에 접근해야 하지만, 두 번째 모듈이 첫 번째 모듈을 필요로 하는 시나리오를 생각해 봅시다. 하나는 두바이에 있고 다른 하나는 뉴욕시에 있으며, 두 장소 모두에서 코드베이스를 사용할 수 있기를 원한다고 가정해 봅시다. 설정 객체를 첫 번째 모듈에 주입할 수 있습니다.

config.js:

            
export const defaultConfig = {
  apiUrl: 'https://api.example.com',
  timeout: 5000
};

            

              
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moduleA.js:

            
import { fetchData } from './moduleB.js';

export function doSomething(config = defaultConfig) {
  console.log('Doing something with config:', config);
  fetchData(config);
}

            

              
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moduleB.js:

            
export function fetchData(config) {
  console.log('Fetching data from:', config.apiUrl);
}

            

              
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설정 객체를 doSomething 함수에 주입함으로써 moduleA에 대한 의존성을 끊었습니다. 이 기법은 다른 환경(예: 개발, 테스트, 프로덕션)에 맞게 모듈을 구성할 때 특히 유용합니다. 이 방법은 전 세계적으로 쉽게 적용할 수 있습니다.

3. 기능의 일부만 내보내기 (부분적 가져오기/내보내기)

때로는 순환 종속성에 관련된 다른 모듈에서 모듈 기능의 작은 부분만 필요한 경우가 있습니다. 이런 경우, 모듈을 리팩토링하여 더 집중된 기능 집합을 내보낼 수 있습니다. 이는 전체 모듈을 가져오는 것을 방지하고 순환을 끊는 데 도움이 됩니다. 이는 모든 것을 고도로 모듈화하고 불필요한 종속성을 제거하는 것으로 생각할 수 있습니다.

예시:

모듈 A가 모듈 B의 함수 하나만 필요하고, 모듈 B가 모듈 A의 변수 하나만 필요하다고 가정해 봅시다. 이 상황에서는 모듈 A가 변수만 내보내고 모듈 B가 함수만 가져오도록 리팩토링하면 순환성을 해결할 수 있습니다. 이는 여러 개발자와 다양한 기술 수준을 가진 대규모 프로젝트에 특히 유용합니다.

moduleA.js:

            
export const myVariable = 'Hello';

            

              
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moduleB.js:

            
import { myVariable } from './moduleA.js';

function useMyVariable() {
  console.log(myVariable);
}

            

              
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모듈 A는 필요한 변수만 모듈 B로 내보내고, 모듈 B는 이를 가져옵니다. 이 리팩토링은 순환 종속성을 피하고 코드 구조를 개선합니다. 이 패턴은 전 세계 어디에서나 거의 모든 시나리오에서 작동합니다.

4. 동적 가져오기 (Dynamic Imports)

동적 가져오기(import())는 모듈을 비동기적으로 로드하는 방법을 제공하며, 이 접근 방식은 순환 종속성을 해결하는 데 매우 강력할 수 있습니다. 정적 가져오기와 달리 동적 가져오기는 프로미스(promise)를 반환하는 함수 호출입니다. 이를 통해 모듈이 언제 어떻게 로드되는지 제어할 수 있으며 순환을 끊는 데 도움이 될 수 있습니다. 이는 모듈이 즉시 필요하지 않은 상황에 특히 유용합니다. 동적 가져오기는 조건부 가져오기 및 모듈의 지연 로딩(lazy loading)을 처리하는 데에도 적합합니다. 이 기술은 글로벌 소프트웨어 개발 시나리오에서 폭넓게 적용됩니다.

예시:

모듈 A가 모듈 B에서 무언가를 필요로 하고, 모듈 B가 모듈 A에서 무언가를 필요로 하는 시나리오를 다시 살펴보겠습니다. 동적 가져오기를 사용하면 모듈 A가 가져오기를 지연시킬 수 있습니다.

moduleA.js:

            
export let someValue = 'initial value';

export async function doSomethingWithB() {
  const moduleB = await import('./moduleB.js');
  moduleB.useAValue(someValue);
}

            

              
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moduleB.js:

            
import { someValue } from './moduleA.js';

export function useAValue(value) {
  console.log('Value from A:', value);
}

            

              
                Copy
              
            
          

이 리팩토링된 예시에서 모듈 A는 import('./moduleB.js')를 사용하여 모듈 B를 동적으로 가져옵니다. 이는 가져오기가 비동기적으로 발생하기 때문에 순환 종속성을 끊습니다. 동적 가져오기의 사용은 이제 업계 표준이며, 이 방법은 전 세계적으로 널리 지원됩니다.

5. 중재자/서비스 계층 사용하기

복잡한 시스템에서는 중재자 또는 서비스 계층이 모듈 간의 중앙 통신 지점 역할을 하여 직접적인 종속성을 줄일 수 있습니다. 이는 모듈을 분리(decouple)하는 데 도움이 되는 디자인 패턴으로, 모듈을 더 쉽게 관리하고 유지보수할 수 있게 합니다. 모듈은 서로를 직접 가져오는 대신 중재자를 통해 서로 통신합니다. 이 방법은 팀이 전 세계에 흩어져 협업할 때 글로벌 규모에서 매우 가치가 있습니다. 중재자 패턴은 어떤 지역에서든 적용될 수 있습니다.

예시:

두 모듈이 직접적인 종속성 없이 정보를 교환해야 하는 시나리오를 고려해 봅시다.

mediator.js:

            
const subscribers = {};

export const mediator = {
  subscribe: (event, callback) => {
    if (!subscribers[event]) {
      subscribers[event] = [];
    }
    subscribers[event].push(callback);
  },
  publish: (event, data) => {
    if (subscribers[event]) {
      subscribers[event].forEach(callback => callback(data));
    }
  }
};

            

              
                Copy
              
            
          

moduleA.js:

            
import { mediator } from './mediator.js';

export function doSomething() {
  mediator.publish('eventFromA', { message: 'Hello from A' });
}

            

              
                Copy
              
            
          

moduleB.js:

            
import { mediator } from './mediator.js';

mediator.subscribe('eventFromA', (data) => {
  console.log('Received event from A:', data);
});

            

              
                Copy
              
            
          

모듈 A는 중재자를 통해 이벤트를 발행하고, 모듈 B는 동일한 이벤트를 구독하여 메시지를 수신합니다. 중재자는 A와 B가 서로를 가져올 필요가 없도록 합니다. 이 기법은 마이크로서비스, 분산 시스템 및 국제적인 사용을 위한 대규모 애플리케이션을 구축할 때 특히 유용합니다.

6. 지연된 초기화

때로는 특정 모듈의 초기화를 지연시켜 순환 종속성을 관리할 수 있습니다. 이는 모듈을 가져올 때 즉시 초기화하는 대신, 필요한 종속성이 완전히 로드될 때까지 초기화를 지연시키는 것을 의미합니다. 이 기법은 개발자가 어디에 있든 상관없이 모든 유형의 프로젝트에 일반적으로 적용 가능합니다.

예시:

순환 종속성이 있는 두 모듈 A와 B가 있다고 가정해 봅시다. 모듈 A에서 함수를 호출하여 모듈 B의 초기화를 지연시킬 수 있습니다. 이렇게 하면 두 모듈이 동시에 초기화되는 것을 방지할 수 있습니다.

moduleA.js:

            
import * as moduleB from './moduleB.js';

export function init() {
  // Perform initialization steps in module A
  moduleB.initFromA(); // Initialize module B using a function from module A
}

// Call init after moduleA is loaded and its dependencies resolved
init();

            

              
                Copy
              
            
          

moduleB.js:

            
import * as moduleA from './moduleA.js';

export function initFromA() {
  // Module B initialization logic
  console.log('Module B initialized by A');
}

            

              
                Copy
              
            
          

이 예시에서는 모듈 A 이후에 모듈 B가 초기화됩니다. 이는 한 모듈이 다른 모듈의 함수나 데이터 일부만 필요하고 지연된 초기화를 허용할 수 있는 상황에서 유용할 수 있습니다.

모범 사례 및 고려 사항

순환 종속성을 해결하는 것은 단순히 기법을 적용하는 것 이상입니다. 코드 품질, 유지보수성, 확장성을 보장하기 위한 모범 사례를 채택하는 것입니다. 이러한 관행은 보편적으로 적용 가능합니다.

1. 종속성 분석 및 이해

해결책으로 바로 뛰어들기 전에, 첫 번째 단계는 종속성 그래프를 신중하게 분석하는 것입니다. 종속성 그래프 시각화 라이브러리(예: Node.js 프로젝트의 경우 madge)와 같은 도구는 모듈 간의 관계를 시각화하여 순환 종속성을 쉽게 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다. 종속성이 왜 존재하는지, 각 모듈이 다른 모듈로부터 어떤 데이터나 기능을 필요로 하는지 이해하는 것이 중요합니다. 이 분석은 가장 적절한 해결 전략을 결정하는 데 도움이 될 것입니다.

2. 느슨한 결합을 위한 설계

느슨하게 결합된 모듈을 만들기 위해 노력하십시오. 이는 모듈이 가능한 한 독립적이어야 하며, 서로의 내부 구현 세부 사항에 대한 직접적인 지식보다는 잘 정의된 인터페이스(예: 함수 호출 또는 이벤트)를 통해 상호 작용해야 함을 의미합니다. 느슨한 결합은 처음부터 순환 종속성을 만들 가능성을 줄이고, 한 모듈의 수정이 다른 모듈에 영향을 미칠 가능성이 적기 때문에 변경을 단순화합니다. 느슨한 결합의 원칙은 소프트웨어 설계에서 핵심 개념으로 전 세계적으로 인정받고 있습니다.

3. 상속보다 컴포지션 선호 (해당되는 경우)

객체 지향 프로그래밍(OOP)에서는 상속보다 컴포지션을 선호하십시오. 컴포지션은 다른 객체들을 결합하여 객체를 만드는 것을 포함하며, 상속은 기존 클래스를 기반으로 새 클래스를 만드는 것을 포함합니다. 컴포지션은 종종 더 유연하고 유지보수하기 쉬운 코드로 이어져, 강한 결합과 순환 종속성의 가능성을 줄입니다. 이 관행은 특히 팀이 전 세계에 분산되어 있을 때 확장성과 유지보수성을 보장하는 데 도움이 됩니다.

4. 모듈식 코드 작성

모듈식 설계 원칙을 사용하십시오. 각 모듈은 구체적이고 잘 정의된 목적을 가져야 합니다. 이는 모듈이 한 가지 일을 잘하는 데 집중하도록 유지하고, 순환 종속성에 더 취약한 복잡하고 지나치게 큰 모듈의 생성을 피하는 데 도움이 됩니다. 모듈성의 원칙은 미국, 유럽, 아시아 또는 아프리카에 있든 모든 유형의 프로젝트에서 중요합니다.

5. 린터 및 코드 분석 도구 사용

린터 및 코드 분석 도구를 개발 워크플로우에 통합하십시오. 이러한 도구는 개발 과정 초기에 잠재적인 순환 종속성을 식별하여 관리하기 어려워지기 전에 발견하는 데 도움이 될 수 있습니다. ESLint와 같은 린터 및 코드 분석 도구는 코딩 표준과 모범 사례를 강제하여 코드 스멜을 방지하고 코드 품질을 향상시키는 데도 도움이 됩니다. 전 세계의 많은 개발자들이 일관된 스타일을 유지하고 문제를 줄이기 위해 이러한 도구를 사용합니다.

6. 철저한 테스트

복잡한 종속성을 다룰 때에도 코드가 예상대로 작동하는지 확인하기 위해 포괄적인 단위 테스트, 통합 테스트 및 엔드투엔드 테스트를 구현하십시오. 테스트는 순환 종속성이나 해결 기법으로 인해 발생하는 문제를 프로덕션에 영향을 미치기 전에 조기에 발견하는 데 도움이 됩니다. 전 세계 어디에서든 모든 코드베이스에 대해 철저한 테스트를 보장하십시오.

7. 코드 문서화

특히 복잡한 종속성 구조를 다룰 때는 코드를 명확하게 문서화하십시오. 모듈이 어떻게 구성되어 있고 서로 어떻게 상호 작용하는지 설명하십시오. 좋은 문서는 다른 개발자가 코드를 더 쉽게 이해하게 하고, 향후 순환 종속성이 도입될 위험을 줄일 수 있습니다. 문서는 팀 커뮤니케이션을 개선하고 협업을 촉진하며, 전 세계 모든 팀에 적합합니다.

결론

자바스크립트의 순환 종속성은 장애물이 될 수 있지만, 올바른 이해와 기법을 통해 효과적으로 관리하고 해결할 수 있습니다. 이 가이드에 설명된 전략을 따르면 개발자는 견고하고 유지보수 가능하며 확장 가능한 자바스크립트 애플리케이션을 구축할 수 있습니다. 종속성을 분석하고, 느슨한 결합을 위해 설계하며, 처음부터 이러한 문제를 피하기 위해 모범 사례를 채택하는 것을 기억하십시오. 모듈 설계와 종속성 관리의 핵심 원칙은 전 세계 자바스크립트 프로젝트에서 매우 중요합니다. 잘 정리된 모듈식 코드베이스는 지구상의 어느 팀과 프로젝트의 성공에도 필수적입니다. 이러한 기법을 부지런히 사용하면 자바스크립트 프로젝트를 제어하고 순환 종속성의 함정을 피할 수 있습니다.