JavaScript闭包

各种专业文献上的“闭包”(closure)定义非常抽象,很难看懂。我的理解是,闭包就是能够读取其他函数内部变量的函数。

OC中的代码快block,swift中的closure,C++中的lambada表达式,都可以实现闭包的功能--读取函数内部变量。

包括JavaScript在内的面向对象编程语言中都有两种变量作用域:全局变量和局部变量。

JavaScript语言的特殊之处在于它可以在函数内部直接读取全局变量。

例如:

var n = 100;

function func1(){

  alert(n);

}

func1();//100

但是,在函数外部是无法读取函数内部的局部变量的。

func1(){

  //函数内部声明变量的时候,一定要使用var命令。如果不使用var关键字,变量的作用域将会上升到全局

  var n = 100;

}

alert(n);//会报错

如果我们需要在函数外部得到函数内的局部变量,我们该怎么做呢?我们可以这样做。

在函数内部再定义一个函数,

function func1(){

  n = 100;//没有用var 在全局作用域下

  function func2(){

    alert(n);//100

  }

}

这样,函数func2就被包括在函数func1内部,这是func1内部的所有局部变量对func2都是可见的,反过来func2内部的局部变量对func1不可见。这就是JavaScript语言特有的“链式作用域”(chain scope)结构。子对象(function)会一级一级的向上寻找所有父对象的变量。所以,父对象的所有变量,对子对象都是可见的,反之不成立。

js中函数就是对象,我们把外层函数(父类)的内部 把子类作为返回值。就可以在外层函数外部得到内层函数的变量了。

function func1(){

  n = 100;

  function func2(){

    alert(n);//100

  }

  return func2;

}

var result = func1();

result();//100

理解了上面这个例子。很容易就理解js闭包了。

由于在Javascript语言中,只有函数内部的子函数才能读取局部变量,因此可以把闭包简单理解成“定义在一个函数内部的函数”。所以,在本质上,闭包就是将函数内部和函数外部连接起来的一座桥梁。

闭包的用途:

闭包可以在很多地方使用。

1、读取函数内部的变量。

2、让这些变量的值始终保持在内存中。

如:

 function func1(){

  var n = 100;//n 是局部的变量

  addOne = function(){//addOne 是全局的函数

    n += 1;

  }

  function func2(){

    alert(n);

  }

  return func2:

}

var result = func1();

result();//100

addOne();

result();//101

这段代码中,result实际上就是闭包func2函数。它被调用两次,第一次调用时,n的值为100,第二次调用时,由于中间调用了addOnde()函数,n的值为101。

这样做就使得局部变量n一直保存在内存中,并没有在func1调用后被自动清除。

为什么会这样呢?原因就在于f1是f2的父函数,而f2被赋给了一个全局变量,这导致f2始终在内存中,而f2的存在依赖于f1,因此f1也始终在内存中,不会在调用结束后,被垃圾回收机制(garbage collection)回收。

这段代码中另一个值得注意的地方,就是“addOne=function(){n+=1}”这一行,首先在nAdd前面没有使用var关键字,因此 addOne是一个全局变量,而不是局部变量。其次,addOne的值是一个匿名函数(anonymous function),而这个

匿名函数本身也是一个闭包,所以addOne相当于是一个setter,可以在函数外部对函数内部的局部变量进行操作。

注意:

1)由于闭包会使得函数中的变量都被保存在内存中,内存消耗很大,所以不能滥用闭包,否则会造成网页的性能问题,在IE中可能导致内存泄露。解决方法是,在退出函数之前,将不使用的局部变量全部删除。

2)闭包会在父函数外部,改变父函数内部变量的值。所以,如果你把父函数当作对象(object)使用,把闭包当作它的公用方法(Public Method),把内部变量当作它的私有属性(private value),这时一定要小心,不要随便改变父函数内部变量的值。

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其他定义:

当内部函数 在定义它的作用域 的外部 被引用时,就创建了该内部函数的闭包 ,如果内部函数引用了位于外部函数的变量,当外部函数调用完毕后,这些变量在内存不会被 释放,因为闭包需要它们.

官方”的解释是:闭包是一个拥有许多变量和绑定了这些变量的环境的表达式(通常是一个函数),因而这些变量也是该表达式的一部分。相信很少有人能直接看懂这句话,因为他描述的太学术。其实这句话通俗的来说就是:JavaScript中所有的function都是一个闭包。不过一般来说,嵌套的function所产生的闭包更为强大,也是大部分时候我们所谓的“闭包”。 

例子:

function a() {
var i = 0;
function b() { alert(++i); }
return b;
}
var c = a();
c();

当函数a的内部函数b被函数a外的一个变量c引用的时候,就创建了一个闭包。

 让我们说的更透彻一些。所谓“闭包”,就是在构造函数体内定义另外的函数作为目标对象的方法函数,而这个对象的方法函数反过来引用外层函数体中的临时变量。这使得只要目标 对象在生存期内始终能保持其方法,就能间接保持原构造函数体当时用到的临时变量值。尽管最开始的构造函数调用已经结束,临时变量的名称也都消失了,但在目 标对象的方法内却始终能引用到该变量的值,而且该值只能通这种方法来访问。即使再次调用相同的构造函数,但只会生成新对象和方法,新的临时变量只是对应新 的值,和上次那次调用的是各自独立的。

如果要更加深入的了解闭包以及函数a和嵌套函数b的关系,我们需要引入另外几个概念:函数的执行环境(excution context)、活动对象(call object)、作用域(scope)、作用域链(scope chain)。以函数a从定义到执行的过程为例阐述这几个概念。

  1. 定义函数a的时候,js解释器会将函数a的作用域链(scope chain)设置为定义a时a所在的“环境”,如果a是一个全局函数,则scope chain中只有window对象。
  2. 执行函数a的时候,a会进入相应的执行环境(excution context)
  3. 在创建执行环境的过程中,首先会为a添加一个scope属性,即a的作用域,其值就为第1步中的scope chain。即a.scope=a的作用域链。
  4. 然后执行环境会创建一个活动对象(call object)。活动对象也是一个拥有属性的对象,但它不具有原型而且不能通过JavaScript代码直接访问。创建完活动对象后,把活动对象添加到a的作用域链的最顶端。此时a的作用域链包含了两个对象:a的活动对象和window对象。
  5. 下一步是在活动对象上添加一个arguments属性,它保存着调用函数a时所传递的参数。
  6. 最后把所有函数a的形参和内部的函数b的引用也添加到a的活动对象上。在这一步中,完成了函数b的的定义,因此如同第3步,函数b的作用域链被设置为b所被定义的环境,即a的作用域。

到此,整个函数a从定义到执行的步骤就完成了。此时a返回函数b的引用给c,又函数b的作用域链包含了对函数a的活动对象的引用,也就是说b可以访问到a中定义的所有变量和函数。函数b被c引用,函数b又依赖函数a,因此函数a在返回后不会被GC回收。

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