JAVASCRIPT 閉包

閉包(closure)是Javascript語言的一個難點胯府,也是它的特色,很多高級應(yīng)用都要依靠閉包實現(xiàn)。

一薯演、變量的作用域

要理解閉包,首先必須理解Javascript特殊的變量作用域秧了。

變量的作用域無非就是兩種:全局變量和局部變量跨扮。

Javascript語言的特殊之處,就在于函數(shù)內(nèi)部可以直接讀取全局變量。

Js代碼

  var n=999;

  function f1(){

    alert(n);

  }

  f1(); // 999

另一方面衡创,在函數(shù)外部自然無法讀取函數(shù)內(nèi)的局部變量帝嗡。

Js代碼

  function f1(){

    var n=999;

  }

  alert(n); // error

這里有一個地方需要注意,函數(shù)內(nèi)部聲明變量的時候璃氢,一定要使用var命令哟玷。如果不用的話,你實際上聲明了一個全局變量拔莱!

Js代碼

  function f1(){

    n=999;

  }

  f1();

  alert(n); // 999

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

二碗降、如何從外部讀取局部變量?

出于種種原因塘秦,我們有時候需要得到函數(shù)內(nèi)的局部變量讼渊。但是,前面已經(jīng)說過了尊剔,正常情況下爪幻,這是辦不到的,只有通過變通方法才能實現(xiàn)须误。

那就是在函數(shù)的內(nèi)部挨稿,再定義一個函數(shù)。

Js代碼

  function f1(){

    n=999;

    function f2(){

      alert(n); // 999

    }

  }

在上面的代碼中京痢,函數(shù)f2就被包括在函數(shù)f1內(nèi)部奶甘,這時f1內(nèi)部的所有局部變量,對f2都是可見的祭椰。但是反過來就不行臭家,f2內(nèi)部的局部變量,對f1 就是不可見的方淤。這就是Javascript語言特有的“鏈式作用域”結(jié)構(gòu)(chain scope)钉赁,

子對象會一級一級地向上尋找所有父對象的變量。所以携茂,父對象的所有變量你踩,對子對象都是可見的,反之則不成立讳苦。

既然f2可以讀取f1中的局部變量带膜,那么只要把f2作為返回值,我們不就可以在f1外部讀取它的內(nèi)部變量了嗎医吊!

Js代碼

  function f1(){

    n=999;

    function f2(){

      alert(n);

    }

    return f2;

  }

  var result=f1();

  result(); // 999

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

三钱慢、閉包的概念

上一節(jié)代碼中的f2函數(shù),就是閉包卿堂。

各種專業(yè)文獻上的“閉包”(closure)定義非常抽象,很難看懂。我的理解是草描,閉包就是能夠讀取其他函數(shù)內(nèi)部變量的函數(shù)览绿。

由于在Javascript語言中,只有函數(shù)內(nèi)部的子函數(shù)才能讀取局部變量穗慕,因此可以把閉包簡單理解成“定義在一個函數(shù)內(nèi)部的函數(shù)”饿敲。

所以,在本質(zhì)上逛绵,閉包就是將函數(shù)內(nèi)部和函數(shù)外部連接起來的一座橋梁怀各。

--------------------------------------------------------------------------------------------------------b

四、閉包的用途

閉包可以用在許多地方术浪。它的最大用處有兩個瓢对,一個是前面提到的可以讀取函數(shù)內(nèi)部的變量,另一個就是讓這些變量的值始終保持在內(nèi)存中胰苏。

怎么來理解這句話呢硕蛹?請看下面的代碼。

Js代碼

  function f1(){

    var n=999;

    nAdd=function(){n+=1}

    function f2(){

      alert(n);

    }

    return f2;

  }

  var result=f1();

  result(); // 999

  nAdd();

  result(); // 1000

在這段代碼中硕并,result實際上就是閉包f2函數(shù)法焰。它一共運行了兩次,第一次的值是999倔毙,第二次的值是1000埃仪。這證明了,函數(shù)f1中的局部變量n一直保存在內(nèi)存中陕赃,并沒有在f1調(diào)用后被自動清除卵蛉。

為什么會這樣呢?原因就在于f1是f2的父函數(shù)凯正,而f2被賦給了一個全局變量毙玻,這導(dǎo)致f2始終在內(nèi)存中,而f2的存在依賴于f1廊散,因此f1也始終在內(nèi)存中桑滩,不會在調(diào)用結(jié)束后,被垃圾回收機制(garbage collection)回收允睹。

這段代碼中另一個值得注意的地方运准,就是“nAdd=function(){n+=1}”這一行,首先在nAdd前面沒有使用var關(guān)鍵字缭受,因此 nAdd是一個全局變量胁澳,而不是局部變量。其次米者,nAdd的值是一個匿名函數(shù)(anonymous function)韭畸,而這個

匿名函數(shù)本身也是一個閉包宇智,所以nAdd相當于是一個setter,可以在函數(shù)外部對函數(shù)內(nèi)部的局部變量進行操作胰丁。

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

五随橘、使用閉包的注意點

1)由于閉包會使得函數(shù)中的變量都被保存在內(nèi)存中,內(nèi)存消耗很大锦庸,所以不能濫用閉包机蔗,否則會造成網(wǎng)頁的性能問題,在IE中可能導(dǎo)致內(nèi)存泄露甘萧。解決方法是萝嘁,在退出函數(shù)之前,將不使用的局部變量全部刪除扬卷。

2)閉包會在父函數(shù)外部牙言,改變父函數(shù)內(nèi)部變量的值。所以邀泉,如果你把父函數(shù)當作對象(object)使用嬉挡,把閉包當作它的公用方法(Public Method),把內(nèi)部變量當作它的私有屬性(private value)汇恤,這時一定要小心庞钢,不要隨便

改變父函數(shù)內(nèi)部變量的值。

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六因谎、思考題

如果你能理解下面代碼的運行結(jié)果基括,應(yīng)該就算理解閉包的運行機制了。

Js代碼

  var name = "The Window";?

  var object = {?

    name : "My Object",?

    getNameFunc : function(){?

      return function(){?

        return this.name;?

     };?

    }?

};?

alert(object.getNameFunc()());? //The Window

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Javascript閉包例子

function outerFun()

{

? var a=0;

? function innerFun()

? {

? a++;

? alert(a);

? }? ?

}

innerFun()

上面的代碼是錯誤的.innerFun()的作用域在outerFun()內(nèi)部,所在outerFun()外部調(diào)用它是錯誤的.

改成如下,也就是閉包:

Js代碼

function outerFun()

{

var a=0;

function innerFun()

{

? a++;

? alert(a);

}

return innerFun;? //注意這里

}

var obj=outerFun();

obj();? //結(jié)果為1

obj();? //結(jié)果為2

var obj2=outerFun();

obj2();? //結(jié)果為1

obj2();? //結(jié)果為2

什么是閉包:

當內(nèi)部函數(shù) 在定義它的作用域 的外部 被引用時,就創(chuàng)建了該內(nèi)部函數(shù)的閉包 ,如果內(nèi)部函數(shù)引用了位于外部函數(shù)的變量,當外部函數(shù)調(diào)用完畢后,這些變量在內(nèi)存不會被 釋放,因為閉包需要它們.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

再來看一個例子

Js代碼

function outerFun()

{

var a =0;

alert(a);?

}

var a=4;

outerFun();

alert(a);

結(jié)果是 0,4 .? 因為在函數(shù)內(nèi)部使用了var關(guān)鍵字 維護a的作用域在outFun()內(nèi)部.

再看下面的代碼:

Js代碼

function outerFun()

{

//沒有var

a =0;

alert(a);?

}

var a=4;

outerFun();

alert(a);

結(jié)果為 0,0 真是奇怪,為什么呢?

作用域鏈是描述一種路徑的術(shù)語,沿著該路徑可以確定變量的值 .當執(zhí)行a=0時,因為沒有使用var關(guān)鍵字,因此賦值操作會沿著作用域鏈到var a=4;? 并改變其值.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

如果你對javascript閉包還不是很理解财岔,那么請看下面轉(zhuǎn)載的文章:(轉(zhuǎn)載:http://www.felixwoo.com/archives/247)

一风皿、什么是閉包?

官方”的解釋是:閉包是一個擁有許多變量和綁定了這些變量的環(huán)境的表達式(通常是一個函數(shù))匠璧,因而這些變量也是該表達式的一部分桐款。

相信很少有人能直接看懂這句話,因為他描述的太學(xué)術(shù)夷恍。其實這句話通俗的來說就是:Javascript中所有的function都是一個閉包魔眨。不過一般來說,嵌套的function所產(chǎn)生的閉包更為強大酿雪,也是大部分時候我們所謂的“閉包”遏暴。看下面這段代碼:

function a() {

var i = 0;

function b() { alert(++i); }

return b;

}

var c = a();

c();

這段代碼有兩個特點:

1指黎、函數(shù)b嵌套在函數(shù)a內(nèi)部朋凉;

2、函數(shù)a返回函數(shù)b醋安。

引用關(guān)系如圖:

  這樣在執(zhí)行完var c=a()后杂彭,變量c實際上是指向了函數(shù)b墓毒,再執(zhí)行c()后就會彈出一個窗口顯示i的值(第一次為1)。這段代碼其實就創(chuàng)建了一個閉包盖灸,為什么蚁鳖?因為函數(shù)a外的變量c引用了函數(shù)a內(nèi)的函數(shù)b磺芭,就是說:

  當函數(shù)a的內(nèi)部函數(shù)b被函數(shù)a外的一個變量引用的時候赁炎,就創(chuàng)建了一個閉包。

  讓我們說的更透徹一些钾腺。所謂“閉包”徙垫,就是在構(gòu)造函數(shù)體內(nèi)定義另外的函數(shù)作為目標對象的方法函數(shù),而這個對象的方法函數(shù)反過來引用外層函數(shù)體中的臨時變量放棒。這使得只要目標 對象在生存期內(nèi)始終能保持其方法姻报,就能間接保持原構(gòu)造函數(shù)體當時用到的臨時變量值。盡管最開始的構(gòu)造函數(shù)調(diào)用已經(jīng)結(jié)束间螟,臨時變量的名稱也都消失了吴旋,但在目 標對象的方法內(nèi)卻始終能引用到該變量的值,而且該值只能通這種方法來訪問厢破。即使再次調(diào)用相同的構(gòu)造函數(shù)荣瑟,但只會生成新對象和方法,新的臨時變量只是對應(yīng)新 的值摩泪,和上次那次調(diào)用的是各自獨立的笆焰。

二、閉包有什么作用见坑?

  簡而言之嚷掠,閉包的作用就是在a執(zhí)行完并返回后,閉包使得Javascript的垃圾回收機制GC不會收回a所占用的資源荞驴,因為a的內(nèi)部函數(shù)b的執(zhí)行需要依賴a中的變量不皆。這是對閉包作用的非常直白的描述,不專業(yè)也不嚴謹熊楼,但大概意思就是這樣霹娄,理解閉包需要循序漸進的過程。

在上面的例子中孙蒙,由于閉包的存在使得函數(shù)a返回后项棠,a中的i始終存在,這樣每次執(zhí)行c()挎峦,i都是自加1后alert出i的值香追。

  那 么我們來想象另一種情況,如果a返回的不是函數(shù)b坦胶,情況就完全不同了透典。因為a執(zhí)行完后晴楔,b沒有被返回給a的外界,只是被a所引用峭咒,而此時a也只會被b引 用税弃,因此函數(shù)a和b互相引用但又不被外界打擾(被外界引用),函數(shù)a和b就會被GC回收凑队。(關(guān)于Javascript的垃圾回收機制將在后面詳細介紹)

三则果、閉包內(nèi)的微觀世界

  如果要更加深入的了解閉包以及函數(shù)a和嵌套函數(shù)b的關(guān)系,我們需要引入另外幾個概念:函數(shù)的執(zhí)行環(huán)境(excution context)漩氨、活動對象(call object)西壮、作用域(scope)、作用域鏈(scope chain)叫惊。以函數(shù)a從定義到執(zhí)行的過程為例闡述這幾個概念款青。

當定義函數(shù)a的時候,js解釋器會將函數(shù)a的作用域鏈(scope chain)設(shè)置為定義a時a所在的“環(huán)境”霍狰,如果a是一個全局函數(shù)抡草,則scope chain中只有window對象。

當執(zhí)行函數(shù)a的時候蔗坯,a會進入相應(yīng)的執(zhí)行環(huán)境(excution context)康震。

在創(chuàng)建執(zhí)行環(huán)境的過程中,首先會為a添加一個scope屬性步悠,即a的作用域签杈,其值就為第1步中的scope chain。即a.scope=a的作用域鏈鼎兽。

然后執(zhí)行環(huán)境會創(chuàng)建一個活動對象(call object)答姥。活動對象也是一個擁有屬性的對象谚咬,但它不具有原型而且不能通過Javascript代碼直接訪問鹦付。創(chuàng)建完活動對象后,把活動對象添加到a的作用域鏈的最頂端择卦。此時a的作用域鏈包含了兩個對象:a的活動對象和window對象敲长。

下一步是在活動對象上添加一個arguments屬性,它保存著調(diào)用函數(shù)a時所傳遞的參數(shù)秉继。

最后把所有函數(shù)a的形參和內(nèi)部的函數(shù)b的引用也添加到a的活動對象上祈噪。在這一步中,完成了函數(shù)b的的定義尚辑,因此如同第3步辑鲤,函數(shù)b的作用域鏈被設(shè)置為b所被定義的環(huán)境,即a的作用域杠茬。

到此月褥,整個函數(shù)a從定義到執(zhí)行的步驟就完成了弛随。此時a返回函數(shù)b的引用給c,又函數(shù)b的作用域鏈包含了對函數(shù)a的活動對象的引用宁赤,也就是說b可以訪問到a中定義的所有變量和函數(shù)舀透。函數(shù)b被c引用,函數(shù)b又依賴函數(shù)a决左,因此函數(shù)a在返回后不會被GC回收愕够。

當函數(shù)b執(zhí)行的時候亦會像以上步驟一樣。因此哆窿,執(zhí)行時b的作用域鏈包含了3個對象:b的活動對象链烈、a的活動對象和window對象,如下圖所示:

如圖所示挚躯,當在函數(shù)b中訪問一個變量的時候,搜索順序是:

先搜索自身的活動對象擦秽,如果存在則返回码荔,如果不存在將繼續(xù)搜索函數(shù)a的活動對象,依次查找感挥,直到找到為止缩搅。

如果函數(shù)b存在prototype原型對象,則在查找完自身的活動對象后先查找自身的原型對象触幼,再繼續(xù)查找硼瓣。這就是Javascript中的變量查找機制。

如果整個作用域鏈上都無法找到置谦,則返回undefined堂鲤。

小結(jié),本段中提到了兩個重要的詞語:函數(shù)的定義與執(zhí)行媒峡。文中提到函數(shù)的作用域是在定義函數(shù)時候就已經(jīng)確定瘟栖,而不是在執(zhí)行的時候確定(參看步驟1和3)。用一段代碼來說明這個問題:

function f(x) {

? var g = function () { return x; }

? return g;

}

var h = f(1);

alert(h());

這段代碼中變量h指向了f中的那個匿名函數(shù)(由g返回)谅阿。

假設(shè)函數(shù)h的作用域是在執(zhí)行alert(h())確定的半哟,那么此時h的作用域鏈是:h的活動對象->alert的活動對象->window對象。

假設(shè)函數(shù)h的作用域是在定義時確定的签餐,就是說h指向的那個匿名函數(shù)在定義的時候就已經(jīng)確定了作用域寓涨。那么在執(zhí)行的時候,h的作用域鏈為:h的活動對象->f的活動對象->window對象氯檐。

如果第一種假設(shè)成立戒良,那輸出值就是undefined婚瓜;如果第二種假設(shè)成立票灰,輸出值則為1扳抽。

運行結(jié)果證明了第2個假設(shè)是正確的佑淀,說明函數(shù)的作用域確實是在定義這個函數(shù)的時候就已經(jīng)確定了。

四拇颅、閉包的應(yīng)用場景

保護函數(shù)內(nèi)的變量安全奏司。以最開始的例子為例,函數(shù)a中i只有函數(shù)b才能訪問樟插,而無法通過其他途徑訪問到韵洋,因此保護了i的安全性。

在內(nèi)存中維持一個變量黄锤。依然如前例搪缨,由于閉包,函數(shù)a中i的一直存在于內(nèi)存中鸵熟,因此每次執(zhí)行c()副编,都會給i自加1。

通過保護變量的安全實現(xiàn)JS私有屬性和私有方法(不能被外部訪問)

私有屬性和方法在Constructor外是無法被訪問的

function Constructor(...) {?

? var that = this;?

? var membername = value;

? function membername(...) {...}

}

以上3點是閉包最基本的應(yīng)用場景流强,很多經(jīng)典案例都源于此痹届。

五、Javascript的垃圾回收機制

在Javascript中打月,如果一個對象不再被引用队腐,那么這個對象就會被GC回收。如果兩個對象互相引用奏篙,而不再被第3者所引用柴淘,那么這兩個互相引用的對象也會被回收。因為函數(shù)a被b引用秘通,b又被a外的c引用为严,這就是為什么函數(shù)a執(zhí)行后不會被回收的原因。

六充易、結(jié)語

理解Javascript的閉包是邁向高級JS程序員的必經(jīng)之路梗脾,理解了其解釋和運行機制才能寫出更為安全和優(yōu)雅的代碼。

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
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