老生常谈JavaScript闭包

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闭包就是指一个有权访问另外一个函数作用域中的变量的函数。

《JavaScript高级程序第三版》
本人对于闭包初次的认识就来自《高三》,首先仅仅通过“有权”’两个字我们便可以进一步推断出。在正常情况下,一个函数是“无权”访问另外一个函数的作用域中的变量。

一、什么是变量
因此在浅谈闭包的时候,回顾一下Javascript特殊的变量作用域。
变量的作用域无非就是两种:全局变量和局部变量。下面通过几个简单的例子,让我们展示一下全局变量和局部变量的区别。

1、全局变量
var str = “hello chedabang”;
console.log(str);
function test(){
console.log(str);
}
test();
控制的台的结果:
hello chedabang
hello chedabang
说明这个变量str 可以在函数外面直接被访问到,也能够被函数访问到这个变量。既然谁都有权访问到这个变量,那么就说明在函数体外面声明的变量就是全局变量。

2、局部变量
function test1(){
var str1 = “hello chedabang”;
console.log(str);
}
test1();
控制台输出结果:
hello chedabang
再来一组代码

function test1(){
var str1 = “hello chedabang”;
}
console.log(str1);
控制台输出结果:
Uncaught ReferenceError: str1 is not defined
再来一组代码
说明这个变量str1只能够被自己所在的函数访问使用,而在函数外面调用时由于无权限访问函数test1()的变量,因此控制台报错“变量未定义”。所以我们可以推断出在函数内部声明的变量,就属于局部变量。
有一点需要注意,函数内部如果不用var 来声明变量,那么这个变量就不是局部变量,而是一个全局变量.

function test2(){
var str2 = “hello world”;
console.log(str2);
}
console.log(str2);
控制台输出结果:
hello chedabang
hellow chedabang

小结:
1、函数内部可以直接读取全局变量
2、函数外部不可以直接读取函数内部的局部变量

二、如何从外部访问函数内部的局部变量
出于种种原因,我们有时候需要得到函数内的局部变量。但是,前面已经说过了,正常情况下,这是无权访问的。

function zhugeliang(){ //诸葛亮
var str3 = “蜀国”;
function adou(){
console.log(str3); //阿斗
}
}
var simayi = zhugeliang();
simayi(); //控制台报错 司马懿攻不下蜀国
通过此代码可以看到,由于函数诸葛亮是在自己函数里面创建的局部变量”蜀国”;因此司马懿想获取到 var str3 = “蜀国”;那就肯定会报错,无功而返。
读过三国的人应该都知道,诸葛亮虽然被人称为卧龙。但是面对阿斗这样始终扶不起庸才,也只能回天乏术,蜀国最终还是没能够一统三国,反倒是阿斗落下一个乐不思蜀的笑柄。

simayi(司马懿)获取内部变量“蜀国”的代码:
function zhugeliang(){ //诸葛亮
var str3 = “蜀国”;
function adou(){
console.log(str3); // 阿斗
}
return adou;
}
var simayi = zhugeliang();
simayi(); //控制台输出 “蜀国” 司马懿拿到蜀国
思路分析:
函数“阿斗”被包裹在函数“诸葛亮”内部,这时“诸葛亮”内部的所有局部变量,对“阿斗”都是可见的。但是反过来就不行,“阿斗”内部的局部变量,对“诸葛亮”是不可见的。这就是Javascript语言特有的”链式作用域”结构(chain scope),子对象会一级一级地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,反之则不成立。
因此既然“阿斗”可以读取“诸葛亮”中的局部变量,那么只要把“阿斗作为返回值,就可以在”诸葛亮“外部读取它的内部变量“蜀国”。

三、闭包的简单概念
上一节代码中的阿斗函数,就是闭包。
以前上网查各种专业文献上的”闭包”(closure)定义非常抽象,很难看懂。
因此我个人的理解是,闭包就是能够读取其他函数内部变量的函数。
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在一起,而修建的秘道。

千里之堤溃于蚁穴,函数堡垒塌于闭包。

四、闭包的用途
闭包可以用在许多地方。它的最大用处有两个,一个是前面提到的可以读取函数内部的变量,另一个就是让这些变量的值始终保持在内存中。
怎么来理解这句话呢?请看下面的代码。

function f1(){
var n = 999;
nAdd = function(){n += 1}
function f2(){
console.log(n);
}
return f2;
}
var result=f1();
result(); // 999
nAdd();
result(); // 1000
在这段代码中,result实际上就是闭包f2函数。它一共运行了两次,第一次的值是999,第二次的值是1000。这证明了,函数f1中的局部变量n一直保存在内存中,并没有在f1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”nAdd=function(){n+=1}”这一行,首先在nAdd前面没有使用var关键字,因此nAdd是一个全局变量,而不是局部变量。其次,nAdd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nAdd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。

五、使用闭包的注意点
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。

以上就是本人对于函数闭包的认识,不足的望还请赐教。
PS:另外文中借鉴三国案例,只是为了方便解释案例调侃而举,如有冒犯三国迷的看法,还请见谅。

 最近在写一些东西,需要用到闭包的一些知识,初听到这个概念的时候到网上搜了一些文章,大多数写的比较抽象,直到看到我心目中的牛人阮一峰写的一篇关于闭包的博客,从而豁然开朗,因此本文中也有一部分观点引用了阮一峰老师的。闭包是JavaScript中比较抽象的一个概念,很多初学者都没有很好的理解,在此将我所理解的闭包记录下来分享给大家,希望能对各位有所帮助。

  1. 变量的作用域
  在讲闭包之前,首先来说一下JavaScript中变量的作用域问题。在JS中变量分为两种:局部变量和全局变量,与此相对应的两种变量的作用域分别为局部作用域和全局作用域。在函数内部定义的变量为局部变量,在函数外部定义的变量称作全局变量。JS特有的语法规定全局变量在函数内部和外部都可以使用,但是局部变量只能在在函数内部及其子函数中使用,我们来看如下案例:

复制代码

var num = 18;             //全局变量
function func(){
    var age = 22;         //局部变量
    console.log(age,num);    //22 18
}
func();
console.log(num,age);      //18    age is not defined

复制代码
    

  结果分析:num为全局变量,age为局部变量,所以在函数内部访问age和num均可访问到。在函数外部可以访问全局变脸num,但是访问局部变量age时会报错,原因就是局部变量的作用域只在当前函数及其子函数中有效。

  2. 如何在函数外部访问局部变量
   针对JS变量作用域的特性,我们提出了如下疑问,如何在函数的外部访问局部变量?这时候我们可以考虑使用闭包,闭包实际上就是在函数内部再嵌套一个子函数将子函数作为返回值返回,接下来我们来看如下案例:

复制代码

    function func1(){
        var age = 22;
        function func2(){
            return age;
        }
        return func2;
    }
    var result = func1();      //得到的是函数func2这一整个函数
    var _num = result();       //得到的是func2的执行结果也就是age的值
    console.log(result);       //function func2(){ return age; }
    console.log(_num);         //22

复制代码

  结果分析:首先要明白一个函数名称加不加括号的区别,比如说func1和func1(),func1表示的是这个函数本身,func1()表示的是这个名叫func1的函数的执行结果也就是它的返回值。其次我们来分析闭包的原理,因为func1是函数func2的子函数,所以在func2中可以访问到变量age,并将这个值作为函数func2的返回值返回,最后将整个func2函数作为func1函数的返回值。最后我们来分析一下result和_num的值,result是函数func1的执行结果,也就是func1的返回值func2函数本身,_num的值为func2的执行结果也就是变量age,至此,我们实际上已经将局部变量age的值获取到了并存在变量_num中。我们所提出的如何在函数外部访问局部变量的值的问题就已经解决了。

  3. 什么是闭包
    上一节代码中的func2函数实际上就是闭包。

   闭包是指有权访问另一个函数作用域变量的函数,创建闭包的通常方式,是在一个函数内部创建另一个函数。

   闭包的本质是一个函数,将函数内部和外部连接起来的桥梁。

  4. 闭包的应用
    闭包最大的用处有两个,一是可以在函数外部访问局部变量的值,第二个是变量的持久化,即让变量始终保存在内存中。我们来看如下实现变量累加功能的案例:

复制代码

    function func1(){
        var age = 18;
        return ++age;
    }
    console.log(func1());      // 19
    console.log(func1());      // 19
    console.log(func1());      // 19

复制代码
  

  结果分析:我们想要实现变量累加的功能,但发现三次打印的结果都是19,原因是每次调用函数的时候,变量都会被初始化一次,调用完成之后变量会被释放,不会占据内存。应用我们刚才所学的闭包的知识来解决如下问题,代码如下:

复制代码

    function func1(){
        var age = 18;
        function func2(){
            return ++age;
        }
        return func2;
    }
    var result = func1();
    console.log(result());      // 19
    console.log(result());      // 20
    console.log(result());      // 21

复制代码

  结果分析:在这段代码中,result实际上就是闭包函数,一共运行了三次,三次结果分别为19、20、21,这也就证明了函数func1中的局部变量age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func1是func2的父函数,而func2被赋给了一个全局变量result,这导致func2始终在内存中,而func2的存在依赖于func1,因此func1也始终在内存中,不会在调用结束后,被垃圾回收机制回收。

  案例二:

  为了更好的理解闭包,我们来看另一个例子,下面有一组 li,点击 li 弹出对应的下标:

  我们尝试采用如下代码去实现:

      var aLi = document.querySelectorAll("ul li");
        for(var i = 0; i < aLi.length; i++){
            aLi[i].onclick = function(){
                alert(i);        // 5
            }
        }

  结果分析:采用如上代码得出的结果是,点击每个li标签弹出来的都是 5 ,原因是function里面的内容只有当 li 发生点击事件的时候才会执行,当执行的时候for循环早就走完了,所以弹出来的 i 的值为5 。我们以前常见的解决方法是给每个 li 添加属性,代码如下:

复制代码

        var aLi = document.querySelectorAll("ul li");
        for(var i = 0; i < aLi.length; i++){
            aLi[i].index = i;
            aLi[i].onclick = function(){
                alert(this.index);        
            }
        }

复制代码
  

  这是我们常用的一种方式,给每个 li 添加一个属性index ,将 i 的值存储在该属性中,然后去获取触发事件的当前对象的 index 属性值 。学完闭包之后我们尝试用闭包的知识去解决一下如上的问题:

复制代码

        var aLi = document.querySelectorAll("ul li");
        for(var i = 0; i < aLi.length; i++){
            aLi[i].onclick = (function(index){
                return function(){
                    alert(index);
                }
            })(i)
        }

复制代码

  以上代码涉及到匿名函数的自执行以及传值问题,此处不多加阐述。将点击事件后绑定的函数作为匿名函数,将 i 的值作为实参,index的值则为形参,利用如上解决方案,完美的实现了我们想要的效果。

  结语:本文详细阐述了闭包的原理及应用,但是由于闭包的变量持久化的特性会导致函数中的变量也就是局部变量始终都被被存在内存中,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。

  祝:学习进步,工作顺利!��

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