闭包

什么是闭包

  • 了解什么是闭包之前,要先了解变量的作用域,变量的作用域无非就是两种:全局变量和局部变量。
    Javascript语言的特殊之处,就在于函数内部可以直接读取全局变量。
      var n=999;
  function f1(){
    alert(n);
  }
  f1(); // 999

另一方面,在函数外部自然无法读取函数内的局部变量。

  function f1(){
    var n=999;
  }
  alert(n); // error

这里有一个地方需要注意,函数内部声明变量的时候,一定要使用var命令。如果不用的话,你实际上声明了一个全局变量!

  function f1(){
    n=999;
  }
  f1();
  alert(n); // 999
  • 如何从外部读取局部变量
    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,这是办不到的,只有通过变通方法才能实现。
    那就是在函数的内部,再定义一个函数。
  function f1(){
    var n=999;
    function f2(){      alert(n); // 999    }
  }

在上面的代码中,函数f2就被包括在函数f1内部,这时f1内部的所有局部变量,对f2都是可见的。但是反过来就不行,f2内部的局部变量,对f1就是不可见的。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。
既然f2可以读取f1中的局部变量,那么只要把f2作为返回值,我们不就可以在f1外部读取它的内部变量了吗!

  function f1(){
    var n=999;
    function f2(){      alert(n);     }
    return f2;
  }
  var result=f1();
  result(); // 999

上一节代码中的f2函数,就是闭包。
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
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。

  • 我们来看这么一段代码
function add(){
  var i = 0;
  return function(){
  alert(i++);
  }
}
var f = add();
f();
f();

首先我们从作用域的角度来描述它,我们先定义一个全局的作用域,然后我们看add的词法环境。


当我们执行add的时候,它实际上返回了一个函数,这个函数对象在JS里面怎么描述?
我们知道,当一个函数创建的时候,在引擎内部会创建一个函数对象,这个函数里面会包含形参,函数体的内容以及会保存当前的应用环境。
也就是说,当我们返回的这个函数,它会保存当前add的作用域环境,即它的scope会指向add environment。
当我们执行f函数的时候,首先也会创建这个函数的词法作用域,我们暂且成为closure environment。同时,我们也会执行i++的操作。此时我们需要寻找变量i,实际上就在它的外层(outer)的作用域里面,也就说,当我们执行i++的时候,它顺着作用域链找到了add environment里面的i,找到之后给它加了1。

同理,继续执行f后,i就变成2。
一般来说,函数执行完以后,内部的局部变量会被释放掉,等同于不存在了,但是JS里面比较特殊,它允许函数作为返回值,此时函数有可能引用外部变量,这时它就保存了对外部词法环境的引用,这就是闭包的特性。

  • 总结如下
    • 闭包由函数和其相关的引用环境的组合而成
    • 闭包允许函数访问其引用环境中的变量(又称为自由变量)
    • 广义上来说,所有JS函数都可以称为闭包,因为JS
    • 函数在创建时保存了当前的词法环境

闭包的应用-保存变量现场

  • 我们首先来看这段代码



    这段代码是用来做事件注册,在addHandeler里面呢,它会为一组元素去注册onclick事件,当onclick触发的时候,它可以把元素索引打出来,即希望当我点到第零个元素的时候,alert出来0,第一个元素的时候,alert出来1。
    我们还是从作用域开始,我们看到onclick这里的i其实是addHandler里面的i,不管循环体执行多少次,onclick产生的函数访问的i都是最外层的i,也就是说,当一个函数改变里面i的值,i的值就会跟这边,那么最后我们去访问i的时候,i的值就已经变了,因为这个循环在不断的对i++,最后我们onclick的时候得到的i值,会变成node.length而不是01234。

  • 我们再来看这段代码



    这里我们把node[i].onclick赋给了helper函数,helper返回了一个函数,可以看出helper是闭包的作用,i是形参,可以被内部函数访问,也就是可以被里面的函数所访问,helper都会产生闭包保存当前的值,当我们执行函数的时候,就会弹出当时传进去的值,从而到达保存变量现场的目的

闭包的应用-封装

  • 做信息隐藏,有些变量我们不能暴露给外部,或者说,我们通过自执行函数+闭包方法减少一些不必要的全局变量,但是同时又能够使这些变量在各自的自执行函数内有效。


  • 这里我们observer函数里面返回了一组属性,这些属性都是接口,正常来说我们是通过外部是访问不到observer里面的observerList这个变量的,然而我们可以通过这些接口来访问observerList这个变量

使用闭包的注意点

  • 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。
  • 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。

思考题

如果你能理解下面两段代码的运行结果,应该就算理解闭包的运行机制了。

  • 代码片段一
  var name = "The Window";
  var object = {
    name : "My Object",
    getNameFunc : function(){
      return function(){
        return this.name;
      };
    }
  };
  alert(object.getNameFunc()());
  • 代码片段二
  var name = "The Window";
  var object = {
    name : "My Object",
    getNameFunc : function(){
      var that = this;
      return function(){
        return that.name;
      };
    }
  };
  alert(object.getNameFunc()());

内容参考:学习Javascript闭包(Closure),从外部读取局部变量

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