学习Javascript闭包(Closure)

时间:2022-06-13 22:47:37

包(closure)是Javascript语言的一个难点,也是它的特色,很多高级应用都要依靠闭包实现。

包(closure)的另外一个理解:

首先,我觉得,一个概念,如果不理解也不影响使用的话,那么,就没必要去理解它、去学习它。闭包就是这样一个概念,你不理解它也能很好的用它。俺这两年写as3程序,是天天在和它打交道,甚至有过一个function套一个,一个方法中套了20多个function的极端例子,但从未深究过它是怎么实现的,它就像水和空气一样,我们不需要知道水是H2O,空气是氧气氮气二氧化碳等的混合物,也活的好好的。

其次,我觉得,网上对闭包概念的解释都太狭隘了,看得人蛋疼,就像回到了i++,++i时代一样。如果非要去理解这个概念,像那样去理解,则收获太小,不值得。

*上对闭包的解释就很经典:

在计算机科学中,闭包(Closure)是词法闭包(Lexical Closure)的简称,是引用了*变量的函数。这个被引用的*变量将和这个函数一同存在,即使已经离开了创造它的环境也不例外。所以,有另一种说法认为闭包是由函数和与其相关的引用环境组合而成的实体。

Peter J. Landin 在1964年将术语闭包定义为一种包含环境成分和控制成分的实体

下面是我理解的闭包概念。

先看看数学上的闭包。

(1,5) 是一个区间,但对这个区间做分析、计算什么的,经常会用到1和5这两个不属于这个区间的值,[1,5]就是(1,5)的闭包。

在生活上,我们办事情,找A部门,A部门说,你先得找B部门盖个章,B部门说,你先得找C部门盖个章,C部门说,这个东西不是我们的职权范围…… 踢皮球,这就是非闭包。闭包就是负责到底,你找到A部门,A部门接待的那个人负责到底,他/她去协调B部门和C部门。

在工程上,闭包就是项目经理,负责调度项目所需要的资源。老板、客户有什么事情,直接找项目经理即可,不用再去找其它的人。

在程序语言中,闭包就是一种语法糖,它以很自然的形式,把我们的目的和我们的目的所涉及的资源全给自动打包在一起,以某种自然、尽量不让人误解的方式让人来使用。至于其具体实现,我个人意见,在不影响使用的情况下,不求甚解即可。在很多情况下,需要在一段代码里去访问外部的局部变量,不提供这种语法糖,需要写非常多的代码,有了闭包这个语法糖,就不用写这么多代码,自然而然的就用了。

这样一来,可以把闭包从一个语法机制提升为一种设计原则

闭包是从用户角度考虑的一种设计概念,它基于对上下文的分析,把龌龊的事情、复杂的事情和外部环境交互的事情都自己做了,留给用户一个很自然的接口。

在这个原则下,函数式语言中,那种所谓的闭包只是一种“闭包”,还有大量的其它类型的“闭包”等待发现和实现。

下面举出一些闭包设计原则的正例和反例。

正例:

Flex中的数据绑定语法就是一种“闭包”。x="{b.num + c.num}",对于这个语法,编译器自动去上下文中寻找叫 b 和 c 的变量,然后再找他们内部 num 变量,如果他们都是可绑定的话,则自动给它们添加上绑定链,当 b, c, num 等有任一变动时,更新 x 的值。


一、变量的作用域

要理解闭包,首先必须理解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。

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

二、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

三、闭包的概念

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。

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(){
      alert(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。

六、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()());

总结:

(1)闭包是一种设计原则,它通过分析上下文,来简化用户的调用,让用户在不知晓的情况下,达到他的目的;

(2)网上主流的对闭包剖析的文章实际上是和闭包原则反向而驰的,如果需要知道闭包细节才能用好的话,这个闭包是设计失败的;

(3)从技术上来理解,闭包就是一个小偷,获取原本不应该获取的东西(别人的函数),从设计模式上理解就是门面模式