深入理解JavaScript闭包

时间:2022-11-17 22:46:02

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。另一方面,在函数外部自然无法读取函数内的局部变量。(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!)

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);
}
return f2;
}
var result=f1();
result();
//999,result=f2

三、JS闭包

  官方对闭包的解释是: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。

  闭包的特点:

  1、作为一个函数变量的一个引用,当函数返回时,其处于激活状态。

  2、一个闭包就是当一个函数返回时,一个没有释放资源的栈区。

  简单的说,javascript允许使用内部函数——即函数定义和函数表达式位于另一个函数的函数体内。而且,这些内部函数可以访问它们所在的外部函数中声明的所有局部变量、参数和声明的其他内部函数。当其中一个这样的内部函数在包含它们的外部函数之外被调用时,就会形成闭包。

function closure(){
var str = "I'm a part variable.";
return function(){
alert(str);
}
}
var fObj = closure();
fObj();

  在上面代码中,str是定义在函数closure中局部变量,若strclosure函数调用完成以后不能再被访问,则在函数执行完成后str将被释放。但是由于函数closure返回了一个内部函数,且这个返回的函数引用了str变量,导致了str可能会在closure函数执行完成以后还会被引用,所以str所占用的资源不会被回收。

  这样closure就形成了一个闭包。

  事实上,当我们给自定义的javascript类中的私有变量添加get/set函数时,已经用到了闭包。

function Class1(){
var vari;
this.getVari = function(){return vari;}
this.setVari = function(_vari){vari = _vari;}
}
var cls = new Class1();
cls.setVari(
"test variable");
alert(cls.getVari());

  在这个例子中,构造器中定义了变量vari,构造器执行结束后如果vari没有被其他外部能够应用的成员方法所引用时,这个变量将被回收。但是我们给它定义了get/set函数以后,由于这两个内部函数可以被包含他们的函数Class1(类)的外部所访问,且变量vari被这两个函数所引用,因此vari不会被回收。这样就形成了闭包。

  Javascript垃圾回收的原则是:如果一个对象不再被引用,那么这个对象会被垃圾回收器回收。如果两个对象无干扰的互相引用,那么这两个对象也会被回收。

四、闭包的个人理解

   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。

五、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。

六、闭包的使用 

  闭包在javascript编程中有重要的作用,如果使用恰当,可以为某些问题的解决带来很多方便。但是如果使用不恰当,也会带来很多麻烦。  

  1、为执行的函数提供参数。

    setTimeout可以延迟执行某个函数,原型如下: setTimeout(code,millisec)。其中第一个参数为需要执行的函数或者代码,第二个参数是延迟的毫秒数。常见用法:

function sayHello(){
  alert(
"hello world");
}
setTimeout(sayHello,
1000);

  但是可能我们会需要一个通用一些的函数,而不仅仅是只会说“hello world”。我们写一个say()函数,给say传递一个需要说的内容的参数。但是在setTimeout中我们无法给需要延迟执行的函数传递参数。使用闭包,我们可以这样做:

function say(words){
return function(){
alert(words)
}
}
setTimeout(say(
"hello word"),1000);
setTimeout(say(
"I'm hungry,I'm need some food!"),2000);

  这样可以在调用setTimeout时给需要延迟执行的函数传递参数了。 

  2、模拟静态私有变量

  Javascript本身并不支持面向对象的特性。但是我们可以通过javascript的一些特性模拟实现javascript面向对象。比如我们需要定义一个类,并且模拟静态私有变量。

var Class2 = (function(){
var s_var = 0; //静态私有变量
return function(){
this.getInstanceCount = function(){
return s_var;
}
//constructor
s_var++;
}
})()

var cls1 = new Class2();
console.log(cls1.getInstanceCount());
//1

var cls2 = new Class2();
console.log(cls1.getInstanceCount());
//2
console.log(cls2.getInstanceCount()); //2

var cls3 = new Class2();
console.log(cls1.getInstanceCount());
//3
console.log(cls3.getInstanceCount()); //3

  在这个例子中,我们用s_var记录Class2被实例化的次数,使用闭包,我们可以将s_var模拟为一个静态私有变量,每次Class2被实例化的时候将s_var加1。

  上例中我们使用了这样形式的一段代码,其中定义在外层函数内,内层函数外的成员类似于静态成员。所以这样形式的代码我们可以把他叫做“静态封装环境”。

(function(){     
  
return function(){ };
})()

七、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。

 八、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()());