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深入理解javascript闭包

简介: 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
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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(); // 1000

另一方面,在函数外部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); // 1000

如何在外部读取局部变量

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(){
    n=999;
    function f2(){
        alert(++n); // 1000
    }
}

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,我们就可以在f1外部读取它的内部变量了

function f1(){
    n=999;
    function f2(){
        alert(++n);
    }
    return f2;
}
var result=f1();
result(); // 1000

var result=f1(),这一句 f1()返回的是函数 f2,那这句等同于 var result=f2;

result(),这一句等同于 f2(); 注意,函数名只是一个标识(指向函数的指针),而()才是执行函数

后面两句翻译过来就是: var result = f1; f1();

闭包的概念

上面代码中的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

什么是闭包:

当内部函数 在定义它的作用域在外部被引用时,就创建了该内部函数的闭包 ,如果内部函数引用了位于外部函数的变量,当外部函数调用完毕后,这些变量在内存不会被 释放,因为闭包需要它们

至于“闭包”这个词的概念的文字描述,确实不好解释;但是你只需要知道应用的两种情况即可——函数作为返回值,函数作为参数传递

函数作为返回值

function fn(){
    var max=10;
    return function bar(x){
        if(x>max){
            console.log(x);
        }
    };
}
var f1=fn();
f1(15);

bar函数作为返回值赋值给f1变量。执行f1(15)时,用到了fn作用域下的max变量的值

函数作为参数被传递

var max = 10;
fn = function(x){
    if(x > max){
        console.log(x);
    }
};
(function(f){
    var max = 100;
    f(15);
})(fn);

fn函数作为一个参数被传递进入另一个函数,赋值给f参数。执行f(15)时,max变量的取值是10,而不是100

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

function f1(){
    var n=999;
    nAdd=function(){n+=1}
    function f2(){
        alert(n);
    }
    return f2;
}
var result=f1();
result(); // 999
nAdd();
result(); // 1000

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: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

匿名自执行函数

如果不加上var关键字,所有的变量则默认的会添加到全局对象的属性上去,这样的临时变量加入全局对象有很多坏处,比如:别的函数可能误用这些变量;造成全局对象过于庞大,影响访问速度(因为变量的取值是需要从原型链上遍历的)。

除了每次使用变量都是用var关键字外,我们在实际情况下经常遇到这样一种情况,即有的函数只需要执行一次,其内部变量无需维护,比如UI的初始化,那么我们可以使用闭包:

var data= {    
    table : [],    
    tree : {}    
};   
     
(function(dm){    
    for(var i = 0; i < dm.table.rows; i++){    
       var row = dm.table.rows[i];    
       for(var j = 0; j < row.cells; i++){    
           drawCell(i, j);    
       }    
    }    
       
})(data); 

我们创建了一个匿名的函数,并立即执行它,由于外部无法引用它内部的变量,因此在函数执行完后会立刻释放资源,关键是不污染全局对象

结果缓存

开发中会碰到很多情况,设想我们有一个处理过程很耗时的函数对象,每次调用都会花费很长时间,那么我们就需要将计算出来的值存储起来,当调用这个函数的时候,首先在缓存中查找,如果找不到,则进行计算,然后更新缓存并返回值,如果找到了,直接返回查找到的值即可。闭包正是可以做到这一点,因为它不会释放外部的引用,从而函数内部的值可以得以保留

var CachedSearchBox = (function(){    
    var cache = {},    
       count = [];    
    return {    
       attachSearchBox : function(dsid){    
           if(dsid in cache){//如果结果在缓存中    
              return cache[dsid];//直接返回缓存中的对象    
           }    
           var fsb = new uikit.webctrl.SearchBox(dsid);//新建    
           cache[dsid] = fsb;//更新缓存    
           if(count.length > 100){//保正缓存的大小<=100    
              delete cache[count.shift()];    
           }    
           return fsb;          
       },    
     
       clearSearchBox : function(dsid){    
           if(dsid in cache){    
              cache[dsid].clearSelection();      
           }    
       }    
    };    
})();  
CachedSearchBox.attachSearchBox("input");   

这样我们在第二次调用的时候,就会从缓存中读取到该对象

封装

var person = function(){    
    //变量作用域为函数内部,外部无法访问    
    var name = "default"; 
    return {    
       getName : function(){    
           return name;    
       },    
       setName : function(newName){    
           name = newName;    
       }    
    }    
}();       
print(person.name);     //直接访问,结果为undefined    
print(person.getName());    
person.setName("abruzzi");    
print(person.getName());    
   
得到结果如下:  
   
undefined  
default  
abruzzi 

实现类和继承

function Person(){    
    var name = "default"; 
    return {    
       getName : function(){    
           return name;    
       },    
       setName : function(newName){    
           name = newName;    
       }    
    }    
};  
var p = new Person();
p.setName("Tom");
alert(p.getName());
var Jack = function(){};
Jack.prototype = new Person();   //继承自Person
Jack.prototype.Say = function(){   //添加私有方法
    alert("Hello,my name is Jack");
};
var j = new Jack();
j.setName("Jack");
j.Say();
alert(j.getName()); 

我们定义了Person,它就像一个类,我们new一个Person对象,访问它的方法。下面我们定义了Jack,继承Person,并添加自己的方法

闭包与this对象

在闭包中使用this对象可能会导致一些问题。因为匿名函数的执行具有全局性,因此其this对象通常指向window

var name = "The window";
var object = {
    name:"My object",
    getNameFun:function(){
        return function(){
            return this.name;
        };
    }
};
alert(object.getNameFun(){}); //"The window"(在非严格模式下)

把外部作用域中的this对象保存在一个闭包能够访问的变量里面,就可以让闭包访问该对象了。代码如下:

var name = "The window";
var object = {
    name:"My object",
    getNameFun:function(){
        var that = this;
        return function(){
            return that.name;
        };
    }
};
alert(object.getNameFun(){}); //“My object”

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

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