js閉包探祕

時間  2019-11-08
標籤 閉包 探祕 欄目 JavaScript 简体版
原文   原文鏈接
譯者：閉包都被討論爛了，不理解閉包都很差意思說本身會js，但我看到這篇文章仍是感受眼前一亮，也讓我對閉包有了一些新的理解，而且涉及了一些類和原型鏈的知識，這是一篇2012年的文章，稍微有點早，內容也略微基礎，可是很明晰，但願能給讀者帶來新的理解。

閉包(Closure) 是javascript這門語言中有些複雜而且充滿誤解的特性。簡言之，閉包是一個對象，這個對象包含一個方法（function）和該方法建立時環境的引用（reference to the enviroment）。爲了徹底理解閉包，咱們還須要理解兩個js中的特性，一個是一級方法(first-class function)，另外一個是內部方法(inner function)。javascript

一級方法/First-Class Functions

在js中，方法是頭等公民，由於它能夠被輕易轉換成其餘數據類型。好比，一級方法能夠實時構建而且賦值給一個變量。也能夠傳遞給其餘方法，或者經過其餘方法返回。除了知足這些標準之外，方法也擁有本身的屬性和方法。
經過下述例子，咱們來看一下一級方法的能力。html

var foo = function() {
  alert("Hello World!");
};

var bar = function(arg) {
  return arg;
};

bar(foo)();
譯者注：省略原文對代碼的文字解釋，這裏體現的是一級方法能夠返回參數，參數能夠是另一個一級函數，返回的結果還能夠調用。

內部方法/Inner Functions

內部方法或者說嵌套方法，是指定義在其餘方法內部的方法，每當外部方法被喚起，內部方法的實例就被建立。下面的例子反應內部方法的使用，add方法是外部方法，doAdd是內部方法。java

function add(value1, value2) {
  function doAdd(operand1, operand2) {
    return operand1 + operand2;
  }

  return doAdd(value1, value2);
}

var foo = add(1, 2);
// foo equals 3

這個例子中，一個重要的特性是，內部方法獲取到了外部方法的做用域，這意味着內部方法可以使用外部方法的變量，參數等。例子中add()的參數value1，value2傳遞給doAdd()的operand1，operand2參數。然而這並無必要，由於doAdd能夠直接獲取value1，value2。因此上面的例子咱們還能夠這麼寫：閉包

function add(value1, value2) {
  function doAdd() {
    return value1 + value2;
  }

  return doAdd();
}

var foo = add(1, 2);
// foo equals 3

建立閉包/Creating Closures

內部方法獲取外部方法的做用域，便造成了一個閉包。典型的場景是外部函數將其內部方法返回，內部方法保持了外部環境的引用，並保存了做用域下的全部變量。
一下例子展現閉包如何建立並使用。dom

function add(value1) {
  return function doAdd(value2) {
    return value1 + value2;
  };
}

var increment = add(1);
var foo = increment(2);
// foo equals 3

說明：函數

  • add返回了內部方法doAdd，doAdd調用了add的參數，閉包建立。
  • value1是add方法的本地變量，對doAdd來講是非本地變量（非本地變量指變量既不在函數體自己，也不在全局），value2是doAdd的本地變量。
  • 當add(1)被調用，一個閉包被建立並儲存在increment中，在該閉包的引用環境中，value1綁定了1，被綁定的1至關於「封鎖」在這個函數中，這也是「閉包」這個名字的由來。
  • 當increment(2)被調用，進入閉包函數，這意味着攜帶着value1爲1的doAdd被調用，所以該閉包本質上能夠當作以下函數：
function increment(value2) {
  return 1 + value2;
}

什麼時候使用閉包？

閉包能夠實現不少功能。好比將回調函數綁定指定參數。咱們說兩個讓你的生活和開發變得更簡單的場景。this

  1. 配合定時器

閉包結合setTimeout和setInterval很是有用，閉包容許你向回調函數傳入指定參數，好比下面的例子，每秒鐘在給指定dom插入字符串。spa

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <title>Closures</title>
  <meta charset="UTF-8" />
  <script>
    window.addEventListener("load", function() {
      window.setInterval(showMessage, 1000, "some message<br />");
    });

    function showMessage(message) {
      document.getElementById("message").innerHTML += message;
    }
  </script>
</head>
<body>
  <span id="message"></span>
</body>
</html>

遺憾的是，IE不支持向setInterval的回調傳參，IE中頁面不會展示「some message」而是「undefined」（無值傳入showMessage()）,解決這個問題，能夠經過閉包將指望值綁定於回調函數裏，咱們能夠改寫如上代碼：prototype

window.addEventListener("load", function() {
  var showMessage = getClosure("some message<br />");

  window.setInterval(showMessage, 1000);
});

function getClosure(message) {
  function showMessage() {
    document.getElementById("message").innerHTML += message;
  }

  return showMessage;
}

2.模擬私有屬性
絕大多數面向對象的程序語言支持對象的私有屬性，然而js不是純正的面向對象的語言，所以也沒有私有屬性的概念。不過，咱們能夠經過閉包來模擬私有屬性。回想一下，閉包包含了一份其建立環境的引用，這份引用已經不在當前做用域中了，所以這份引用只能在閉包中訪問，這本質上就是私有屬性。
看以下例子（譯者：省略對代碼的文字描述）：code

function Person(name) {
  this._name = name;

  this.getName = function() {
    return this._name;
  };
}

這裏有一個嚴重的問題，由於js不支持私有屬性，因此咱們無法阻止別人修改實例的name字段，好比咱們建立一個Person實例叫Colin，而後能夠將他的名字改爲Tom。

var person = new Person("Colin");

person._name = "Tom";
// person.getName() now returns "Tom"

沒有人願意不經贊成就被別人更名字，爲了阻止這種狀況的發生，經過閉包讓_name字段變成私有。看以下代碼，注意這裏的_name是Person構造器的本地變量，而不是對象的屬性，閉包造成了，由於外層方法Person對外暴露了一個內部方法getName。

function Person(name) {
  var _name = name;// 注：區別在這裏

  this.getName = function() {
    return _name;
  };
}

如今，當getName被調用，可以保證返回的是最初傳入類構造器的值。咱們依然能夠爲對象添加新的_name屬性，但這並不影響閉包getName最初綁定的值，下面的代碼證實，_name字段，事實私有。

var person = new Person("Colin");

person._name = "Tom";
// person._name is "Tom" but person.getName() returns "Colin"

何時不要用閉包？

正確理解閉包如何工做什麼時候使用很是重要，而理解何時不該該用它也一樣重要。過分使用閉包會致使腳本執行變慢並消耗額外內存。因爲閉包太容易建立了，因此很容易發生你都不知道怎麼回事，就已經建立了閉包的狀況。本節咱們說幾種場景要注意避免閉包的產生。
1.循環中
循環中建立出閉包會致使結果異常。下例中，頁面上有三個按鈕，分別點擊彈出不一樣的話術。然而實際運行，全部的按鈕都彈出button4的話術，這是由於，當按鈕被點擊時，循環已經執行完畢，而循環中的變量i也已經變成了最終值4.

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <title>Closures</title>
  <meta charset="UTF-8" />
  <script>
    window.addEventListener("load", function() {
      for (var i = 1; i < 4; i++) {
        var button = document.getElementById("button" + i);

        button.addEventListener("click", function() {
          alert("Clicked button " + i);
        });
      }
    });
  </script>
</head>
<body>
  <input type="button" id="button1" value="One" />
  <input type="button" id="button2" value="Two" />
  <input type="button" id="button3" value="Three" />
</body>
</html>

去解決這個問題，必須在循環中去掉閉包（譯者：這裏的閉包指的是click事件回調函數綁定了外層引用i），咱們能夠經過調用一個引用新環境的函數來解決。下面的代碼中，循環中的變量傳遞給getHandler函數，getHandler返回一個閉包（譯者：這個閉包指的是getHandler返回的內部方法綁定傳入的i參數），獨立於原來的for循環。

function getHandler(i) {
  return function handler() {
    alert("Clicked button " + i);
  };
}

window.addEventListener("load", function() {
  for (var i = 1; i < 4; i++) {
    var button = document.getElementById("button" + i);

    button.addEventListener("click", getHandler(i));
  }
});

2.構造函數裏的非必要使用
類的構造函數裏，也是常常會產生閉包的錯誤使用。咱們已經知道如何經過閉包設置類的私有屬性，而若是當一個方法不須要調用私有屬性，則形成的閉包是浪費的。下面的例子中，Person類增長了sayHello方法，可是它沒有使用私有屬性。

function Person(name) {
  var _name = name;

  this.getName = function() {
    return _name;
  };

  this.sayHello = function() {
    alert("Hello!");
  };
}

每當Person被實例化，建立sayHello都要消耗時間，想象一下有大量的Person被實例化。更好的實踐是將sayHello放入Person的原型鏈裏（prototype），原型鏈裏的方法，會被全部的實例化對象共享，所以節省了爲每一個實例化對象去建立一個閉包（譯者：指sayHello），因此咱們有必要作以下修改：

function Person(name) {
  var _name = name;

  this.getName = function() {
    return _name;
  };
}

Person.prototype.sayHello = function() {
  alert("Hello!");
};

須要記得一些事情

  • 閉包包含了一個方法，以及建立它的代碼環境引用
  • 閉包會在外部函數包含內部函數的狀況下造成
  • 閉包能夠輕鬆的幫助回調函數傳入參數
  • 類的私有屬性能夠經過閉包模擬
  • 類的構造器中使用閉包不是一個好主意，將它們放到原型鏈中
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