變量的做用域web
要理解閉包,首先必須理解Javascript特殊的變量做用域。變量的做用域無非就是兩種:全局變量和局部變量。
Javascript語言的特殊之處,就在於函數內部能夠直接讀取全局變量。
example:
var n=999;
function f1(){
alert(n);
}
f1(); // 999
另外一方面,在函數外部天然沒法讀取函數內的局部變量。
example:
function f1(){
var n=999;
}
alert(n); // error
注意:函數內部聲明變量的時候,必定要使用var命令。若是不用的話,實際上聲明瞭一個全局變量。
example:
function f1(){
n=999;
}
f1();
alert(n); // 999安全
獲取局部變量閉包
咱們有時候須要獲得函數內的局部變量。可是,正常狀況下,這是辦不到的,只有經過變通方法才能實現。那就是在函數的內部,再定義一個函數。
example:
function f1(){
var n=999;
function f2(){
alert(n); // 999
}
}
在上面的代碼中,函數f2就被包括在函數f1內部,這時f1內部的全部局部變量,對f2都是可見的。可是反過來就不行,f2內部的局部變量,對f1 就是不可見的。這就是Javascript語言特有的「鏈式做用域」結構(chain scope),子對象會一級一級地向上尋找全部父對象的變量。因此,父對象的全部變量,對子對象都是可見的,反之則不成立。既然f2能夠讀取f1中的局部變量,那麼只要把f2做爲返回值,就能夠在f1外部讀取它的內部變量了。
example:
function f1(){
n=999;
function f2(){
alert(n);
}
return f2;
}
var result=f1();
result(); // 999函數
閉包的概念性能
上一節代碼中的f2函數,就是閉包。各類專業文獻上的「閉包」(closure)定義很是抽象,很難看懂。個人理解是,閉包就是可以讀取其餘函數內部變量的函數。因爲在Javascript語言中,只有函數內部的子函數才能讀取局部變量,所以能夠把閉包簡單理解成「定義在一個函數內部的函數」。因此,在本質上,閉包就是將函數內部和函數外部鏈接起來的一座橋樑。this
閉包的用途spa
閉包能夠用在許多地方。它的最大用處有兩個,一個是能夠讀取函數內部的變量,另外一個就是讓這些變量的值始終保持在內存中。prototype
example:
function f1(){
var n=999;
nAdd=function(){n+=1}//一個全局變量
function f2(){
alert(n);
}
return f2;
}
var result=f1();
result(); // 999
nAdd();
result(); // 1000對象
在這段代碼中,result實際上就是閉包f2函數。它一共運行了兩次,第一次的值是999,第二次的值是1000。這證實了,函數f1中的局部變量n一直保存在內存中,並無在f1調用後被自動清除。緣由就在於f1是f2的父函數,而f2被賦給了一個全局變量,這致使f2始終在內存中,而f2的存在依賴於f1,所以f1也始終在內存中,不會在調用結束後,被垃圾回收機制(garbage collection)回收。這段代碼中另外一個值得注意的地方,就是「nAdd=function(){n+=1}」這一行,首先在nAdd前面沒有使用var關鍵字,所以 nAdd是一個全局變量,而不是局部變量。其次,nAdd的值是一個匿名函數(anonymous function),而這個匿名函數自己也是一個閉包,因此nAdd至關因而一個setter,能夠在函數外部對函數內部的局部變量進行操做。ip
使用閉包的注意點
1)因爲閉包會使得函數中的變量都被保存在內存中,內存消耗很大,因此不能濫用閉包,不然會形成網頁的性能問題,在IE中可能致使內存泄露。解決方法是,在退出函數以前,將不使用的局部變量所有刪除。
2)閉包會在父函數外部,改變父函數內部變量的值。因此,若是你把父函數看成對象(object)使用,把閉包看成它的公用方法(Public Method),把內部變量看成它的私有屬性(private value),這時必定要當心,不要隨便改變父函數內部變量的值。
循環與閉包
for循環是閉包裏頭一個常見的例子。
for(var i=0 ;i<5 ;i++){
setTimeout( function(){
console.log(i);
}, i * 1000);
}
咱們對這段函數的預期是要分別輸出0-5,每隔1秒輸出一次。可是實際上控制檯的輸出結果是每隔一秒輸出一個5。
咱們誤覺得每一次的循環都會捕獲一個i值的副本,可是根據做用域的工做原理,儘管做用域中的5個函數實在迭代中各自定義的,可是他們被封閉在一個全局做用域中,所以只有一個i的值。
解決方案:
1.咱們經過IIFE(當即執行函數)來建立做用域。
for(var i=0 ;i<5 ;i++){
( function(){
setTimeout( function(){
console.log(i);
},i * 1000);
})();
}
可是這樣發現仍是沒有達到預期的效果,由於雖然IIFE每次迭代都會建立一個詞法做用域,可是做用域是空的,縮影咱們須要爲IIFE實質化些東西。
正確的解決方案以下:
for(var i=0 ;i<5 ;i++){
( function(j){
setTimeout( function(){
console.log(j);
},i *1000);
})(i);
}
2.咱們能夠用let聲明,在每次迭代過程當中劫持一個塊級做用域(js沒有塊級做用域的概念,需別的方法建立)。
解決方案以下:
"use strict"
for (let i = 0; i < 5; i ++) {
setTimeout( function() {
console.log(i);
}, i * 1000);
}
深刻理解閉包,
官方」的解釋是:閉包是一個擁有許多變量和綁定了這些變量的環境的表達式(一般是一個函數),於是這些變量也是該表達式的一部分。
JavaScript中全部的function都是一個閉包。不過通常來講,嵌套的function所產生的閉包更爲強大,也是大部分時候咱們所謂的「閉包」
example:
function a() {
var i = 0;
function b() { alert(++i); }
return b;
}
var c = a();
c();這段代碼有兩個特色:
1>函數b嵌套在函數a內部;
2>函數a返回函數b。
這樣在執行完var c=a()後,變量c其實是指向了函數b,再執行c()後就會彈出一個窗口顯示i的值(第一次爲1)。這段代碼其實就建立了一個閉包,由於函數a外的變量c引用了函數a內的函數b,就是說:
當函數a的內部函數b被函數a外的一個變量引用的時候,就建立了一個閉包。
所謂「閉包」,就是在構造函數體內定義另外的函數做爲目標對象的方法函數,用外層而這個對象的方法函數反過來引函數體中的臨時變量。這使得只要目標 對象在生存期內始終能保持其方法,就能間接保持原構造函數體當時用到的臨時變量值。儘管最開始的構造函數調用已經結束,臨時變量的名稱也都消失了,但在目 標對象的方法內卻始終能引用到該變量的值,並且該值只能通這種方法來訪問。即便再次調用相同的構造函數,但只會生成新對象和方法,新的臨時變量只是對應新的值,和上次那次調用的是各自獨立的。
閉包有什麼做用?
簡而言之,閉包的做用就是在a執行完並返回後,閉包使得Javascript的垃圾回收機制GC不會收回a所佔用的資源,由於a的內部函數b的執行須要依賴a中的變量。這是對閉包做用的很是直白的描述,不專業也不嚴謹,但大概意思就是這樣,理解閉包須要按部就班的過程。在上面的例子中,因爲閉包的存在使得函數a返回後,a中的i始終存在,這樣每次執行c(),i都是自加1後alert出i的值。那麼咱們來想象另外一種狀況,若是a返回的不是函數b,狀況就徹底不一樣了。由於a執行完後,b沒有被返回給a的外界,只是被a所引用,而此時a也只會被b引 用,所以函數a和b互相引用但又不被外界打擾(被外界引用),函數a和b就會被GC回收。(關於Javascript的垃圾回收機制將在後面詳細介紹)
閉包內的微觀世界
若是要更加深刻的瞭解閉包以及函數a和嵌套函數b的關係,咱們須要引入另外幾個概念:函數的執行環境(excution context)、活動對象(call object)、做用域(scope)、做用域鏈(scope chain)。以函數a從定義到執行的過程爲例闡述這幾個概念。當定義函數a的時候,js解釋器會將函數a的做用域鏈(scope chain)設置爲定義a時a所在的「環境」,若是a是一個全局函數,則做用域鏈(scope chain)中只有window對象。當執行函數a的時候,a會進入相應的執行環境(excution context)。在建立執行環境的過程當中,首先會爲a添加一個做用域(scope)屬性,即a的做用域,其值就爲第1步中的做用域鏈(scope chain)。即a.scope=a的做用域鏈。而後執行環境會建立一個活動對象(call object)。活動對象也是一個擁有屬性的對象,但它不具備原型並且不能經過JavaScript代碼直接訪問。建立完活動對象後,把活動對象添加到a的做用域鏈的最頂端。此時a的做用域鏈包含了兩個對象:a的活動對象和window對象。下一步是在活動對象上添加一個arguments屬性,它保存着調用函數a時所傳遞的參數。最後把全部函數a的形參和內部的函數b的引用也添加到a的活動對象上。在這一步中,完成了函數b的的定義,所以如同第3步,函數b的做用域鏈被設置爲b所被定義的環境,即a的做用域。到此,整個函數a從定義到執行的步驟就完成了。此時a返回函數b的引用給c,又函數b的做用域鏈包含了對函數a的活動對象的引用,也就是說b能夠訪問到a中定義的全部變量和函數。函數b被c引用,函數b又依賴函數a,所以函數a在返回後不會被GC回收。當函數b執行的時候亦會像以上步驟同樣。所以,執行時b的做用域鏈包含了3個對象:b的活動對象、a的活動對象和window對象
當在函數b中訪問一個變量的時候,搜索順序是:
先搜索自身的活動對象,若是存在則返回,若是不存在將繼續搜索函數a的活動對象,依次查找,直到找到爲止。
若是函數b存在prototype原型對象,則在查找完自身的活動對象後先查找自身的原型對象,再繼續查找。這就是Javascript中的變量查找機制。若是整個做用域鏈上都沒法找到,則返回undefined。本段中提到了兩個重要的詞語:函數的定義與執行。文中提到函數的做用域是在定義函數時候就已經肯定,而不是在執行的時候肯定(參看步驟1和3)。
example:
function f(x) {
var g = function () { return x; }
return g;
}
var h = f(1);
alert(h());
這段代碼中變量h指向了f中的那個匿名函數(由g返回)。假設函數h的做用域是在執行alert(h())肯定的,那麼此時h的做用域鏈是:h的活動對象->alert的活動對象->window對象。假設函數h的做用域是在定義時肯定的,就是說h指向的那個匿名函數在定義的時候就已經肯定了做用域。那麼在執行的時候,h的做用域鏈爲:h的活動對象->f的活動對象->window對象。若是第一種假設成立,那輸出值就是undefined;若是第二種假設成立,輸出值則爲1。運行結果證實了第2個假設是正確的,說明函數的做用域確實是在定義這個函數的時候就已經肯定了。
閉包的應用場景
1.保護函數內的變量安全。以最開始的例子爲例,函數a中i只有函數b才能訪問,而沒法經過其餘途徑訪問到,所以保護了i的安全性。在內存中維持一個變量。依然如前例,因爲閉包,函數a中i的一直存在於內存中,所以每次執行c(),都會給i自加1。2.經過保護變量的安全實現JS私有屬性和私有方法(不能被外部訪問)3.私有屬性和方法在Constructor外是沒法被訪問的
example:
function Constructor(...) {
var that = this;
var membername = value;
function membername(...) {...}
}
以上3點是閉包最基本的應用場景,不少經典案例都源於此。
Javascript的垃圾回收機制
在Javascript中,若是一個對象再也不被引用,那麼這個對象就會被GC回收。若是兩個對象互相引用,而再也不被第3者所引用,那麼這兩個互相引用的對象也會被回收。由於函數a被b引用,b又被a外的c引用,這就是爲何函數a執行後不會被回收的緣由。