深刻理解Javascript閉包(closure)

最近在網上查閱了很多Javascript閉包(closure)相關的資料，寫的大可能是很是的學術和專業。對於初學者來講別說理解閉包了，就連文字敘述都很難看懂。撰寫此文的目的就是用最通俗的文字揭開Javascript閉包的真實面目。

1、什麼是閉包？
「官方」的解釋是：所謂「閉包」，指的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。
相信不多有人能直接看懂這句話，由於他描述的太學術。我想用如何在Javascript中建立一個閉包來告訴你什麼是閉包，由於跳過閉包的建立過程直接理解閉包的定義是很是困難的。看下面這段代碼： 
function a(){
 var i=0;
 function b(){
 alert(++i);
 }
 return b;
}
var c = a();
c();

c();
c();
結果：會打印 1,2,3

這段代碼有兩個特色：

一、函數b嵌套在函數a內部；
二、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，爲何？由於函數 a外的變量c引用了函數a內的函數(不可爲變量)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。

我猜測你必定仍是不理解閉包，由於你不知道閉包有什麼做用，下面讓咱們繼續探索。

2、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，有點像靜態變量。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，而是一個非函數的變量，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)

3、閉包內的微觀世界
如 果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。

一、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scope chain中只有window對象。
二、當函數a執行的時候，a會進入相應的執行環境(excution context)。
三、在建立執行環境的過程當中，首先會爲a添加一個scope屬性，即a的做用域，其值就爲第1步中的scope chain。即a.scope=a的做用域鏈。
四、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。
五、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。
六、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，以下圖所示：

如圖所示，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。若是整個做用域鏈上都沒法找到，則返回undefined。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。

4、閉包的應用場景
一、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。
二、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。
以上兩點是閉包最基本的應用場景，不少經典案例都源於此。

5、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。

資料引用:http://www.knowsky.com/442121.html