做用域和閉包的通俗理解

執行上下文

執行上下文主要有兩種狀況:javascript

  • 全局代碼: 一段<script>標籤裏,有一個全局的執行上下文。所作的事情是:變量定義、函數聲明html

  • 函數代碼:每一個函數裏有一個上下文。所作的事情是:變量定義、函數聲明、this、argumentsjava

PS:注意「函數聲明」和「函數表達式」的區別。chrome

全局執行上下文

在執行全局代碼前將window肯定爲全局執行上下文。數組

(1)對全局數據進行預處理:(並無賦值)瀏覽器

  • var定義的全局變量==>undefined, 添加爲window的屬性閉包

  • function聲明的全局函數==>賦值(fun), 添加爲window的方法app

  • this==>賦值(window)函數

(2)開始執行全局代碼ui

函數執行上下文

在調用函數, 準備執行函數體以前, 建立對應的函數執行上下文對象(虛擬的, 存在於棧中)。

(1)對局部數據進行預處理:

  • 形參變量==>賦值(實參)==>添加爲執行上下文的屬性

  • arguments==>賦值(實參列表), 添加爲執行上下文的屬性

  • var定義的局部變量==>undefined, 添加爲執行上下文的屬性

  • function聲明的函數 ==>賦值(fun), 添加爲執行上下文的方法

  • this==>賦值(調用函數的對象)

(2)開始執行函數體代碼

執行上下文棧

  • 1.在全局代碼執行前, JS引擎就會建立一個棧來存儲管理全部的執行上下文對象

  • 2.在全局執行上下文(window)肯定後, 將其添加到棧中(壓棧)

  • 3.在函數執行上下文建立後, 將其添加到棧中(壓棧)

  • 4.在當前函數執行完後,將棧頂的對象移除(出棧)

  • 5.當全部的代碼執行完後, 棧中只剩下window

this

this指的是,調用函數的那個對象。this永遠指向函數運行時所在的對象。

解析器在調用函數每次都會向函數內部傳遞進一個隱含的參數,這個隱含的參數就是this。

根據函數的調用方式的不一樣,this會指向不一樣的對象:【重要】

  • 1.以函數的形式調用時,this永遠都是window。好比fun();至關於window.fun();

  • 2.以方法的形式調用時,this是調用方法的那個對象

  • 3.以構造函數的形式調用時,this是新建立的那個對象

  • 4.使用call和apply調用時,this是指定的那個對象

須要特別提醒的是:this的指向在函數定義時沒法確認,只有函數執行時才能肯定。

this的幾種場景:

  • 一、做爲構造函數執行

例如:

function Foo(name) {
        //this = {};
        this.name = name;
        //return this;
    }

    var foo = new Foo();
  • 二、做爲對象的屬性執行
var obj = {
        name: 'A',
        printName: function () {
            console.log(this.name);
        }
    }

    obj.printName();
  • 三、做爲普通函數執行
function fn() {
        console.log(this); //this === window
    }

    fn();
  • 四、call apply bind

做用域

做用域指一個變量的做用範圍。它是靜態的(相對於上下文對象), 在編寫代碼時就肯定了。

做用:隔離變量,不一樣做用域下同名變量不會有衝突。

做用域的分類:

  • 全局做用域

  • 函數做用域

  • 沒有塊做用域(ES6有了)

if (true) {
    var name = 'smyhvae';
}
console.log(name);

上方代碼中,並不會報錯,由於:雖然 name 是在塊裏面定義的,可是 name 是全局變量。

全局做用域

直接編寫在script標籤中的JS代碼,都在全局做用域。

在全局做用域中:

  • 在全局做用域中有一個全局對象window,它表明的是一個瀏覽器的窗口,它由瀏覽器建立咱們能夠直接使用。

  • 建立的變量都會做爲window對象的屬性保存。

  • 建立的函數都會做爲window對象的方法保存。

全局做用域中的變量都是全局變量,在頁面的任意的部分均可以訪問到。

變量的聲明提早:

使用var關鍵字聲明的變量( 好比 var a = 1),會在全部的代碼執行以前被聲明(可是不會賦值),可是若是聲明變量時不是用var關鍵字(好比直接寫a = 1),則變量不會被聲明提早。

舉例1:

console.log(a);
    var a = 123;

打印結果:undefined

舉例2:

console.log(a);
    a = 123;   //此時a至關於window.a

程序會報錯:

函數的聲明提早:

  • 使用函數聲明的形式建立的函數function foo(){}會被聲明提早

也就是說,它會在全部的代碼執行以前就被建立,因此咱們能夠在函數聲明以前,調用函數。

  • 使用函數表達式建立的函數var foo = function(){}不會被聲明提早,因此不能在聲明前調用。

很好理解,由於此時foo被聲明瞭,且爲undefined,並無給其賦值function(){}

因此說,下面的例子,會報錯:

函數做用域

調用函數時建立函數做用域,函數執行完畢之後,函數做用域銷燬。

每調用一次函數就會建立一個新的函數做用域,他們之間是互相獨立的。

在函數做用域中能夠訪問到全局做用域的變量,在全局做用域中沒法訪問到函數做用域的變量。

在函數中要訪問全局變量可使用window對象。(好比說,全局做用域和函數做用域都定義了變量a,若是想訪問全局變量,可使用window.a

提醒1:

在函數做用域也有聲明提早的特性:

  • 使用var關鍵字聲明的變量,會在函數中全部的代碼執行以前被聲明

  • 函數聲明也會在函數中全部的代碼執行以前執行

所以,在函數中,沒有var聲明的變量都會成爲全局變量,並且並不會提早聲明。

舉例1:

var a = 1;

        function foo() {
            console.log(a);
            a = 2;     // 此處的a至關於window.a
        }

        foo();
        console.log(a);   //打印結果是2

上方代碼中,foo()的打印結果是1。若是去掉第一行代碼,打印結果是Uncaught ReferenceError: a is not defined

提醒2:定義形參就至關於在函數做用域中聲明瞭變量。

function fun6(e) {
            console.log(e);
        }

        fun6();  //打印結果爲 undefined
        fun6(123);//打印結果爲123

做用域與執行上下文的區別

區別1:

  • 全局做用域以外,每一個函數都會建立本身的做用域,做用域在函數定義時就已經肯定了。而不是在函數調用時

  • 全局執行上下文環境是在全局做用域肯定以後, js代碼立刻執行以前建立

  • 函數執行上下文是在調用函數時, 函數體代碼執行以前建立

區別2:

  • 做用域是靜態的, 只要函數定義好了就一直存在, 且不會再變化

  • 執行上下文是動態的, 調用函數時建立, 函數調用結束時就會自動釋放

聯繫:

  • 執行上下文(對象)是從屬於所在的做用域

  • 全局上下文環境==>全局做用域

  • 函數上下文環境==>對應的函數使用域

做用域鏈

當在函數做用域操做一個變量時,它會先在自身做用域中尋找,若是有就直接使用(就近原則)。若是沒有則向上一級做用域中尋找,直到找到全局做用域;若是全局做用域中依然沒有找到,則會報錯ReferenceError。

外部函數定義的變量能夠被內部函數所使用,反之則不行。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
    <script>
        //只要是函數就能夠創造做用域
        //函數中又能夠再建立函數
        //函數內部的做用域能夠訪問函數外部的做用域
        //若是有多個函數嵌套,那麼就會構成一個鏈式訪問結構,這就是做用域鏈

        //f1--->全局
        function f1(){
            //f2--->f1--->全局
            function f2(){
                //f3---->f2--->f1--->全局
                function f3(){
                }
                //f4--->f2--->f1---->全局
                function f4(){
                }
            }
            //f5--->f1---->全局
            function f5(){
            }
        }

    </script>
</head>
<body>

</body>
</html>

理解:

  • 多個上下級關係的做用域造成的鏈, 它的方向是從下向上的(從內到外)

  • 查找變量時就是沿着做用域鏈來查找的

查找一個變量的查找規則:

var a = 1

    function fn1() {
      var b = 2

      function fn2() {
        var c = 3
        console.log(c)
        console.log(b)
        console.log(a)
        console.log(d)
      }
      fn2()
    }
    fn1()
  • 在當前做用域下的執行上下文中查找對應的屬性, 若是有直接返回, 不然進入2

  • 在上一級做用域的執行上下文中查找對應的屬性, 若是有直接返回, 不然進入3

  • 再次執行2的相同操做, 直到全局做用域, 若是還找不到就拋出找不到的異常

閉包

閉包就是可以讀取其餘函數內部數據(變量/函數)的函數。

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"。

上面這兩句話,是阮一峯的文章裏的,你不必定能理解,來看下面的講解和舉例。

如何產生閉包

當一個嵌套的內部(子)函數引用了嵌套的外部(父)函數的變量或函數時, 就產生了閉包。

閉包究竟是什麼?

使用chrome調試查看

  • 理解一: 閉包是嵌套的內部函數(絕大部分人)

  • 理解二: 包含被引用變量 or 函數的對象(極少數人)

注意: 閉包存在於嵌套的內部函數中。

產生閉包的條件

  • 1.函數嵌套

  • 2.內部函數引用了外部函數的數據(變量/函數)。

來看看條件2:

function fn1() {
        function fn2() {

        }

        return fn2;
    }

    fn1();

上面的代碼不會產生閉包,由於內部函數fn2並無引用外部函數fn1的變量。

PS:還有一個條件是外部函數被調用,內部函數被聲明。好比:

function fn1() {
        var a = 2
        var b = 'abc'

        function fn2() { //fn2內部函數被提早聲明,就會產生閉包(不用調用內部函數)
            console.log(a)
        }

    }

    fn1();

    function fn3() {
        var a = 3
        var fun4 = function () {  //fun4採用的是「函數表達式」建立的函數,此時內部函數的聲明並無提早
            console.log(a)
        }
    }

    fn3();

常見的閉包

    1. 將一個函數做爲另外一個函數的返回值
    1. 將函數做爲實參傳遞給另外一個函數調用。

閉包1:將一個函數做爲另外一個函數的返回值

function fn1() {
      var a = 2

      function fn2() {
        a++
        console.log(a)
      }
      return fn2
    }

    var f = fn1();   //執行外部函數fn1,返回的是內部函數fn2
    f() // 3       //執行fn2
    f() // 4       //再次執行fn2

當f()第二次執行的時候,a加1了,也就說明了:閉包裏的數據沒有消失,而是保存在了內存中。若是沒有閉包,代碼執行完倒數第三行後,變量a就消失了。

上面的代碼中,雖然調用了內部函數兩次,可是,閉包對象只建立了一個。

也就是說,要看閉包對象建立了一個,就看:外部函數執行了幾回(與內部函數執行幾回無關)。

閉包2. 將函數做爲實參傳遞給另外一個函數調用

function showDelay(msg, time) {
      setTimeout(function() {  //這個function是閉包,由於是嵌套的子函數,並且引用了外部函數的變量msg
        alert(msg)
      }, time)
    }
    showDelay('atguigu', 2000)

上面的代碼中,閉包是裏面的funciton,由於它是嵌套的子函數,並且引用了外部函數的變量msg。

閉包的做用

  • 做用1. 使用函數內部的變量在函數執行完後, 仍然存活在內存中(延長了局部變量的生命週期)

  • 做用2. 讓函數外部能夠操做(讀寫)到函數內部的數據(變量/函數)

咱們讓然拿這段代碼來分析:

function fn1() {
      var a = 2

      function fn2() {
        a++
        console.log(a)
      }
      return fn2
    }

    var f = fn1();   //執行外部函數fn1,返回的是內部函數fn2
    f() // 3       //執行fn2
    f() // 4       //再次執行fn2

做用1分析

上方代碼中,外部函數fn1執行完畢後,變量a並無當即消失,而是保存在內存當中。

做用2分析:

函數fn1中的變量a,是在fn1這個函數做用域內,所以外部沒法訪問。可是經過閉包,外部就能夠操做到變量a。

達到的效果是:外界看不到變量a,但能夠操做a

好比上面達到的效果是:我看不到變量a,可是每次執行函數後,讓a加1。固然,若是我真想看到a,我能夠在fn2中將a返回便可。

回答幾個問題:

  • 問題1. 函數執行完後, 函數內部聲明的局部變量是否還存在?

答案:通常是不存在, 存在於閉中的變量纔可能存在。

閉包可以一直存在的根本緣由是f,由於f接收了fn1(),這個是閉包,閉包裏有a。注意,此時,fn2並不存在了,可是裏面的對象(即閉包)依然存在,由於用f接收了。

  • 問題2. 在函數外部能直接訪問函數內部的局部變量嗎?

不能,但咱們能夠經過閉包讓外部操做它。

閉包的生命週期

  1. 產生: 嵌套內部函數fn2被聲明時就產生了(不是在調用)

  2. 死亡: 嵌套的內部函數成爲垃圾對象時。(好比f = null,就可讓f成爲垃圾對象。意思是,此時f再也不引用閉包這個對象了)

閉包的應用:定義具備特定功能的js模塊

  • 將全部的數據和功能都封裝在一個函數內部(私有的),只向外暴露一個包含n個方法的對象或函數。

  • 模塊的使用者, 只須要經過模塊暴露的對象調用方法來實現對應的功能。

方式一

(1)myModule.js:(定義一個模塊,向外暴露多個函數,供外界調用)

function myModule() {
    //私有數據
    var msg = 'Smyhvae Haha'

    //操做私有數據的函數
    function doSomething() {
        console.log('doSomething() ' + msg.toUpperCase()); //字符串大寫
    }

    function doOtherthing() {
        console.log('doOtherthing() ' + msg.toLowerCase()) //字符串小寫
    }

    //經過【對象字面量】的形式進行包裹,向外暴露多個函數
    return {
        doSomething1: doSomething,
        doOtherthing2: doOtherthing
    }
}

上方代碼中,外界能夠經過doSomething1和doOtherthing2來操做裏面的數據,但不讓外界看到。

(2)index.html:

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>05_閉包的應用_自定義JS模塊</title>
</head>
<body>
<!--
閉包的應用 : 定義JS模塊
  * 具備特定功能的js文件
  * 將全部的數據和功能都封裝在一個函數內部(私有的)
  * 【重要】只向外暴露一個包含n個方法的對象或函數
  * 模塊的使用者, 只須要經過模塊暴露的對象調用方法來實現對應的功能
-->
<script type="text/javascript" src="myModule.js"></script>
<script type="text/javascript">
    var module = myModule();
    module.doSomething1();
    module.doOtherthing2();
</script>
</body>
</html>

方式二

一樣是實現方式一種的功能,這裏咱們採起另一種方式。

(1)myModule2.js:(是一個當即執行的匿名函數)

(function () {
    //私有數據
    var msg = 'Smyhvae Haha'

    //操做私有數據的函數
    function doSomething() {
        console.log('doSomething() ' + msg.toUpperCase())
    }

    function doOtherthing() {
        console.log('doOtherthing() ' + msg.toLowerCase())
    }

    //外部函數是即便運行的匿名函數,咱們能夠把兩個方法直接傳給window對象
    window.myModule = {
        doSomething1: doSomething,
        doOtherthing2: doOtherthing
    }
})()

(2)index.html:

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>05_閉包的應用_自定義JS模塊2</title>
</head>
<body>
<!--
閉包的應用2 : 定義JS模塊
  * 具備特定功能的js文件
  * 將全部的數據和功能都封裝在一個函數內部(私有的)
  * 只向外暴露一個包信n個方法的對象或函數
  * 模塊的使用者, 只須要經過模塊暴露的對象調用方法來實現對應的功能
-->

<!--引入myModule文件-->
<script type="text/javascript" src="myModule2.js"></script>
<script type="text/javascript">
    myModule.doSomething1()
    myModule.doOtherthing2()
</script>
</body>
</html>

上方兩個文件中,咱們在myModule2.js裏直接把兩個方法直接傳遞給window對象了。因而,在index.html中引入這個js文件後,會當即執行裏面的匿名函數。在index.html中把myModule直接拿來用便可。

總結:

固然,方式一和方式二對比後,咱們更建議採用方式二,由於很方便。

但不管如何,兩種方式都採用了閉包。

閉包的缺點及解決

缺點:函數執行完後, 函數內的局部變量沒有釋放,佔用內存時間會變長,容易形成內存泄露。

解決:能不用閉包就不用,及時釋放。好比:

f = null;  // 讓內部函數成爲垃圾對象 -->回收閉包

總而言之,你須要它,就是優勢;你不須要它,就成了缺點。

內存泄漏內存溢出

內存泄漏

內存泄漏:佔用的內存沒有及時釋放。內存泄露積累多了就容易致使內存溢出。

常見的內存泄露:

  • 1.意外的全局變量

  • 2.沒有及時清理的計時器或回調函數

  • 3.閉包

狀況1舉例:

// 意外的全局變量
    function fn() {
        a = new Array(10000000);
        console.log(a);
    }

    fn();

狀況2舉例:

// 沒有及時清理的計時器或回調函數
    var intervalId = setInterval(function () { //啓動循環定時器後不清理
        console.log('----')
    }, 1000)

    // clearInterval(intervalId);  //清理定時器

狀況3舉例:

<script type="text/javascript">
  function fn1() {
    var arr = new Array[100000];   //這個數組佔用了很大的內存空間
    function fn2() {
      console.log(arr.length)
    }
    return fn2
  }
  var f = fn1()
  f()

  f = null //讓內部函數成爲垃圾對象-->回收閉包
</script>

內存溢出(一種程序運行出現的錯誤)

內存溢出:當程序運行須要的內存超過了剩餘的內存時,就出拋出內存溢出的錯誤。

//內存溢出
  var obj = {}
  for (var i = 0; i < 10000; i++) {
    obj[i] = new Array(10000000);   //把全部的數組內容都放到obj裏保存,致使obj佔用了很大的內存空間
    console.log('-----')
  }
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