!!JavaScript 閉包究竟是什么

quasiceo 2016-11-21

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!!JavaScript 閉包究竟是什么

用JavaScript一年多了，閉包總是讓人二丈和尚摸不著頭腦。陸陸續(xù)續(xù)接觸了一些閉包的知識(shí)，也犯過幾次因?yàn)椴焕斫忾]包導(dǎo)致的錯(cuò)誤，一年多了資料也看了一些，但還是不是非常明白，最近偶然看了一下 jQuery基礎(chǔ)教程的附錄，發(fā)現(xiàn)附錄A對(duì)JavaScript的閉包的介紹簡單易懂，于是借花獻(xiàn)佛總結(jié)一下。

1.簡單的例子

首先從一個(gè)經(jīng)典錯(cuò)誤談起，頁面上有若干個(gè)div，我們想給它們綁定一個(gè)onclick方法，于是有了下面的代碼

<div id="divTest">
        <span>0</span> <span>1</span> <span>2</span> <span>3</span>
    </div>
    <div id="divTest2">
        <span>0</span> <span>1</span> <span>2</span> <span>3</span>
    </div>

$(document).ready(function() {
            var spans = $("#divTest span");
            for (var i = 0; i < spans.length; i++) {
                spans[i].onclick = function() {
                    alert(i);
                }
            }
        });

很簡單的功能可是卻偏偏出錯(cuò)了，每次alert出的值都是4，簡單的修改就好使了

var spans2 = $("#divTest2 span");
        $(document).ready(function() {
            for (var i = 0; i < spans2.length; i++) {
                (function(num) {
                    spans2[i].onclick = function() {
                        alert(num);
                    }
                })(i);
            }
        });

2.內(nèi)部函數(shù)

讓我們從一些基礎(chǔ)的知識(shí)談起,首先了解一下內(nèi)部函數(shù)。內(nèi)部函數(shù)就是定義在另一個(gè)函數(shù)中的函數(shù)。例如：

function outerFn () {
    functioninnerFn () {}
}

innerFn就是一個(gè)被包在outerFn作用域中的內(nèi)部函數(shù)。這意味著，在outerFn內(nèi)部調(diào)用innerFn是有效的，而在outerFn外部調(diào)用innerFn則是無效的。下面代碼會(huì)導(dǎo)致一個(gè)JavaScript錯(cuò)誤：

function outerFn() {
            document.write("Outer function<br/>");
            function innerFn() {
                document.write("Inner function<br/>");
            }
        }
        innerFn();

不過在outerFn內(nèi)部調(diào)用innerFn，則可以成功運(yùn)行：

function outerFn() {
            document.write("Outer function<br/>");
            function innerFn() {
                document.write("Inner function<br/>");
            }
            innerFn();
        }
        outerFn();

2.1偉大的逃脫

JavaScript允許開發(fā)人員像傳遞任何類型的數(shù)據(jù)一樣傳遞函數(shù)，也就是說，JavaScript中的內(nèi)部函數(shù)能夠逃脫定義他們的外部函數(shù)。

逃脫的方式有很多種，例如可以將內(nèi)部函數(shù)指定給一個(gè)全局變量：

var globalVar;
        function outerFn() {
            document.write("Outer function<br/>");          
            function innerFn() {
                document.write("Inner function<br/>");
            }
            globalVar = innerFn;
        }
        outerFn();
        globalVar();

調(diào)用outerFn時(shí)會(huì)修改全局變量globalVar，這時(shí)候它的引用變?yōu)閕nnerFn，此后調(diào)用globalVar和調(diào)用innerFn一樣。這時(shí)在outerFn外部直接調(diào)用innerFn仍然會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤，這是因?yàn)閮?nèi)部函數(shù)雖然通過把引用保存在全局變量中實(shí)現(xiàn)了逃脫，但這個(gè)函數(shù)的名字依然只存在于outerFn的作用域中。

也可以通過在父函數(shù)的返回值來獲得內(nèi)部函數(shù)引用

function outerFn() {
            document.write("Outer function<br/>");
            function innerFn() {
                document.write("Inner function<br/>");
            }
            return innerFn;
        }
        var fnRef = outerFn();
        fnRef();

這里并沒有在outerFn內(nèi)部修改全局變量，而是從outerFn中返回了一個(gè)對(duì)innerFn的引用。通過調(diào)用outerFn能夠獲得這個(gè)引用，而且這個(gè)引用可以可以保存在變量中。

這種即使離開函數(shù)作用域的情況下仍然能夠通過引用調(diào)用內(nèi)部函數(shù)的事實(shí)，意味著只要存在調(diào)用內(nèi)部函數(shù)的可能，JavaScript就需要保留被引用的函數(shù)。而且JavaScript運(yùn)行時(shí)需要跟蹤引用這個(gè)內(nèi)部函數(shù)的所有變量，直到最后一個(gè)變量廢棄，JavaScript的垃圾收集器才能釋放相應(yīng)的內(nèi)存空間（紅色部分是理解閉包的關(guān)鍵）。

說了半天總算和閉包有關(guān)系了，閉包是指有權(quán)限訪問另一個(gè)函數(shù)作用域的變量的函數(shù)，創(chuàng)建閉包的常見方式就是在一個(gè)函數(shù)內(nèi)部創(chuàng)建另一個(gè)函數(shù)，就是我們上面說的內(nèi)部函數(shù)，所以剛才說的不是廢話，也是閉包相關(guān)的 ^_^

1.2變量的作用域

內(nèi)部函數(shù)也可以有自己的變量，這些變量都被限制在內(nèi)部函數(shù)的作用域中：

function outerFn() {
            document.write("Outer function<br/>");
            function innerFn() {
                var innerVar = 0;
                innerVar++;
                document.write("Inner function\t");
                document.write("innerVar = "+innerVar+"<br/>");
            }
            return innerFn;
        }
        var fnRef = outerFn();
        fnRef();
        fnRef();
        var fnRef2 = outerFn();
        fnRef2();
        fnRef2();

每當(dāng)通過引用或其它方式調(diào)用這個(gè)內(nèi)部函數(shù)時(shí)，就會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的innerVar變量，然后加1，最后顯示

Outer function
Inner function    innerVar = 1
Inner function    innerVar = 1
Outer function
Inner function    innerVar = 1
Inner function    innerVar = 1

內(nèi)部函數(shù)也可以像其他函數(shù)一樣引用全局變量：

var globalVar = 0;
        function outerFn() {
            document.write("Outer function<br/>");
            function innerFn() {
                globalVar++;
                document.write("Inner function\t");
                document.write("globalVar = " + globalVar + "<br/>");
            }
            return innerFn;
        }
        var fnRef = outerFn();
        fnRef();
        fnRef();
        var fnRef2 = outerFn();
        fnRef2();
        fnRef2();

現(xiàn)在每次調(diào)用內(nèi)部函數(shù)都會(huì)持續(xù)地遞增這個(gè)全局變量的值：

Outer function
Inner function    globalVar = 1
Inner function    globalVar = 2
Outer function
Inner function    globalVar = 3
Inner function    globalVar = 4

但是如果這個(gè)變量是父函數(shù)的局部變量又會(huì)怎樣呢？因?yàn)閮?nèi)部函數(shù)會(huì)引用到父函數(shù)的作用域（有興趣可以了解一下作用域鏈和活動(dòng)對(duì)象的知識(shí)），內(nèi)部函數(shù)也可以引用到這些變量

function outerFn() {
            var outerVar = 0;
            document.write("Outer function<br/>");
            function innerFn() {
                outerVar++;
                document.write("Inner function\t");
                document.write("outerVar = " + outerVar + "<br/>");
            }
            return innerFn;
        }
        var fnRef = outerFn();
        fnRef();
        fnRef();
        var fnRef2 = outerFn();
        fnRef2();
        fnRef2();

這一次結(jié)果非常有意思，也許或出乎我們的意料

Outer function
Inner function    outerVar = 1
Inner function    outerVar = 2
Outer function
Inner function    outerVar = 1
Inner function    outerVar = 2

我們看到的是前面兩種情況合成的效果，通過每個(gè)引用調(diào)用innerFn都會(huì)獨(dú)立的遞增outerVar。也就是說第二次調(diào)用outerFn沒有繼續(xù)沿用outerVar的值，而是在第二次函數(shù)調(diào)用的作用域創(chuàng)建并綁定了一個(gè)一個(gè)新的outerVar實(shí)例，兩個(gè)計(jì)數(shù)器完全無關(guān)。

當(dāng)內(nèi)部函數(shù)在定義它的作用域的外部被引用時(shí)，就創(chuàng)建了該內(nèi)部函數(shù)的一個(gè)閉包。這種情況下我們稱既不是內(nèi)部函數(shù)局部變量，也不是其參數(shù)的變量為自由變量，稱外部函數(shù)的調(diào)用環(huán)境為封閉閉包的環(huán)境。從本質(zhì)上講，如果內(nèi)部函數(shù)引用了位于外部函數(shù)中的變量，相當(dāng)于授權(quán)該變量能夠被延遲使用。因此，當(dāng)外部函數(shù)調(diào)用完成后，這些變量的內(nèi)存不會(huì)被釋放（最后的值會(huì)保存），閉包仍然需要使用它們。

3.閉包之間的交互

當(dāng)存在多個(gè)內(nèi)部函數(shù)時(shí)，很可能出現(xiàn)意料之外的閉包。我們定義一個(gè)遞增函數(shù)，這個(gè)函數(shù)的增量為2

function outerFn() {
            var outerVar = 0;
            document.write("Outer function<br/>");
            function innerFn1() {
                outerVar++;
                document.write("Inner function 1\t");
                document.write("outerVar = " + outerVar + "<br/>");
            }

            function innerFn2() {
                outerVar += 2;
                document.write("Inner function 2\t");
                document.write("outerVar = " + outerVar + "<br/>");
            }
            return { "fn1": innerFn1, "fn2": innerFn2 };
        }
        var fnRef = outerFn();
        fnRef.fn1();
        fnRef.fn2();
        fnRef.fn1();
        var fnRef2 = outerFn();
        fnRef2.fn1();
        fnRef2.fn2();
        fnRef2.fn1();

我們映射返回兩個(gè)內(nèi)部函數(shù)的引用，可以通過返回的引用調(diào)用任一個(gè)內(nèi)部函數(shù)，結(jié)果：

Outer function
Inner function 1    outerVar = 1
Inner function 2    outerVar = 3
Inner function 1    outerVar = 4
Outer function
Inner function 1    outerVar = 1
Inner function 2    outerVar = 3
Inner function 1    outerVar = 4

innerFn1和innerFn2引用了同一個(gè)局部變量，因此他們共享一個(gè)封閉環(huán)境。當(dāng)innerFn1為outerVar遞增一時(shí)，久違innerFn2設(shè)置了outerVar的新的起點(diǎn)值，反之亦然。我們也看到對(duì)outerFn的后續(xù)調(diào)用還會(huì)創(chuàng)建這些閉包的新實(shí)例，同時(shí)也會(huì)創(chuàng)建新的封閉環(huán)境，本質(zhì)上是創(chuàng)建了一個(gè)新對(duì)象，自由變量就是這個(gè)對(duì)象的實(shí)例變量，而閉包就是這個(gè)對(duì)象的實(shí)例方法，而且這些變量也是私有的，因?yàn)椴荒茉诜庋b它們的作用域外部直接引用這些變量，從而確保了了面向?qū)ο髷?shù)據(jù)的專有性。

3.解惑

現(xiàn)在我們可以回頭看看開頭寫的例子就很容易明白為什么第一種寫法每次都會(huì)alert 4了。

for (var i = 0; i < spans.length; i++) {
           spans[i].onclick = function() {
               alert(i);
           }
       }

上面代碼在頁面加載后就會(huì)執(zhí)行，當(dāng)i的值為4的時(shí)候，判斷條件不成立，for循環(huán)執(zhí)行完畢，但是因?yàn)槊總€(gè)span的onclick方法這時(shí)候?yàn)閮?nèi)部函數(shù)，所以i被閉包引用，內(nèi)存不能被銷毀，i的值會(huì)一直保持4，直到程序改變它或者所有的onclick函數(shù)銷毀（主動(dòng)把函數(shù)賦為null或者頁面卸載）時(shí)才會(huì)被回收。這樣每次我們點(diǎn)擊span的時(shí)候，onclick函數(shù)會(huì)查找i的值（作用域鏈?zhǔn)且梅绞剑?，一查等?，然后就alert給我們了。而第二種方式是使用了一個(gè)立即執(zhí)行的函數(shù)又創(chuàng)建了一層閉包，函數(shù)聲明放在括號(hào)內(nèi)就變成了表達(dá)式，后面再加上括號(hào)括號(hào)就是調(diào)用了，這時(shí)候把i當(dāng)參數(shù)傳入，函數(shù)立即執(zhí)行，num保存每次i的值。

這一通下來想必大家也和我一樣，對(duì)閉包有所了解了吧，當(dāng)然完全了解的話需要把函數(shù)的執(zhí)行環(huán)境和作用域鏈搞清楚 ^_^

分類: JavaScript Core

標(biāo)簽: javascript 閉包

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posted @ 2012-09-29 16:55 Samaritans 閱讀(28536) 評(píng)論(28) 編輯收藏

評(píng)論列表

#1樓 2012-09-29 17:21 以便以謝

這個(gè)確實(shí)是個(gè)難點(diǎn)，值得研究研究。。

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