Javascript閉包(Closure)

閉包(closure)是Javascript語言的一個難點,也是它的特色,很多高級應用都要依靠閉包實現。

下面就是我的學習筆記,對於Javascript初學者應該是很有用的。

一、變量的作用域

要理解閉包,首先必須理解Javascript特殊的變量作用域。

變量的作用域無非就是兩種:全局變量和局部變量。

Javascript語言的特殊之處,就在於函數內部可以直接讀取全局變量。

  var n=999;

  function f1(){
    alert(n);
  }

  f1(); // 999

另一方面,在函數外部自然無法讀取函數內的局部變量。

  function f1(){
    var n=999;
  }

  alert(n); // error

這裡有一個地方需要註意,函數內部聲明變量的時候,一定要使用var命令。如果不用的話,你實際上聲明瞭一個全局變量!

  function f1(){
    n=999;
  }

  f1();

  alert(n); // 999

二、如何從外部讀取局部變量?

出於種種原因,我們有時候需要得到函數內的局部變量。但是,前面已經說過瞭,正常情況下,這是辦不到的,隻有通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。

  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內部的所有局部變量,對f2都是可見的。但是反過來就不行,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"鏈式作用域"結構(chain scope),子對象會一級一級地向上尋找所有父對象的變量。所以,父對象的所有變量,對子對象都是可見的,反之則不成立。

既然f2可以讀取f1中的局部變量,那麼隻要把f2作為返回值,我們不就可以在f1外部讀取它的內部變量瞭嗎!

  function f1(){

    var n=999;

    function f2(){
      alert(n);
    }

    return f2;

  }

  var result=f1();

  result(); // 999

三、閉包的概念

上一節代碼中的f2函數,就是閉包。

各種專業文獻上的"閉包"(closure)定義非常抽象,很難看懂。我的理解是,閉包就是能夠讀取其他函數內部變量的函數。

由於在Javascript語言中,隻有函數內部的子函數才能讀取局部變量,因此可以把閉包簡單理解成"定義在一個函數內部的函數"。

所以,在本質上,閉包就是將函數內部和函數外部連接起來的一座橋梁。

四、閉包的用途

閉包可以用在許多地方。它的最大用處有兩個,一個是前面提到的可以讀取函數內部的變量,另一個就是讓這些變量的值始終保持在內存中。

怎麼來理解這句話呢?請看下面的代碼。

  function f1(){

    var n=999;

    nAdd=function(){n+=1}

    function f2(){
      alert(n);
    }

    return f2;

  }

  var result=f1();

  result(); // 999

  nAdd();

  result(); // 1000

在這段代碼中,result實際上就是閉包f2函數。它一共運行瞭兩次,第一次的值是999,第二次的值是1000。這證明瞭,函數f1中的局部變量n一直保存在內存中,並沒有在f1調用後被自動清除。

為什麼會這樣呢?原因就在於f1是f2的父函數,而f2被賦給瞭一個全局變量,這導致f2始終在內存中,而f2的存在依賴於f1,因此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。

這段代碼中另一個值得註意的地方,就是"nAdd=function(){n+=1}"這一行,首先在nAdd前面沒有使用var關鍵字,因此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),而這個匿名函數本身也是一個閉包,所以nAdd相當於是一個setter,可以在函數外部對函數內部的局部變量進行操作。

五、使用閉包的註意點

1)由於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,所以不能濫用閉包,否則會造成網頁的性能問題,在IE中可能導致內存泄露。解決方法是,在退出函數之前,將不使用的局部變量全部刪除。

2)閉包會在父函數外部,改變父函數內部變量的值。所以,如果你把父函數當作對象(object)使用,把閉包當作它的公用方法(Public Method),把內部變量當作它的私有屬性(private value),這時一定要小心,不要隨便改變父函數內部變量的值。

六、思考題

如果你能理解下面兩段代碼的運行結果,應該就算理解閉包的運行機制瞭。

代碼片段一。

  var name = "The Window";

  var object = {
    name : "My Object",

    getNameFunc : function(){
      return function(){
        return this.name;
      };

    }

  };

  alert(object.getNameFunc()());


代碼片段二。

  var name = "The Window";

  var object = {
    name : "My Object",

    getNameFunc : function(){
      var that = this;
      return function(){
        return that.name;
      };

    }

  };

  alert(object.getNameFunc()());

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


JavaScript作用域鏈

 


<script type="text/javascript">

var i = "w i";

/*
   詞法作用域(Lexical Scoping)
   JavaScript中的函數運行在它們被定義的作用域裡,而不是它們被執行的作用域裡.

   這個作用域我們稱之為[[scope]]
   非內嵌函數的[[scope]]都是宿主對象,不同的宿主會有不同的內容
*/
var a =function(){
    alert(i);
}

var b = function(){
    var i = "b i";
    a();
}

var c = function(){
    a();
}

a();
/*
   函數在運行的時候,會先創建一個call Object,
   將函數的形參、變量和函數申明的結果都添加到call Object作為屬性;
   把call Object添加到該函數的作用域鏈的最前面;
   然後,再將函數定義時的[[scope]]添加到它的作用域鏈中;

   函數體內的標識符查找
   先從Scope Chain中第一個對象找,存在則返回,否則
   繼續查找下一個對象,存在則返回,否則(重復此步驟)
   最後找不到則返回undefined
*/


b();
c();

/*
   JavaScript中的scope Chain的機制使得閉包得以實現
*/
var d = function(){
    var i = "d i";
    var e = function(){
        alert(i);
    }
    return e;
}

var f = d();
f();
/*
   f是function e的引用
   call Object部分:沒有形參、變量申明和內部函數;
   [[scope]]部分:e定義在函數d體內,e的[[scope]]中可以訪問到d,i,e,然後d也會有一個[[scope]],又可以接著往上訪問,這樣,便形成一條鏈
*/

</script>

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