JS 閉包

閉包:

官方”的解釋是:閉包是一個(gè)擁有許多變量和綁定了這些變量的環(huán)境的表達(dá)式(通常是一個(gè)函數(shù)),因而這些變量也是該表達(dá)式的一部分。

當(dāng)函數(shù)a的內(nèi)部函數(shù)b被函數(shù)a外的一個(gè)變量引用的時(shí)候,就創(chuàng)建了一個(gè)閉包。

所謂“閉包”,就是在構(gòu)造函數(shù)體內(nèi)定義另外的函數(shù)作為目標(biāo)對象的方法函數(shù),而這個(gè)對象的方法函數(shù)反過來引用外層函數(shù)體中的臨時(shí)變量。這使得只要目標(biāo) 對象在生存期內(nèi)始終能保持其方法,就能間接保持原構(gòu)造函數(shù)體當(dāng)時(shí)用到的臨時(shí)變量值。盡管最開始的構(gòu)造函數(shù)調(diào)用已經(jīng)結(jié)束,臨時(shí)變量的名稱也都消失了,但在目標(biāo)對象的方法內(nèi)卻始終能引用到該變量的值,而且該值只能通這種方法來訪問。即使再次調(diào)用相同的構(gòu)造函數(shù),但只會(huì)生成新對象和方法,新的臨時(shí)變量只是對應(yīng)新 的值,和上次那次調(diào)用的是各自獨(dú)立的。

閉包的作用就是在a執(zhí)行完并返回后,閉包使得Javascript的垃圾回收機(jī)制GC不會(huì)收回a所占用的資源,因?yàn)閍的內(nèi)部函數(shù)b的執(zhí)行需要依賴a中的變量。這是對閉包作用的非常直白的描述,不專業(yè)也不嚴(yán)謹(jǐn),但大概意思就是這樣,理解閉包需要循序漸進(jìn)的過程。

如果要更加深入的了解閉包以及函數(shù)a和嵌套函數(shù)b的關(guān)系,我們需要引入另外幾個(gè)概念:函數(shù)的執(zhí)行環(huán)境(excution context)、活動(dòng)對象(call object)、作用域(scope)、作用域鏈(scope chain)。以函數(shù)a從定義到執(zhí)行的過程為例闡述這幾個(gè)概念。

當(dāng)定義函數(shù)a的時(shí)候,js解釋器會(huì)將函數(shù)a的作用域鏈(scope chain)設(shè)置為定義a時(shí)a所在的“環(huán)境”,如果a是一個(gè)全局函數(shù),則scope chain中只有window對象。

當(dāng)執(zhí)行函數(shù)a的時(shí)候,a會(huì)進(jìn)入相應(yīng)的執(zhí)行環(huán)境(excution context)

在創(chuàng)建執(zhí)行環(huán)境的過程中,首先會(huì)為a添加一個(gè)scope屬性,即a的作用域,其值就為第1步中的scope chain。即a.scope=a的作用域鏈。

然后執(zhí)行環(huán)境會(huì)創(chuàng)建一個(gè)活動(dòng)對象(call object)。活動(dòng)對象也是一個(gè)擁有屬性的對象,但它不具有原型而且不能通過JavaScript代碼直接訪問。創(chuàng)建完活動(dòng)對象后,把活動(dòng)對象添加到a的作用域鏈的最頂端。此時(shí)a的作用域鏈包含了兩個(gè)對象:a的活動(dòng)對象和window對象。

下一步是在活動(dòng)對象上添加一個(gè)arguments屬性,它保存著調(diào)用函數(shù)a時(shí)所傳遞的參數(shù)。

最后把所有函數(shù)a的形參和內(nèi)部的函數(shù)b的引用也添加到a的活動(dòng)對象上。在這一步中,完成了函數(shù)b的的定義,因此如同第3步,函數(shù)b的作用域鏈被設(shè)置為b所被定義的環(huán)境,即a的作用域。

到此,整個(gè)函數(shù)a從定義到執(zhí)行的步驟就完成了。此時(shí)a返回函數(shù)b的引用給c,又函數(shù)b的作用域鏈包含了對函數(shù)a的活動(dòng)對象的引用,也就是說b可以訪問到a中定義的所有變量和函數(shù)。函數(shù)b被c引用,函數(shù)b又依賴函數(shù)a,因此函數(shù)a在返回后不會(huì)被GC回收。

當(dāng)函數(shù)b執(zhí)行的時(shí)候亦會(huì)像以上步驟一樣。因此,執(zhí)行時(shí)b的作用域鏈包含了3個(gè)對象:b的活動(dòng)對象、a的活動(dòng)對象和window對象,如下圖所示:

如圖所示,當(dāng)在函數(shù)b中訪問一個(gè)變量的時(shí)候,搜索順序是:

先搜索自身的活動(dòng)對象,如果存在則返回,如果不存在將繼續(xù)搜索函數(shù)a的活動(dòng)對象,依次查找,直到找到為止。

如果函數(shù)b存在prototype原型對象,則在查找完自身的活動(dòng)對象后先查找自身的原型對象,再繼續(xù)查找。這就是Javascript中的變量查找機(jī)制。

如果整個(gè)作用域鏈上都無法找到,則返回undefined。

小結(jié),本段中提到了兩個(gè)重要的詞語:函數(shù)的定義執(zhí)行。文中提到函數(shù)的作用域是在定義函數(shù)時(shí)候就已經(jīng)確定,而不是在執(zhí)行的時(shí)候確定(參看步驟1和3)。用一段代碼來說明這個(gè)問題:

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(gè)匿名函數(shù)(由g返回)。

假設(shè)函數(shù)h的作用域是在執(zhí)行alert(h())確定的,那么此時(shí)h的作用域鏈?zhǔn)牵篽的活動(dòng)對象->alert的活動(dòng)對象->window對象。

假設(shè)函數(shù)h的作用域是在定義時(shí)確定的,就是說h指向的那個(gè)匿名函數(shù)在定義的時(shí)候就已經(jīng)確定了作用域。那么在執(zhí)行的時(shí)候,h的作用域鏈為:h的活動(dòng)對象->f的活動(dòng)對象->window對象。

如果第一種假設(shè)成立,那輸出值就是undefined;如果第二種假設(shè)成立,輸出值則為1。

運(yùn)行結(jié)果證明了第2個(gè)假設(shè)是正確的,說明函數(shù)的作用域確實(shí)是在定義這個(gè)函數(shù)的時(shí)候就已經(jīng)確定了

先從閉包特點(diǎn)解釋,應(yīng)該更好理解.

閉包的兩個(gè)特點(diǎn):

1、作為一個(gè)函數(shù)變量的一個(gè)引用 - 當(dāng)函數(shù)返回時(shí),其處于激活狀態(tài)。

2、一個(gè)閉包就是當(dāng)一個(gè)函數(shù)返回時(shí),一個(gè)沒有釋放資源的棧區(qū)。

其實(shí)上面兩點(diǎn)可以合成一點(diǎn),就是閉包函數(shù)返回時(shí),該函數(shù)內(nèi)部變量處于激活狀態(tài),函數(shù)所在棧區(qū)依然保留.

棧區(qū):存局部變量,定義的參數(shù),比如int,char之類的,以及調(diào)用現(xiàn)場存在棧區(qū),在函數(shù)結(jié)束時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)收回存儲(chǔ)單元。

堆區(qū):new,malloc等動(dòng)態(tài)開辟的存在堆,函數(shù)結(jié)束時(shí),需要我們用delete、free手動(dòng)釋放存儲(chǔ)區(qū)。

我們所熟知的主流語言,像C,java等,在函數(shù)內(nèi)部只要執(zhí)行了return,函數(shù)就會(huì)返回結(jié)果,然后內(nèi)存中刪除該函數(shù)所在的區(qū)域.生命周期也就停止了.一般的js函數(shù)也是這樣.

但是有閉包特性的js函數(shù)有點(diǎn)特殊.

就例子來說:

function a(){

var i=0;

function b(){

alert(++i);

}

return b;

}

var c = a();

c();

由于閉包的存在使得函數(shù)a返回后,a中的i始終存在,這樣每次執(zhí)行c(),i都是自加1后alert出i的值。

這樣在執(zhí)行完var c=a()后,變量c實(shí)際上是指向了函數(shù)b,再執(zhí)行c()后就會(huì)彈出一個(gè)窗口顯示i的值

當(dāng)函數(shù)a的內(nèi)部函數(shù)b被函數(shù)a外的一個(gè)變量引用的時(shí)候,就創(chuàng)建了一個(gè)閉包。

這是個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的閉包.在函數(shù)a中定義了函數(shù)b,a又return了b的值.這些可以先不管.

var c = a();

c();

這兩句執(zhí)行很重要.

在var c = a();這行里,執(zhí)行了a函數(shù),那么肯定a經(jīng)過了return.按照主流語言的函數(shù)特性,現(xiàn)在c的值就是a的返回值.

第二行c()的執(zhí)行實(shí)際執(zhí)行的就是b函數(shù).最后不管執(zhí)行的是誰,會(huì)彈出一個(gè)值為0的窗口,到此為止,所有的生命周期按理論來說就算全部結(jié)束了.

可是,如果我們再多執(zhí)行一行.

var c = a();

c();

c();

第一次彈出0,第二次執(zhí)行卻彈出了1.

也就是說,第一次c()后,a中的i依然保留.自然a在內(nèi)存的棧區(qū)依然保留.

a是return過了,但是,a及內(nèi)部值卻依然存在,這就是閉包.

好了,總結(jié)下,

1,閉包外層是個(gè)函數(shù).

2,閉包內(nèi)部都有函數(shù).

3,閉包會(huì)return內(nèi)部函數(shù).

4,閉包返回的函數(shù)內(nèi)部不能有return.(因?yàn)檫@樣就真的結(jié)束了)

5,執(zhí)行閉包后,閉包內(nèi)部變量會(huì)存在,而閉包內(nèi)部函數(shù)的內(nèi)部變量不會(huì)存在.

閉包應(yīng)用場景:

保護(hù)函數(shù)內(nèi)的變量安全。以最開始的例子為例,函數(shù)a中i只有函數(shù)b才能訪問,而無法通過其他途徑訪問到,因此保護(hù)了i的安全性。

在內(nèi)存中維持一個(gè)變量。依然如前例,由于閉包,函數(shù)a中i的一直存在于內(nèi)存中,因此每次執(zhí)行c(),都會(huì)給i自加1。

通過保護(hù)變量的安全實(shí)現(xiàn)JS私有屬性和私有方法(不能被外部訪問)

私有屬性和方法在Constructor外是無法被訪問的function?Constructor(…)?{

var?that?=?this;

var?membername?=?value;

function?membername(…)?{…}

}

以上3點(diǎn)是閉包最基本的應(yīng)用場景,很多經(jīng)典案例都源于此。

閉包的應(yīng)用場景(呵呵,復(fù)制的參考資料)

1、保護(hù)函數(shù)內(nèi)的變量安全。以最開始的例子為例,函數(shù)a中i只有函數(shù)b才能訪問,而無法通過其他途徑訪問到,因此保護(hù)了i的安全性。

2、在內(nèi)存中維持一個(gè)變量。依然如前例,由于閉包,函數(shù)a中i的一直存在于內(nèi)存中,因此每次執(zhí)行c(),都會(huì)給i自加1。

根據(jù)參考資料的應(yīng)用場景,我們會(huì)自然的想到j(luò)ava或是c++的類.雖然JS沒有類的概念,但是有了類的相似執(zhí)行結(jié)果.

另外,還有一種格式頗受爭議:

(function(a,b))(a,b);

如果你使用過jquery,并且觀察過他的代碼,你就會(huì)很奇怪他的寫法,網(wǎng)上有人也把這種格式叫做閉包.

Javascript的垃圾回收機(jī)制

在Javascript中,如果一個(gè)對象不再被引用,那么這個(gè)對象就會(huì)被GC回收。如果兩個(gè)對象互相引用,而不再被第3者所引用,那么這兩個(gè)互相引用的對象也會(huì)被回收。因?yàn)楹瘮?shù)a被b引用,b又被a外的c引用,這就是為什么函數(shù)a執(zhí)行后不會(huì)被回收的原因。

閉包特性:

作用域鏈,簡單來說,作用域鏈就是函數(shù)在定義的時(shí)候創(chuàng)建的,用于尋找使用到的變量的值的一個(gè)索引,而他內(nèi)部的規(guī)則是,把函數(shù)自身的本地變量放在最前面,把自身的父級函數(shù)中的變量放在其次,把再高一級函數(shù)中的變量放在更后面,以此類推直至全局對象為止.當(dāng)函數(shù)中需要查詢一個(gè)變量的值的時(shí)候,js解釋器會(huì)去作用域鏈去查找,從最前面的本地變量中先找,如果沒有找到對應(yīng)的變量,則到下一級的鏈上找,一旦找到了變量,則不再繼續(xù).如果找到最后也沒找到需要的變量,則解釋器返回undefined.

內(nèi)存回收機(jī)制,一般來說,一個(gè)函數(shù)在執(zhí)行開始的時(shí)候,會(huì)給其中定義的變量劃分內(nèi)存空間保存,以備后面的語句所用,等到函數(shù)執(zhí)行完畢返回了,這些變量就被認(rèn)為是無用的了.對應(yīng)的內(nèi)存空間也就被回收了.下次再執(zhí)行此函數(shù)的時(shí)候,所有的變量又回到最初的狀態(tài),重新賦值使用.但是如果這個(gè)函數(shù)內(nèi)部又嵌套了另一個(gè)函數(shù),而這個(gè)函數(shù)是有可能在外部被調(diào)用到的.并且這個(gè)內(nèi)部函數(shù)又使用了外部函數(shù)的某些變量的話.這種內(nèi)存回收機(jī)制就會(huì)出現(xiàn)問題.如果在外部函數(shù)返回后,又直接調(diào)用了內(nèi)部函數(shù),那么內(nèi)部函數(shù)就無法讀取到他所需要的外部函數(shù)中變量的值了.所以js解釋器在遇到函數(shù)定義的時(shí)候,會(huì)自動(dòng)把函數(shù)和他可能使用的變量(包括本地變量和父級和祖先級函數(shù)的變量(自由變量))一起保存起來.也就是構(gòu)建一個(gè)閉包,這些變量將不會(huì)被內(nèi)存回收器所回收,只有當(dāng)內(nèi)部的函數(shù)不可能被調(diào)用以后(例如被刪除了,或者沒有了指針),才會(huì)銷毀這個(gè)閉包,而沒有任何一個(gè)閉包引用的變量才會(huì)被下一次內(nèi)存回收啟動(dòng)時(shí)所回收.

使用閉包的注意點(diǎn)

1)由于閉包會(huì)使得函數(shù)中的變量都被保存在內(nèi)存中,內(nèi)存消耗很大,所以不能濫用閉包,否則會(huì)造成網(wǎng)頁的性能問題,在IE中可能導(dǎo)致內(nèi)存泄露。解決方法是,在退出函數(shù)之前,將不使用的局部變量全部刪除。

2)閉包會(huì)在父函數(shù)外部,改變父函數(shù)內(nèi)部變量的值。所以,如果你把父函數(shù)當(dāng)作對象(object)使用,把閉包當(dāng)作它的公用方法(Public Method),把內(nèi)部變量當(dāng)作它的私有屬性(private value),這時(shí)一定要小心,不要隨便

改變父函數(shù)內(nèi)部變量的值。


閉包常見誤解:

addEventListener回調(diào)函數(shù) ?返回的是個(gè)結(jié)果值 ?你的初始值想要點(diǎn)擊aaa bbb ?ccc 分別彈出1 2 3

/*函數(shù)點(diǎn)擊事件調(diào)用循環(huán)值 循環(huán)結(jié)果是4*/

document.body.innerHTML = "

aaa
"+"
bbb
"+"
ccc
";

for(var i=1;i<4;i++){

document.getElementById('div'+i);

addEventListener('click',function(){ //addEventListener回調(diào)函數(shù)

alert(i); //返回結(jié)果值

})

console.log(i);

}

/*循環(huán)結(jié)果 123*/

document.body.innerHTML = "

aaa
"+"
bbb
"+"
ccc
";

for(var i=1;i<4;i++){

document.getElementById('div'+i);

!function(i){

addEventListener('click',function(){ //addEventListener回調(diào)函數(shù)

alert(i);

})

}(i);

console.log(i);

} 解析:每次點(diǎn)擊div就會(huì)for循環(huán)i值就會(huì)傳值到匿名函數(shù)里面i,匿名函數(shù)里面用參數(shù)i來循環(huán)值

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