JS JavaScript閉包和作用域

閉包

JavaScript高級程序設(shè)計(jì)中對閉包的定義：閉包是指有權(quán)訪問另外一個(gè)函數(shù)作用域中變量的函數(shù)。

從概念上，閉包有兩個(gè)特點(diǎn)：

1. 函數(shù)
2. 能訪問另外一個(gè)函數(shù)的作用域中的變量

在ES6之前，JavaScript只有函數(shù)作用域的概念，沒有塊級作用域（但catch捕獲的異常，只能在catch中訪問）的概念。每個(gè)函數(shù)都是封閉的，外部訪問不到函數(shù)作用域中的變量。

function getName() {
  var name = "LHH";
  console.log(name);     //"LHH"
}
function displayName() {
    console.log(name);  //報(bào)錯(cuò)
}

把代碼改成以下：

function getName() {
  var name = "LHH";
  function displayName() {
    console.log(name);   
  }
  return displayName;
}
var getLHH = getName();  
getLHH()  //"LHH"

函數(shù)是一個(gè)閉包，外部就可以訪問函數(shù)中的變量

對于閉包有下面三個(gè)特性：

1.閉包可以訪問當(dāng)前函數(shù)以外的變量

function getOuter(){
  var date = '815';
  function getDate(str){
    console.log(str + date);  //訪問外部的date
  }
  return getDate('今天是：'); //"今天是：815"
}
getOuter();

getData是一個(gè)閉包，該函數(shù)執(zhí)行時(shí)，會(huì)形成一個(gè)作用域A，A中并沒有定義變量data，但它能從父一級作用域中找到該變量的定義。

2.即使外部函數(shù)已經(jīng)返回，閉包仍能訪問外部函數(shù)定義的變量

function getOuter(){
  var date = '815';
  function getDate(str){
    console.log(str + date);  //訪問外部的date
  }
  return getDate;     //外部函數(shù)返回
}
var today = getOuter();
today('今天是：');   //"今天是：815"
today('明天不是：');   //"明天不是：815"

3.閉包可以更新外部變量的值

function updateCount(){
  var count = 0;
  function getCount(val){
    count = val;
    console.log(count);
  }
  return getCount;     //外部函數(shù)返回
}
var count = updateCount();
count(815); //815
count(816); //816

作用域鏈

JavaScript中有一個(gè)執(zhí)行環(huán)境（execution context）的概念，它定義了變量或函數(shù)有權(quán)訪問的其他數(shù)據(jù)，決定了他們各自的行為。每個(gè)執(zhí)行環(huán)境都有一個(gè)與之關(guān)聯(lián)的變量對象，環(huán)境中定義的所有變量和函數(shù)都保存在這個(gè)對象中。可以修改它的屬性，但不能引用它。

變量對象也是有父作用域的。當(dāng)訪問一個(gè)變量時(shí)，解釋器會(huì)首先在當(dāng)前作用域查找標(biāo)識符，如果沒有找到，就去父作用域找，直到找到該變量的標(biāo)識符或者不再存在父作用域鏈了，這就是作用域鏈。

作用域鏈和原型繼承有點(diǎn)類似：如果去查找一個(gè)普通對象的屬性時(shí)，在當(dāng)前對象和其原型中都找不到時(shí)，會(huì)返回undefined，但查找的屬性在作用域中不存在的話就會(huì)拋出ReferenceError。

作用域頂端是全局對象。對于全局環(huán)境中的代碼，作用域中只包含一個(gè)元素：全局對象。所以，在全局環(huán)境中定義變量的時(shí)候，它們會(huì)被定義到全局對象中。當(dāng)函數(shù)被調(diào)用的時(shí)候，作用域鏈就會(huì)包含多個(gè)作用域?qū)ο蟆?/p>

1.全局環(huán)境

看一個(gè)例子：

// my_script.js
"use strict";
var foo = 1;
var bar = 2;

在全局環(huán)境中，創(chuàng)建了兩個(gè)簡單地變量。此時(shí)變量對象是全局對象：

執(zhí)行上述代碼，my_script.js本身會(huì)形成一個(gè)執(zhí)行環(huán)境，以及它所引用的變量對象。

2.無嵌套函數(shù)(Non-nested functions)

"use strict";
var foo = 1;
var bar = 2;
function myFunc() {
  //-- define local-to-function variables
  var a = 1;
  var b = 2;
  var foo = 3;
  console.log("inside myFunc");
}
console.log("outside");
//-- and then, call it:
myFunc();

當(dāng)myFunc被定義的時(shí)候，myFunc的標(biāo)識符（identifier）就被加到了當(dāng)前的作用域?qū)ο笾校ㄔ谶@里就是全局對象），并且這個(gè)標(biāo)識符所引用的是一個(gè)函數(shù)對象（function object）。函數(shù)對象中所包含的是函數(shù)的源代碼以及其他的屬性。內(nèi)部屬性[[scope]]指向的就是當(dāng)前的作用域?qū)ο蟆Ｒ簿褪侵傅木褪呛瘮?shù)的標(biāo)識符被創(chuàng)建的時(shí)候，我們所能夠直接訪問的那個(gè)作用域?qū)ο螅ㄔ谶@里就是全局對象）。

myFune所引用的函數(shù)對象，其本身不僅僅含有函數(shù)的代碼，并且還含有指向其創(chuàng)建的時(shí)候的作用域?qū)ο蟆?/p>

當(dāng)myFunc函數(shù)被調(diào)用的時(shí)候，一個(gè)新的作用域?qū)ο蟮谋粍?chuàng)建了。新的作用域?qū)ο笾邪?code>myFunc函數(shù)所定義的的本地變量，以及其參數(shù)（arguments）。這個(gè)新的作用域?qū)ο蟮母缸饔糜驅(qū)ο缶褪窃谶\(yùn)行myFunc時(shí)我們所能直接訪問的那個(gè)作用域?qū)ο螅慈謱ο螅?/p>

所以，當(dāng)myFunc被執(zhí)行的時(shí)候，對象之間的關(guān)系如下圖：

3.有嵌套的函數(shù)（Nested functions）

當(dāng)函數(shù)返回沒有被引用的時(shí)候，就會(huì)被垃圾回收器回收。但是對于閉包（函數(shù)嵌套是形成閉包的一種形式），即使外部函數(shù)返回了，函數(shù)對象仍會(huì)引用它被創(chuàng)建時(shí)的作用域?qū)ο蟆?/p>

"use strict";
function createCounter(initial) {
  var counter = initial;
  function increment(value) {
    counter += value;
  }
  function get() {
    return counter;
  }
  return {
    increment: increment,
    get: get
  };
}
var myCounter = createCounter(100);
console.log(myCounter.get());   // 返回 100
myCounter.increment(5);
console.log(myCounter.get());   // 返回 105

當(dāng)調(diào)用createCounter(100)時(shí)，對象之間的關(guān)系如下圖所示：

內(nèi)嵌函數(shù)increment和get都有指向createCounter(100) scope的應(yīng)用。如果createCounter(100)沒有任何返回值，那么createCounter(100) scope不再被引用，于是就可以被垃圾回收。但是因?yàn)?code>createCounter(100)實(shí)際上是有返回值的，并且返回值被存儲(chǔ)在了myCounter中，所以對象之間的引用關(guān)系變成了如下圖所示：

即使createCounter(100)已經(jīng)返回，但是其作用域仍在，并能且只能被內(nèi)聯(lián)函數(shù)訪問。可以通過調(diào)用myCounter.increment() 或 myCounter.get()來直接訪問createCounter(100)的作用域。

當(dāng)myCounter.increment()或 myCounter.get()被調(diào)用時(shí)，新的作用域?qū)ο髸?huì)被創(chuàng)建，并且該作用域?qū)ο蟮母缸饔糜驅(qū)ο髸?huì)是當(dāng)前可以直接訪問的作用域?qū)ο蟆４藭r(shí)，引用關(guān)系如下：

當(dāng)執(zhí)行到return counter;時(shí)，在get()所在的作用域并沒有找到對應(yīng)的標(biāo)示符，就會(huì)沿著作用域鏈往上找，直到找到變量counter，然后返回該變量。

當(dāng)單獨(dú)調(diào)用increment(5)時(shí)，參數(shù)value會(huì)存貯在當(dāng)前的作用域?qū)ο蟆：瘮?shù)要訪問value，能馬上在當(dāng)前作用域找到該變量。但是當(dāng)函數(shù)要訪問counter時(shí)，并沒有找到，于是沿著作用域鏈向上查找，在createCounter(100)的作用域找到了對應(yīng)的標(biāo)示符，increment()就會(huì)修改counter的值。除此之外，沒有其他方式來修改這個(gè)變量。閉包的強(qiáng)大也在于此，能夠存貯私有數(shù)據(jù)。

相同的函數(shù)，不同的作用域

//myScript.js
"use strict";
function createCounter(initial) {
  /* ... see the code from previous example ... */
}
//-- create counter objects
var myCounter1 = createCounter(100);
var myCounter2 = createCounter(200);

myCounter1 和myCounter2創(chuàng)建之后，關(guān)系圖如下：

在上面的例子中，myCounter1.increment和myCounter2.increment的函數(shù)對象擁有著一樣的代碼以及一樣的屬性值（name，length等等），但是它們的[[scope]]指向的是不一樣的作用域?qū)ο蟆?/p>

這才有了下面的結(jié)果：

var a, b;
a = myCounter1.get();   // a 等于 100
b = myCounter2.get();   // b 等于 200
myCounter1.increment(1);
myCounter1.increment(2);
myCounter2.increment(5);
a = myCounter1.get();   // a 等于 103
b = myCounter2.get();   // b 等于 205

歡迎關(guān)注