# 闭包原理以及使用场景
讲解闭包时,我们先来看个例子
var n = 999;
function f1() {
console.log(n);
}
f1(); // 999
上面代码中,函数f1可以读取全局变量n。但是下面例子,函数外部无法读取函数内部声明的变量。
function f1() {
var n = 999;
}
console.log(n);
// Uncaught ReferenceError: n is not defined
上面代码中,函数f1内部声明的变量n,函数外是无法读取的.
如果有时需要得到函数内的局部变量。正常情况下,这是办不到的,只有通过变通方法才能实现。那就是在函数的内部,再定义一个函数。
function f1() {
var n = 999;
function f2() {
console.log(n); // 999
}
}
上面代码中,函数f2就在函数f1内部,这时f1内部的所有局部变量,对f2都是可见的。既然f2可以读取f1的局部变量,那么只要把f2作为返回值,我们不就可以在f1外部读取它的内部变量了吗!
# 闭包是什么
# 闭包是一种特殊的对象。
# 它由两部分组成。执行上下文(代号A),以及在该执行上下文中创建的函数(代号B)。
# 当B执行时,如果访问了A中变量对象中的值,那么闭包就会产生。
# 在大多数理解中,包括许多著名的书籍,文章里都以函数B的名字代指这里生成的闭包。而在chrome中,则以执行上下文A的函数名代指闭包。
我们可以对上面代码进行如下修改:
function f1(){
var a = 999;
function f2(){
console.log(a);
}
return f2; // f1返回了f2的引用
}
var result = f1(); // result就是f2函数了
result(); // 执行result,全局作用域下没有a的定义,
//但是函数闭包,能够把定义函数的时候的作用域一起记住,输出999
上面代码中,函数f1的返回值就是函数f2,由于f2可以读取f1的内部变量,所以就可以在外部获得f1的内部变量了。
上面的例子,首先有执行上下文f1,在f1中定义了函数f2,而通过对外返回f2的方式让f2得以执行。当f2执行时,访问了f1内部的变量a。因此这个时候闭包产生
闭包就是函数f1,
在上面的图中,红色箭头所指的正是闭包。其中Call Stack为当前的函数调用栈,Scope为当前正在被执行的函数的作用域链,Local为当前的局部变量。
JavaScript拥有自动的垃圾回收机制,关于垃圾回收机制,有一个重要的行为,那就是,当一个值,在内存中失去引用时,垃圾回收机制会根据特殊的算法找到它,并将其回收,释放内存。
而我们知道,函数的执行上下文,在执行完毕之后,生命周期结束,那么该函数的执行上下文就会失去引用。其占用的内存空间很快就会被垃圾回收器释放。可是闭包的存在,会阻止这一过程。
我们再来看个例子:
var fn = null;
function foo() {
var a = 2;
function innnerFoo() {
console.log(a);
}
fn = innnerFoo; // 将 innnerFoo的引用,赋值给全局变量中的fn
}
function bar() {
fn(); // 此处的保留的innerFoo的引用
}
foo();
bar(); // 2
在上面的例子中,foo()
执行完毕之后,按照常理,其执行环境生命周期会结束,所占内存被垃圾收集器释放。但是通过fn = innerFoo
,函数innerFoo
的引用被保留了下来,复制给了全局变量fn
。这个行为,导致了foo的变量对象,也被保留了下来。于是,函数fn在函数bar内部执行时,依然可以访问这个被保留下来的变量对象。所以此刻仍然能够访问到变量a的值。
这样,我们就可以称foo为闭包。
所以,通过闭包,我们可以在其他的执行上下文中,访问到函数的内部变量。比如在上面的例子中,我们在函数bar的执行环境中访问到了函数foo的a变量。个人认为,从应用层面,这是闭包最重要的特性。利用这个特性,我们可以实现很多有意思的东西。
不过读者朋友们需要注意的是,虽然例子中的闭包被保存在了全局变量中,但是闭包的作用域链并不会发生任何改变。在闭包中,能访问到的变量,仍然是作用域链上能够查询到的变量。
对上面的例子稍作修改,如果我们在函数bar中声明一个变量c,并在闭包fn中试图访问该变量,运行结果会抛出错误。
var fn = null;
function foo() {
var a = 2;
function innnerFoo() {
console.log(c); // 在这里,试图访问函数bar中的c变量,会抛出错误
console.log(a);
}
fn = innnerFoo; // 将 innnerFoo的引用,赋值给全局变量中的fn
}
function bar() {
var c = 100;
fn(); // 此处的保留的innerFoo的引用
}
foo();
bar();
# 闭包形成的条件
- 函数嵌套
- 内部函数引用外部函数的局部变量
# 闭包的应用场景
除了面试,在实践中,闭包有两个非常重要的应用场景。分别是模块化与柯里化。
# 柯里化
function add(){
//将传入的不定参数转为数组对象
let _args = Array.prototype.slice.call(arguments);
let _adder = function(){
_args.push(...arguments);
return _adder;
}
_adder.toString = function(){
return _args.reduce(function(a,b){
return a + b;
}, 0)
}
return _adder;
}
let a = add(1,2,3);
let b = add(1)(2)(4,3);
console.log(a); // 6
console.log(b); // 10
# 模块化
在我看来,模块是闭包最强大的一个应用场景。如果你是初学者,对于模块的了解可以暂时不用放在心上,因为理解模块需要更多的基础知识。但是如果你已经有了很多JavaScript的使用经验,在彻底了解了闭包之后,不妨借助本文介绍的作用域链与闭包的思路,重新理一理关于模块的知识。这对于我们理解各种各样的设计模式具有莫大的帮助。
(function () {
var a = 10;
var b = 20;
function add(num1, num2) {
var num1 = !!num1 ? num1 : a;
var num2 = !!num2 ? num2 : b;
return num1 + num2;
}
window.add = add;
})();
add(10, 20);
在上面的例子中,我使用函数自执行的方式,创建了一个模块。add是模块对外暴露的一个公共方法。而变量a,b被作为私有变量。
为了验证自己有没有搞懂作用域链与闭包,这里留下一个经典的思考题,常常也会在面试中被问到。
利用闭包,修改下面的代码,让循环输出的结果依次为1, 2, 3, 4, 5
for (var i=1; i<=5; i++) {
setTimeout( function timer() {
console.log(i);
}, i*1000 );
}