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索引

闭包

阮一峰 https://www.ruanyifeng.com/blog/2009/08/learning_javascript_closures.html

阮一峰关于 Javascript 中闭包的解读是否正确 https://www.zhihu.com/question/27712980

web前端面试 - 面试官系列 https://vue3js.cn/interview/JavaScript/closure.html#二、使用场景

闭包

JavaScript 变量可以是局部变量或全局变量(函数内部定义的变量是私有变量,函数外部定义的变量是全局变量)

获取或修改私有变量可以用到内嵌函数

闭包基于内嵌函数,return 一个内嵌函数,在内嵌函数中进行私有变量的处理

函数内部的私有变量可以通过内嵌函数修改

内嵌函数示例:

js
function add()
  {
    let counter = 0;
    function plus()
      {
        counter += 1;
    }
    plus();
    return counter;
}
console.log(add());   //1
function add()
  {
    let counter = 0;
    function plus()
      {
        counter += 1;
    }
    plus();
    return counter;
}
console.log(add());   //1

闭包示例:

js
const add = (function add() {
  let counter = 0;
  return function(){
  return counter +=1}
  })()
  console.log(add()); //1
  console.log(add()); //2
const add = (function add() {
  let counter = 0;
  return function(){
  return counter +=1}
  })()
  console.log(add()); //1
  console.log(add()); //2

变量的作用域

要理解闭包,首先必须理解Javascript特殊的变量作用域

变量的作用域无非就是两种:全局变量和局部变量

函数内部可以读取全局变量

js
var n = 999
function f1() {
  alert(n)
}
f1() // 999
var n = 999
function f1() {
  alert(n)
}
f1() // 999

但函数外部无法读取函数内的局部变量

js
function f1() {
  var n = 999
}
alert(n) // error
function f1() {
  var n = 999
}
alert(n) // error

这里有一个地方需要注意,函数内部声明变量的时候,一定要使用var命令

不使用 var 等于没有声明变量,而是相当于访问了 window 的屬性

js
function f1() {
  n = 999
}
f1()
alert(n) // 999
function f1() {
  n = 999
}
f1()
alert(n) // 999

和在 window 下声明变量的区别在于,访问 window 的属性创建的变量可以 delete,在全局作用域下直接声明的变量不可以 delete。

js
window.b = "hi";
b; // "hi"
delete b; // true
b; // ReferenceError: b is not defined
(function(){c = "hi"}());
c; // "hi"
delete c; // true
c; // ReferenceError: c is not defined
var a = "hi";
a; // "hi"
delete a; // false
a; // "hi"
window.b = "hi";
b; // "hi"
delete b; // true
b; // ReferenceError: b is not defined
(function(){c = "hi"}());
c; // "hi"
delete c; // true
c; // ReferenceError: c is not defined
var a = "hi";
a; // "hi"
delete a; // false
a; // "hi"

如何从外部读取局部变量

出于种种原因,我们有时候需要得到函数内的局部变量。但是,前面已经说过了,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。

js
function f1() {
  var n = 999

  function f2() {
    alert(n) // 999
  }
}

function f1() {
  var n = 999

  function f2() {
    alert(n) // 999
  }
}

在上面的代码中,函数f2就被包括在函数f1内部,这时f1内部的所有局部变量,对f2都是可见的。但是反过来就不行,f2内部的局部变量,对f1就是不可见的。这就是Javascript语言特有的"链式作用域"结构(chain scope),子对象会一级一级地向上寻找所有父对象的变量。所以,父对象的所有变量,对子对象都是可见的,反之则不成立。

既然f2可以读取f1中的局部变量,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!

js
function f1() {
  var n = 999

  function f2() {
    alert(n)
  }

  return f2
}

var result = f1()

result() // 999
function f1() {
  var n = 999

  function f2() {
    alert(n)
  }

  return f2
}

var result = f1()

result() // 999

f2函数,就是闭包。

闭包是什么

  • 闭包Closure)是词法闭包Lexical Closure)的简称,是引用了自由变量的函数。这个被引用的自由变量将和这个函数一同存在,即使已经离开了创造它的环境也不例外
  • 简单来说,就是局部变量和引用该局部变量的函数这两者加一块称为闭包

举个例子,abc都是局部变量,displayA只使用了a变量

函数在执行完后会销毁其内部环境,则init方法执行后bc变量都会回收,而a变量由于闭包的原因没有被回收,所以称adisplayA为一个闭包

js
function init() {
  var a = "a"; // 局部变量
  var b = "b"; // 局部变量
  var c = "c"; // 局部变量
  function displayA() {
      console.log(a); 
  }
  displayA();
}
init();
function init() {
  var a = "a"; // 局部变量
  var b = "b"; // 局部变量
  var c = "c"; // 局部变量
  function displayA() {
      console.log(a); 
  }
  displayA();
}
init();

所以可以得出闭包的主要作用:

  • 访问局部变量
  • 局部变量不被垃圾回收机制释放内存

一般函数的词法环境在函数返回后就被销毁,但是闭包会保存对创建时所在词法环境的引用,即便创建时所在的执行上下文被销毁,但创建时所在词法环境依然存在,以达到延长变量的生命的目的

下面举个例子:

在页面上添加一些可以调整字号的按钮

js
function makeSizer(size) {
  return function() {
    document.body.style.fontSize = size + 'px';
  };
}

var size12 = makeSizer(12);
var size14 = makeSizer(14);
var size16 = makeSizer(16);

document.getElementById('size-12').onclick = size12;
document.getElementById('size-14').onclick = size14;
document.getElementById('size-16').onclick = size16;
function makeSizer(size) {
  return function() {
    document.body.style.fontSize = size + 'px';
  };
}

var size12 = makeSizer(12);
var size14 = makeSizer(14);
var size16 = makeSizer(16);

document.getElementById('size-12').onclick = size12;
document.getElementById('size-14').onclick = size14;
document.getElementById('size-16').onclick = size16;

柯里化函数

柯里化的目的在于避免频繁调用具有相同参数函数的同时,又能够轻松的重用

js
// 假设我们有一个求长方形面积的函数
function getArea(width, height) {
    return width * height
}
// 如果我们碰到的长方形的宽老是10
const area1 = getArea(10, 20)
const area2 = getArea(10, 30)
const area3 = getArea(10, 40)

// 我们可以使用闭包柯里化这个计算面积的函数
function getArea(width) {
    return height => {
        return width * height
    }
}

const getTenWidthArea = getArea(10)
// 之后碰到宽度为10的长方形就可以这样计算面积
const area1 = getTenWidthArea(20)

// 而且如果遇到宽度偶尔变化也可以轻松复用
const getTwentyWidthArea = getArea(20)
// 假设我们有一个求长方形面积的函数
function getArea(width, height) {
    return width * height
}
// 如果我们碰到的长方形的宽老是10
const area1 = getArea(10, 20)
const area2 = getArea(10, 30)
const area3 = getArea(10, 40)

// 我们可以使用闭包柯里化这个计算面积的函数
function getArea(width) {
    return height => {
        return width * height
    }
}

const getTenWidthArea = getArea(10)
// 之后碰到宽度为10的长方形就可以这样计算面积
const area1 = getTenWidthArea(20)

// 而且如果遇到宽度偶尔变化也可以轻松复用
const getTwentyWidthArea = getArea(20)

使用闭包模拟私有方法

JavaScript中,没有支持声明私有变量,但我们可以使用闭包来模拟私有方法

下面举个例子:

js
var Counter = (function() {
  var privateCounter = 0;
  function changeBy(val) {
    privateCounter += val;
  }
  return {
    increment: function() {
      changeBy(1);
    },
    decrement: function() {
      changeBy(-1);
    },
    value: function() {
      return privateCounter;
    }
  }
})();

var Counter1 = makeCounter();
var Counter2 = makeCounter();
console.log(Counter1.value()); /* logs 0 */
Counter1.increment();
Counter1.increment();
console.log(Counter1.value()); /* logs 2 */
Counter1.decrement();
console.log(Counter1.value()); /* logs 1 */
console.log(Counter2.value()); /* logs 0 */
var Counter = (function() {
  var privateCounter = 0;
  function changeBy(val) {
    privateCounter += val;
  }
  return {
    increment: function() {
      changeBy(1);
    },
    decrement: function() {
      changeBy(-1);
    },
    value: function() {
      return privateCounter;
    }
  }
})();

var Counter1 = makeCounter();
var Counter2 = makeCounter();
console.log(Counter1.value()); /* logs 0 */
Counter1.increment();
Counter1.increment();
console.log(Counter1.value()); /* logs 2 */
Counter1.decrement();
console.log(Counter1.value()); /* logs 1 */
console.log(Counter2.value()); /* logs 0 */

上述通过使用闭包来定义公共函数,并令其可以访问私有函数和变量,这种方式也叫模块方式

两个计数器 Counter1Counter2 是维护它们各自的独立性的,每次调用其中一个计数器时,通过改变这个变量的值,会改变这个闭包的词法环境,不会影响另一个闭包中的变量

其他

例如计数器、延迟调用、回调等闭包的应用,其核心思想还是创建私有变量和延长变量的生命周期

注意事项

如果不是某些特定任务需要使用闭包,在其它函数中创建函数是不明智的,因为闭包在处理速度和内存消耗方面对脚本性能具有负面影响

例如,在创建新的对象或者类时,方法通常应该关联于对象的原型,而不是定义到对象的构造器中。

原因在于每个对象的创建,方法都会被重新赋值

js
function MyObject(name, message) {
  this.name = name.toString();
  this.message = message.toString();
  this.getName = function() {
    return this.name;
  };

  this.getMessage = function() {
    return this.message;
  };
}
function MyObject(name, message) {
  this.name = name.toString();
  this.message = message.toString();
  this.getName = function() {
    return this.name;
  };

  this.getMessage = function() {
    return this.message;
  };
}

上面的代码中,我们并没有利用到闭包的好处,因此可以避免使用闭包。修改成如下:

js
function MyObject(name, message) {
  this.name = name.toString();
  this.message = message.toString();
}
MyObject.prototype.getName = function() {
  return this.name;
};
MyObject.prototype.getMessage = function() {
  return this.message;
};
function MyObject(name, message) {
  this.name = name.toString();
  this.message = message.toString();
}
MyObject.prototype.getName = function() {
  return this.name;
};
MyObject.prototype.getMessage = function() {
  return this.message;
};

Released under the MIT License.