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JavaScript中詞法作用域、閉包與跳出閉包

lykops / 3168人閱讀

摘要:是典型的詞法作用域的語言,即一個符號參照到語境中符號名字出現的地方,局部變量缺省有著詞法作用域。沒有任何自己的局部變量,然而它可以訪問到外部函數的變量,即可以使用父函數中聲明的變量。通常,函數中的局部變量僅在函數的執行期間可用。

本文從屬于筆者的JavaScript 入門與最佳實踐系列文章,同時,本部分內容也歸納于筆者的我的校招準備之路:從Web前端到服務端應用架構這篇綜述。

大部分人都會做錯的經典JS閉包面試題
how-do-javascript-closures-work

Lexical Scope:詞法作用域

functions are executed using the scope chain that was in effect when they were defined

一般來說,在編程語言里我們常見的變量作用域就是詞法作用域與動態作用域(Dynamic Scope),絕大部分的編程語言都是使用的詞法作用域。詞法作用域注重的是所謂的Write-Time,即編程時的上下文,而動態作用域以及常見的this的用法,都是Run-Time,即運行時上下文。詞法作用域關注的是函數在何處被定義,而動態作用域關注的是函數在何處被調用。JavaScript是典型的詞法作用域的語言,即一個符號參照到語境中符號名字出現的地方,局部變量缺省有著詞法作用域。此二者的對比可以參考如下這個例子:

function foo() {
    console.log( a ); // 2 in Lexical Scope ,But 3 in Dynamic Scope
}

function bar() {
    var a = 3;
    foo();
}

var a = 2;

bar();

看一個實例如下:

var scope = "I am global";
function whatismyscope(){
   var scope = "I am just a local";
   function func() {return scope;}
   return func;
}

whatismyscope()()

該代碼片最終輸出的結果是:

I am just a local
Closure

閉包本身是含有自由變量的代碼塊,在JavaScript中我們常用的閉包則是本身的詞法作用域與變量保留相結合的表現,首先回顧下一個基本的詞法作用域的用法:

function init() {
  var name = "Mozilla";
  function displayName() {
    alert(name);
  }
  displayName();
}
init();

函數 init() 創建了一個局部變量 name,然后定義了名為 displayName() 的函數。displayName() 是一個內部函數——定義于 init() 之內且僅在該函數體內可用。displayName() 沒有任何自己的局部變量,然而它可以訪問到外部函數的變量,即可以使用父函數中聲明的 name 變量。注意,這里是直接執行外部的init函數,下面看一個閉包的例子:

function makeFunc() {
  var name = "Mozilla";
  function displayName() {
    alert(name);
  }
  return displayName;
}

var myFunc = makeFunc();
myFunc();

運行這段代碼的效果和之前的 init() 示例完全一樣:字符串 "Mozilla" 將被顯示在一個 JavaScript 警告框中。其中的不同 — 也是有意思的地方 — 在于 displayName() 內部函數在執行前被從其外圍函數中返回了。這段代碼看起來別扭卻能正常運行。通常,函數中的局部變量僅在函數的執行期間可用。一旦 makeFunc() 執行過后,我們會很合理的認為 name 變量將不再可用。雖然代碼運行的沒問題,但實際并不是這樣的。這個謎題的答案是 myFunc 變成一個閉包了。 閉包是一種特殊的對象。它由兩部分構成:函數,以及創建該函數的環境。環境由閉包創建時在作用域中的任何局部變量組成。在我們的例子中,myFunc 是一個閉包,由 displayName 函數和閉包創建時存在的 "Mozilla" 字符串形成。

避免閉包

在真實的開發中我們常常會使用閉包這一變量保留的特性來傳遞變量到異步函數中,不過閉包也往往會使程序出乎我們的控制,譬如在下面這個簡單的循環中,我們本希望能夠打印出0~9這幾個數:

for(var i = 0;i < 10;i++){
   setTimeout(()=>{console.log(i),1000})
}

不過所有輸入的i的值都是10,這與我們的期望產生了很大的偏差。因此我們在部分情況下需要破壞閉包而獲取真實的變量值。

將異步獲取值保留到新增的閉包中

我們可以考慮加一層閉包,將i以函數參數形式傳遞給內層函數:

    function init3() {     
      var pAry = document.getElementsByTagName("p");     
      for( var i=0; i

或者在新增的閉包中將i以局部變量形式傳遞給內部函數中:

    function init4() {     
      var pAry = document.getElementsByTagName("p");     
      for( var i=0; i
將變量值保留到作用域之外

在DOM環境中,我們可以將變量值存儲到要操作的DOM對象中:

    function init() {     
      var pAry = document.getElementsByTagName("p");     
      for( var i=0; i

也可以將變量i保存在匿名函數本身:

    function init2() {     
      var pAry = document.getElementsByTagName("p");     
      for( var i=0; i

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