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JS 基礎篇--閉包和引用

EdwardUp / 1931人閱讀

摘要:因為沒有塊級作用域,只有函數作用域,所以閉包的使用與函數是緊密相關的。模擬私有變量這里返回兩個閉包函數和。閉包會在父函數外部,改變父函數內部變量的值。

簡介

Javascript 中一個最重要的特性就是閉包的使用。因為閉包的使用,當前作用域總可以訪問外部的作用域。因為Javascript 沒有塊級作用域,只有函數作用域,所以閉包的使用與函數是緊密相關的。

各種專業文獻上的"閉包"(closure)定義非常抽象,很難看懂。我的理解是,閉包就是能夠讀取其他函數內部變量的函數。

由于在Javascript語言中,只有函數內部的子函數才能讀取局部變量,因此可以把閉包簡單理解成"定義在一個函數內部的函數"。

閉包最大用處有兩個,一個是可以讀取函數內部的變量,另一個就是讓這些變量的值始終保持在內存中。

如下例子:

function f1(){
  var n=999;
  nAdd=function(){n+=1}
  function f2(){
    alert(n);
  }
  return f2;
}
var result=f1();
result(); // 999
nAdd();
result(); // 1000

在這段代碼中,result實際上就是閉包f2函數。它一共運行了兩次,第一次的值是999,第二次的值是1000。這證明了,函數f1中的局部變量n一直保存在內存中,并沒有在f1調用后被自動清除。

為什么會這樣呢?原因就在于f1是f2的父函數,而f2被賦給了一個全局變量,這導致f2始終在內存中,而f2的存在依賴于f1,因此f1也始終在內存中,不會在調用結束后,被垃圾回收機制(garbage collection)回收。

這段代碼中另一個值得注意的地方,就是"nAdd=function(){n+=1}"這一行,首先在nAdd前面沒有使用var關鍵字,因此nAdd是一個全局變量,而不是局部變量。其次,nAdd的值是一個匿名函數(anonymous function),而這個匿名函數本身也是一個閉包,所以nAdd相當于是一個setter,可以在函數外部對函數內部的局部變量進行操作。

模擬私有變量
function Counter(start) {
    var count = start;
    return {
        increment: function() {
            count++;
        },

        get: function() {
            return count;
        }
    }
}

var foo = Counter(4);
foo.increment();
foo.get(); // 5

這里 Counter 返回兩個閉包:函數 increment 和 get。這兩個函數一直保持著對 Counter 作用域的訪問,因此它們能一直訪問到定義在 Counter 作用域的變量 count。

私有變量的工作機制

由于 Javascript 不可以對作用域賦值和引用,所以在上例中,是沒有辦法在外部直接訪問內部私有變量 count。唯一的方法就是通過定義閉包來訪問。

var foo = new Counter(4);
foo.hack = function() {
    count = 1337;
};

上面的代碼不會改變 Counter 作用域內的 count 變量值,因為 hack 沒有在 Counter 內定義。上面這段代碼只會創建或者覆蓋全局變量 count。

循環內的閉包

一個最容易犯的錯誤就是在循環內使用閉包。

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

上面這段代碼不會輸出0到9,而是連續輸出10次10。
上面的匿名會一直保持一個對變量 i 的引用。當調用 console.log 函數開始輸出時,這是循環已經結束,而變量 i 已經為10了。
為了避免上面的錯誤發生,我們需要在每次循環時為變量 i 值創建一個拷貝。

避免引用錯誤

為了復制循環中變量的值,最好的方式是在外層加一個匿名的立刻執行函數。

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

這個外部的匿名函數接收循環變量 i 作為第一個參數,并將其值拷貝至它自身的參數 e。
外部的匿名函數將參數 e 再傳遞給 setTimeout,因此 setTimeout 有了指向參數 e 的引用。而且這個參數 e 的值不會因為外部的循環改變而改變。

還有另外一個方法可以實現同樣的效果,就是在 setTimeout 內的匿名函數中再返回一個匿名函數:

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

此外,通過 bind 方法也可以實現。

for(var i = 0; i < 10; i++) {
    setTimeout(console.log.bind(console, i), 1000);
}
閉包的注意點

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

2)閉包會在父函數外部,改變父函數內部變量的值。所以,如果你把父函數當作對象(object)使用,把閉包當作它的公用方法(Public Method),把內部變量當作它的私有屬性(private value),這時一定要小心,不要隨便改變父函數內部變量的值。

思考題

如果你能理解下面兩段代碼的運行結果,應該就算理解閉包的運行機制了。

代碼片段一。

var name = "The Window";
var object = {
  name : "My Object",
  getNameFunc : function(){
    return function(){
      return this.name;
    };
  }
};
alert(object.getNameFunc()());

代碼片段二。

var name = "The Window";
var object = {
  name : "My Object",
  getNameFunc : function(){
    var that = this;
    return function(){
      return that.name;
    };
  }
};
alert(object.getNameFunc()()); 
參考地址

Closures and References
阮一峰的網絡日志:學習Javascript閉包(Closure)

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