JavaScript闭包

引子

JS的闭包一直是很多人不理解，也是在使用过程中经常出现问题的地方。每次看文章都会有所了解闭包，但是，用起来还是不对，而且错误百出，其关键问题还是出在对其不理解，不了解。此文章会不定期更新以及完善，希望在我学习的时候，让大家也能同我一起学习，我个人觉得闭包很关键，是否理解JS就要看是否理解闭包。

本文主要是对优秀文章的收集、节选及整理，希望能成为一篇了解、理解、学习闭包的文章，其中还会包含实例，如有不当之处还望指正。

什么是闭包？

闭包是一个拥有许多变量和绑定了这些变量的环境的表达式（通常是一个函数），因而这些变量也是该表达式的一部分。

相信很少有人能直接看懂这句话，因为他描述的太学术。其实这句话通俗的来说就是：JavaScript中所有的function都是一个闭包。不过一般来说，嵌套的function所产生的闭包更为强大，也是大部分时候我们所谓的“闭包”。看下面这段代码：

function a() { 
  var i = 0; 
  function b() { 
      alert(++i);  
  } 
  return b;
}
var c = a();
c();

这段代码有两个特点：

1、函数b嵌套在函数a内部；

2、函数a返回函数b。

引用关系如图：

JavaScript闭包

这样在执行完var c=a()后，变量c实际上是指向了函数b，再执行c()后就会弹出一个窗口显示i的值(第一次为1)。这段代码其实就创建了一个闭包，为什么？因为函数a外的变量c引用了函数a内的函数b，就是说：

当函数a的内部函数b被函数a外的一个变量引用的时候，就创建了一个闭包。

让我们说的更透彻一些。所谓“闭包”，就是在构造函数体内定义另外的函数作为目标对象的方法函数，而这个对象的方法函数反过来引用外层函数体中的临时变量。这使得只要目标对象在生存期内始终能保持其方法，就能间接保持原构造函数体当时用到的临时变量值。尽管最开始的构造函数调用已经结束，临时变量的名称也都消失了，但在目标对象的方法内却始终能引用到该变量的值，而且该值只能通这种方法来访问。即使再次调用相同的构造函数，但只会生成新对象和方法，新的临时变量只是对应新的值，和上次那次调用的是各自独立的。

闭包有什么作用？

简而言之，闭包的作用就是在a执行完并返回后，闭包使得Javascript的垃圾回收机制GC不会收回a所占用的资源，因为a的内部函数b的执行需要依赖a中的变量。这是对闭包作用的非常直白的描述，不专业也不严谨，但大概意思就是这样，理解闭包需要循序渐进的过程。

在上面的例子中，由于闭包的存在使得函数a返回后，a中的i始终存在，这样每次执行c()，i都是自加1后alert出i的值。

那么我们来想象另一种情况，如果a返回的不是函数b，情况就完全不同了。因为a执行完后，b没有被返回给a的外界，只是被a所引用，而此时a也只会被b引用，因此函数a和b互相引用但又不被外界打扰(被外界引用)，函数a和b就会被GC回收。

闭包内的微观世界

如果要更加深入的了解闭包以及函数a和嵌套函数b的关系，我们需要引入另外几个概念：函数的执行环境(excution context)、活动对象(call object)、作用域(scope)、作用域链(scope chain)。以函数a从定义到执行的过程为例阐述这几个概念。

当定义函数a的时候，js解释器会将函数a的作用域链(scope chain)设置为定义a时a所在的“环境”，如果a是一个全局函数，则scope chain中只有window对象。

当执行函数a的时候，a会进入相应的执行环境(excution context)。

在创建执行环境的过程中，首先会为a添加一个scope属性，即a的作用域，其值就为第1步中的scope chain。即a.scope=a的作用域链。

然后执行环境会创建一个活动对象(call object)。活动对象也是一个拥有属性的对象，但它不具有原型而且不能通过JavaScript代码直接访问。创建完活动对象后，把活动对象添加到a的作用域链的最顶端。此时a的作用域链包含了两个对象：a的活动对象和window对象。

下一步是在活动对象上添加一个arguments属性，它保存着调用函数a时所传递的参数。

最后把所有函数a的形参和内部的函数b的引用也添加到a的活动对象上。在这一步中，完成了函数b的的定义，因此如同第3步，函数b的作用域链被设置为b所被定义的环境，即a的作用域。

到此，整个函数a从定义到执行的步骤就完成了。此时a返回函数b的引用给c，又函数b的作用域链包含了对函数a的活动对象的引用，也就是说b可以访问到a中定义的所有变量和函数。函数b被c引用，函数b又依赖函数a，因此函数a在返回后不会被GC回收。

当函数b执行的时候亦会像以上步骤一样。因此，执行时b的作用域链包含了3个对象：b的活动对象、a的活动对象和window对象，如下图所示：

图片描述

如图所示，当在函数b中访问一个变量的时候，搜索顺序是：

1、先搜索自身的活动对象，如果存在则返回，如果不存在将继续搜索函数a的活动对象，依次查找，直到找到为止。

2、如果函数b存在prototype原型对象，则在查找完自身的活动对象后先查找自身的原型对象，再继续查找。这就是Javascript中的变量查找机制。

3、如果整个作用域链上都无法找到，则返回undefined。

小结，本段中提到了两个重要的词语：函数的定义与执行。文中提到函数的作用域是在定义函数时候就已经确定，而不是在执行的时候确定（参看步骤1和3）。用一段代码来说明这个问题：

function f(x) { 
   var g = function () { return x; }
    return g;
}
var h = f(1);
alert(h());

这段代码中变量h指向了f中的那个匿名函数(由g返回)。

假设函数h的作用域是在执行alert(h())确定的，那么此时h的作用域链是：h的活动对象->alert的活动对象->window对象。

假设函数h的作用域是在定义时确定的，就是说h指向的那个匿名函数在定义的时候就已经确定了作用域。那么在执行的时候，h的作用域链为：h的活动对象->f的活动对象->window对象。

如果第一种假设成立，那输出值就是undefined；如果第二种假设成立，输出值则为1。

运行结果证明了第2个假设是正确的，说明函数的作用域确实是在定义这个函数的时候就已经确定了。

闭包的应用场景

保护函数内的变量安全。以最开始的例子为例，函数a中i只有函数b才能访问，而无法通过其他途径访问到，因此保护了i的安全性。

在内存中维持一个变量。依然如前例，由于闭包，函数a中i的一直存在于内存中，因此每次执行c()，都会给i自加1。

通过保护变量的安全实现JS私有属性和私有方法（不能被外部访问）

私有属性和方法在Constructor外是无法被访问的

function Constructor(...) {  
  var that = this;  
  var membername = value; 
  function membername(...) {...}
}

以上3点是闭包最基本的应用场景，很多经典案例都源于此。

Javascript的垃圾回收机制

在Javascript中，如果一个对象不再被引用，那么这个对象就会被GC回收。如果两个对象互相引用，而不再被第3者所引用，那么这两个互相引用的对象也会被回收。因为函数a被b引用，b又被a外的c引用，这就是为什么函数a执行后不会被回收的原因。

转载：http://www.cnblogs.com

实例及应用

例子1

为每个<li>结点绑定click事件弹出循环的索引值。起初写成

id.onclick = function(){
    alert(i);
}

发现最终弹出的都是4，而不是想要的 1、2、3，因为循环完毕后i值变成了4。为了保存i的值，同样我们用闭包实现：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title></title>
    <script type="text/javascript">
        window.onload = function() {
            for (var i = 1; i < 4; i++) {
                var id = document.getElementById("a" + i);
                id.onclick = (function(i) {
                    return function() {
                        alert(i);
                    }
                })(i);
            }
        }
    </script>
</head>
<body>
    <ul>
        <li id="a1">aa</li>
        <li id="a2">aa</li>
        <li id="a3">aa</li>
    </ul>
</body>
</html>

例子2

用闭包实现程序的暂停执行功能。

<input type="button" value="继续" onclick='st();'/>
<script type="text/javascript">
    var st = (function() {
        alert(1);
        alert(2);
        return function() {
            alert(3);
            alert(4);
        }
    })();
</script>

例子3

把例子2作用延伸下，我想到了用他来实现window.confirm。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title></title>
    <script type="text/javascript">
        var $ = function(id) { return "string" == typeof id ? document.getElementById(id) : id; }
        var doConfirm = function(divId) {
            $(divId).style.display = "";
            function closeDiv() {
                $(divId).style.display = "none";
            }
            return function(isOk) {
                if (isOk) {
                    alert("Do deleting...");
                }
                closeDiv();
            }
        }
    </script>
    <style type="text/css">
        body
        {
            font-family: Arial;
            font-size: 13px;
            background-color: #FFFFFF;
        }
        #confirmDiv
        {
            width: 200px;
            height: 100px;
            border: dashed 1px black;
            position: absolute;
            left: 200px;
            top: 150px;
        }
    </style>
</head>
<body>
    <div>
        <input name="btn2" type="button" value="删除" onclick="doConfirm('confirmDiv');" />
        <div id="confirmDiv" style="display: none;">
            <div style='position: absolute; left: 50px; top: 15px;'>
                <p>
                    你确定要删除吗?</p>
                <input type="button" value="确定" onclick="doConfirm('confirmDiv')(true);" />
                <input type="button" value="取消" onclick="doConfirm('confirmDiv')(false);" />
            </div>
        </div>
    </div>
</body>
</html>

转载：http://www.cnblogs.com

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什么是闭包？

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