什么是闭包(Closure)

闭包(Closure)是 Javascript 中一个特别重要的概念,是 JavaScript 有别于很多其他语言的一个神奇特性:对于一个定义好的函数,不论你在哪里调用它,它始终保持着对定义时的上下文的引用。

看一个例子:

function foo() {
    var a = 2;
    function bar() {
        console.log( a );
    }
    return bar;
}

var baz = foo();
baz(); // 2

示例中,baz 函数不论在哪里被调用,执行结果打印的都是 foo 函数中声明的那个变量 a 。你会不会有这个疑问:变量 a 是函数 foo 的一个本地变量,当 foo 执行完成时,a 是不是应该被销毁?

一般情况下,确实是这样的(其他语言也一样,C, Java 都是)。在 JavaScript 中,如果没有形成闭包的话,函数本地变量确实会被销毁,不过示例中变量 a 属于闭包,所以它并不会被销毁。

回到主题,什么是闭包? MDN 对闭包这样定义:一个函数和对其周围状态(lexical environment,词法环境)的引用捆绑在一起(或者说函数被引用包围),这样的组合就是闭包(closure)。

💡 关于周围状态(词法环境),词法环境是从编译器角度来讲的,对于程序员,可以理解为程序执行上下文,也就是作用域链。

闭包与作用域

再来看个有趣的问题,我们稍微改动一下代码,也就是在上节示例的基础上,定义了另一个本地变量 b ,问题是:b 是否在闭包中?

function foo() {
    var a = 2;
  var b = 1; // 定义了另一个本地变量
    function bar() {
        console.log( a );
    }
    return bar;
}

var baz = foo();
baz(); // 2

我们看看 Chrome 中的 debug 执行情况:

Untitled.png

我们在 debug 环境下可以看到:b 是不在闭包中的。我们还看到,当前函数执行时会有一个上下文叫 作用域(Scope) ,并且其中包括:Local(本地), Closure(闭包), Global(全局) 三类作用域。

看看 ECMAScript 规范对 Scope 的定义:

Untitled 1.png

Table 9 — Internal Properties Only Defined for Some Objects 中,我们可以看到 [[Scope]] 的Value Type Domain 一列的值是 Lexical Environment ,这说明 [[Scope]] 就是一种词法环境,也就是函数执行上下文,作用域链

《你不知道的 Javascript》上卷中第五章,把 闭包 描述为 作用域闭包 ,我觉得这是更为准确的描述,更接近本质。

闭包与函数

再回去看看闭包的定义:“一个函数和对其周围状态(lexical environment,词法环境)...”,本文先讨论了词法环境(作用域),因为我觉得要理解 闭包,先要理解 作用域,前面也说过,叫 作用域闭包 更能准确描述闭包的本质。

闭包函数 是什么关系,我认为 函数闭包 形成的基本环境,这是其一。

而且,这个函数不是全局函数,因为全局函数的词法环境是 Global ,而不是 Closure ,那么可以这么说:这个函数是一个嵌套定义的函数,这是其二。

其三,我们可以从上节示例中看出,只有引用了外部函数中定义的变量才会出现在 闭包 中,也就是说:这个嵌套函数还必须引用外部函数中定义的变量。

另外,闭包 的神奇和强大还在于:Javascript 中函数是一等公民,可以作为参数、返回值、变量、对象属性值等,也就是 闭包 可以保存和传递。

看一个场景案例(引用自 MDN):

var makeCounter = 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 */

以这种方式使用闭包,提供了许多与面向对象编程相关的好处 —— 特别是数据隐藏和封装。

总结

最后,我们可以这样总结:闭包 是一个绑定了外部作用域的嵌套函数。

闭包产生的两个必要条件:

  1. 嵌套定义函数;
  2. 嵌套函数必须引用外部函数中定义的变量;

xie_zhichao
1.1k 声望274 粉丝

Web全栈开发者。