闭包

夜尽天明夜尽天明 9.4k 2018-09-25 发布

闭包

闭包(closure)是 Javascript 语言的一个难点,也是它的特色,很多高级应用都要依靠闭包实现。

理解闭包,首先必须理解变量作用域。前面提到,JavaScript 有两种作用域:全局作用域和函数作用域。函数内部可以直接读取全局变量。

var n = 999;

function f1() {
  console.log(n);
}
f1() // 999

上面代码中,函数 f1 可以读取全局变量n。

但是,函数外部无法读取函数内部声明的变量。

function f1() {
  var n = 999;
}

console.log(n)
// Uncaught ReferenceError: n is not defined(

上面代码中,函数 f1 内部声明的变量 n,函数外是无法读取的。

如果出于种种原因,需要得到函数内的局部变量。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。

function f1() {
  var n = 999;
  function f2() {
  console.log(n); // 999
  }
}

上面代码中,函数 f2 就在函数 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 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!

function f1() {
  var n = 999;
  function f2() {
    console.log(n);
  }
  return f2;
}

var result = f1();
result(); // 999

上面代码中,函数 f1 的返回值就是函数 f2,由于 f2 可以读取 f1 的内部变量,所以就可以在外部获得 f1 的内部变量了。

闭包就是函数 f2,即能够读取其他函数内部变量的函数。由于在 JavaScript 语言中,只有函数内部的子函数才能读取内部变量,因此可以把闭包简单理解成 “定义在一个函数内部的函数”。闭包最大的特点,就是它可以“记住”诞生的环境,比如 f2 记住了它诞生的环境 f1,所以从 f2 可以得到 f1 的内部变量。在本质上,闭包就是将函数内部和函数外部连接起来的一座桥梁。

闭包的最大用处有两个:

  • 一个是可以读取函数内部的变量。
  • 另一个就是让这些变量始终保持在内存中,即闭包可以使得它诞生环境一直存在。
  • 闭包的另一个用处,是封装对象的私有属性和私有方法。

请看下面的例子,闭包使得内部变量记住上一次调用时的运算结果。

function createIncrementor(start) {
  return function () {
    return start++;
  };
}

var inc = createIncrementor(5);

inc() // 5
inc() // 6
inc() // 7

上面代码中,start 是函数 createIncrementor 的内部变量。通过闭包,start 的状态被保留了,每一次调用都是在上一次调用的基础上进行计算。从中可以看到,闭包 inc 使得函数 createIncrementor 的内部环境,一直存在。所以,闭包可以看作是函数内部作用域的一个接口。

为什么会这样呢?原因就在于 inc 始终在内存中,而 inc 的存在依赖于 createIncrementor,因此也始终在内存中,不会在调用结束后,被垃圾回收机制回收。

闭包的另一个用处,是封装对象的私有属性和私有方法。

function Person(name) {
  var _age;
  function setAge(n) {
    _age = n;
  }
  function getAge() {
    return _age;
  }

  return {
    name: name,
    getAge: getAge,
    setAge: setAge
  };
}

var p1 = Person('张三');
p1.setAge(25);
p1.getAge() // 25

上面代码中,函数 Person 的内部变量 _age,通过闭包 getAge 和 setAge,变成了返回对象 p1 的私有变量。

注意,外层函数每次运行,都会生成一个新的闭包,而这个闭包又会保留外层函数的内部变量,所以内存消耗很大。因此不能滥用闭包,否则会造成网页的性能问题。

参考教程:函数

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