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闭包对于初学者而言一直是一个不太好理解的概念。最近在学习javascript的时候碰巧看到了关于这方面的讲解,自己才明白了许多,所以把它写出来分享给大家。当然,本文也是参考了很多blog和书籍,加上自己的理解写出来的,文章末尾会附上对应的参考文档。
变量作用域
//javascript的变量作用域可以分为两种:全局变量和局部变量。 //在函数内声明的变量就是局部变量,这个变量在函数体内可访问,在函数外部无法直接读取局部变量。 //例如: var globalVariable = 1; //全局变量 function f() { var localVariable = 100; //局部变量 注意函数内的变量一定要加上关键字var才能成为局部变量,不然就会成为全局变量 } alert(globalVariable); //显示1 alert(localVariable); //抛出错误 提示localVariable未声明
内部函数
//javascript内部函数又称为嵌套函数,就是在函数中声明的函数 //函数可以实现多级嵌套 //例如: function f() { function innerFunction() { //innerFunction是f的内部函数 function anotherInnerFunction() { //anotherInnerFunction是innerFunction的内部函数 } } }
变量作用域链
//局部变量对于内部函数而言是可访问的,整个作用域链只能向下传递。 //例如: function f() { var localVariable = 100; //局部变量 function innerFunction() { var anotherLocalVariable = 200; //局部变量 alert(localVariable);//内部函数可以访问外部函数的局部变量 } alert(anotherLocalVariable); //抛出错误 提示anotherLocalVariable未声明 }
函数是"一等公民"
//javascript借鉴了函数式编程的概念,把函数提到了一等公民的地位,意思是函数可以跟变量一样被赋值,作为传入参数和返回参数。 //例如: function f1() { } var temp1 = f1; //函数可以赋值给变量 function f2(f) { f(); } f2(f1); //函数f1可以作为函数f2的参数 function f3() { function f4() { } return f4; //函数f4可以作为函数f3执行后返回的参数 } var temp2 = f3(); //temp2的值是f4
如果单纯从字面上来理解"闭包"这两个字,往往让人摸不着头脑,所以我们可以更多地把"闭包"当作一个代号名称,不要从字面上理解这个概念。参考了多处资料,发现闭包的官方定义很晦涩难懂,经过我的理解,觉得闭包的概念可以这样描述:当一个内部函数在声明它的函数外被一个变量引用,就会形成闭包。看代码应该会更清晰一些:
function f() { var localVariable = 100; //局部变量 function innerFunction() { localVariable += 1; alert(localVariable);//访问局部变量 } return innerFunction; //innerFunction作为函数f的返回参数 } var temp = f(); //当函数f的内部函数innerFunction被函数f外的一个变量temp引用的时候,就创建了一个闭包。 temp(); //显示101 temp(); //显示102 //可见,闭包使得函数外部操作局部变量变为可能 //假如我们只是单纯执行f(),不把结果赋值给变量temp,那么执行完后,由于不存在其他引用,这时候函数f就会成为垃圾回收的对象 //而由于赋值给变量temp了,innerFunction引用到f函数,函数f的局部变量localVariable就不会被回收,所以就出现了上文中执行两次temp(),实现累加效果
单纯地知道闭包的概念是远远不够的,要充分理解闭包这个概念,还得从它的使用场景入手。
其实闭包的应用可以简单总结为一句话:将变量维持在内存,带来更好的安全性和封装性。就像在上一节中使用的demo一样,将localVariable维持在内存中,使得改变它变为可能。其实,要实现这个功能,你可能觉得使用全局变量就可以了,除非重新加载或关闭页面,否则全局变量一直在内存中。但是使用全局变量其实不是一种不好的做法,最主要是因为全局变量是可以手动更改的,例如定义一个globalVariable,你在接下来的代码可以随心所欲地修改,而使用闭包,想要修改变量,就只能通过调用已经实现的特定函数,学过面向对象的人都知道,这就是良好封装性的体现,不能随意修改,就保证了变量的安全性。例如下面的demo:
function f() { var localVariable = 100; //局部变量 function innerPlus() { localVariable += 1; alert(localVariable); } function innerMinus() { localVariable -= 1; alert(localVariable); } return { plus: innerPlus, minus:innerMinus }; //这次返回的不再是一个单独的函数,而是一个对象,对象的属性是两个内部函数 } var temp = f(); temp.plus(); //显示101 temp.minus(); //显示100 //只能通过temp的特定API操作变量,实现了封装性和更好的安全性
接下来的这一小节将从闭包的微观世界说起,展示一段javascipt代码,通过对javascript解析器执行原理的剖析,逐步地探讨闭包的内部机理。
function f() { var localVariable = 100; function innerFunction() { localVariable += 1; alert(localVariable); } return innerFunction; } var temp = f(); temp();
1. javascript解析器会在页面加载后创建一个全局执行上下文(Execution Context),全局执行上下文的作用域链中只有一个全局对象,它定义了javascript中所有可用的全局变量和函数,全局对象在初始化的时候会包含this,window,document等对象,全局对象会随着javascript的执行动态地新增对象。
2. 当javascript解析器执行到函数声明function f(){...}的时候,因为函数f是一个全局函数,所以会把全局执行上下文的作用域链赋给函数f的内部属性scope(内部属性无法通过javascript直接访问)。
3. 接下来var temp = f(),这时javascript解析器会执行函数f,同时创建一个对应的执行上下文,并创建一个活动对象,并初始化给this和函数传入参数arguments,同时给函数f的所有局部变量赋值。活动对象会出现在执行上下文作用域链的顶端,紧接着是f函数的scope属性中的对象。
4. 执行f函数的时候,javascript解析器会完成函数innerFunction的声明,这时innerFunction的执行上下文是函数f的执行上下文,所以会把函数f的执行上下文作用域链赋值给innerFunction的scope属性。
5. 最后执行temp(),其实就是执行innerFunction(),这时候会创建一个对应的新的执行上下文,同时创建temp函数的活动对象。同样活动对象会出现在作用域链的顶端,接下来是scope属性的作用域链。
此时,函数f从声明到执行的步骤就完成了。最终函数temp的作用域链引用着函数f的活动对象,所以在函数f返回后就不会被GC回收。从这里也可以清晰地看到,函数temp在查找localVariable变量的时候,首先先从自身的活动对象中查找,找不到再到原型对象(有关原型对象这里就暂时不讨论了)中找,之后就到函数f的活动对象中找,再找不到就到全局对象中查找。
如果你有什么新的想法,欢迎留言讨论。
参考文献: 阮一峰的网络日志-学习javascript闭包,javascript权威指南第8章闭包,高性能网站建设进阶指南第7章编写高效的javascript
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原文地址:http://www.cnblogs.com/teroy/p/3931771.html