Javascript的閉包詳解

更新時(shí)間：2014年12月26日 10:09:33 投稿：hebedich

這篇文章主要介紹了Javascript的閉包詳解,需要的朋友可以參考下

前言：還是一篇入門文章。Javascript中有幾個(gè)非常重要的語言特性——對(duì)象、原型繼承、閉包。其中閉包對(duì)于那些使用傳統(tǒng)靜態(tài)語言C/C++的程序員來說是一個(gè)新的語言特性。本文將以例子入手來介紹Javascript閉包的語言特性，并結(jié)合一點(diǎn) ECMAScript語言規(guī)范來使讀者可以更深入的理解閉包。

注：本文是入門文章，例子素材整理于網(wǎng)絡(luò)，如果你是高手，歡迎針對(duì)文章提出技術(shù)性建議和意見。本文討論的是Javascript，不想做語言對(duì)比，如果您對(duì)Javascript天生不適，請(qǐng)自行繞道。

什么是閉包
閉包是什么?閉包是Closure，這是靜態(tài)語言所不具有的一個(gè)新特性。但是閉包也不是什么復(fù)雜到不可理解的東西，簡(jiǎn)而言之，閉包就是：

閉包就是函數(shù)的局部變量集合，只是這些局部變量在函數(shù)返回后會(huì)繼續(xù)存在。
閉包就是就是函數(shù)的“堆?！痹诤瘮?shù)返回后并不釋放，我們也可以理解為這些函數(shù)堆棧并不在棧上分配而是在堆上分配
當(dāng)在一個(gè)函數(shù)內(nèi)定義另外一個(gè)函數(shù)就會(huì)產(chǎn)生閉包
上面的第二定義是第一個(gè)補(bǔ)充說明，抽取第一個(gè)定義的主謂賓——閉包是函數(shù)的‘局部變量'集合。只是這個(gè)局部變量是可以在函數(shù)返回后被訪問。（這個(gè)不是官方定義，但是這個(gè)定義應(yīng)該更有利于你理解閉包）

做為局部變量都可以被函數(shù)內(nèi)的代碼訪問，這個(gè)和靜態(tài)語言是沒有差別。閉包的差別在于局部變變量可以在函數(shù)執(zhí)行結(jié)束后仍然被函數(shù)外的代碼訪問。這意味著函數(shù)必須返回一個(gè)指向閉包的“引用”，或?qū)⑦@個(gè)”引用”賦值給某個(gè)外部變量，才能保證閉包中局部變量被外部代碼訪問。當(dāng)然包含這個(gè)引用的實(shí)體應(yīng)該是一個(gè) 對(duì)象，因?yàn)樵贘avascript中除了基本類型剩下的就都是對(duì)象了。可惜的是，ECMAScript并沒有提供相關(guān)的成員和方法來訪問閉包中的局部變量。但是在ECMAScript中，函數(shù)對(duì)象中定義的內(nèi)部函數(shù)(inner function)是可以直接訪問外部函數(shù)的局部變量，通過這種機(jī)制，我們就可以以如下的方式完成對(duì)閉包的訪問了。

復(fù)制代碼代碼如下:

function greeting(name) {

    var text = 'Hello ' + name; // local variable

    // 每次調(diào)用時(shí)，產(chǎn)生閉包，并返回內(nèi)部函數(shù)對(duì)象給調(diào)用者

    return function() { alert(text); }

}

var sayHello=greeting("Closure");

sayHello()  // 通過閉包訪問到了局部變量text

上述代碼的執(zhí)行結(jié)果是：Hello Closure，因?yàn)閟ayHello()函數(shù)在greeting函數(shù)執(zhí)行完畢后，仍然可以訪問到了定義在其之內(nèi)的局部變量text。

好了，這個(gè)就是傳說中閉包的效果，閉包在Javascript中有多種應(yīng)用場(chǎng)景和模式，比如Singleton，Power Constructor等這些Javascript模式都離不開對(duì)閉包的使用。

ECMAScript閉包模型
ECMAScript到底是如何實(shí)現(xiàn)閉包的呢？想深入了解的親們可以獲取ECMAScript 規(guī)范進(jìn)行研究，我這里也只做一個(gè)簡(jiǎn)單的講解，內(nèi)容也是來自于網(wǎng)絡(luò)。

在ECMAscript的腳本的函數(shù)運(yùn)行時(shí)，每個(gè)函數(shù)關(guān)聯(lián)都有一個(gè)執(zhí)行上下文場(chǎng)景(Execution Context) ，這個(gè)執(zhí)行上下文場(chǎng)景中包含三個(gè)部分

文法環(huán)境（The LexicalEnvironment）
變量環(huán)境（The VariableEnvironment）
this綁定
其中第三點(diǎn)this綁定與閉包無關(guān)，不在本文中討論。文法環(huán)境中用于解析函數(shù)執(zhí)行過程使用到的變量標(biāo)識(shí)符。我們可以將文法環(huán)境想象成一個(gè)對(duì)象，該對(duì) 象包含了兩個(gè)重要組件，環(huán)境記錄(Enviroment Recode)，和外部引用(指針)。環(huán)境記錄包含包含了函數(shù)內(nèi)部聲明的局部變量和參數(shù)變量，外部引用指向了外部函數(shù)對(duì)象的上下文執(zhí)行場(chǎng)景。全局的上下文場(chǎng)景中此引用值為NULL。這樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就構(gòu)成了一個(gè)單向的鏈表，每個(gè)引用都指向外層的上下文場(chǎng)景。

例如上面我們例子的閉包模型應(yīng)該是這樣，sayHello函數(shù)在最下層，上層是函數(shù)greeting，最外層是全局場(chǎng)景。如下圖：因此當(dāng)sayHello被調(diào)用的時(shí)候，sayHello會(huì)通過上下文場(chǎng)景找到局部變量text的值，因此在屏幕的對(duì)話框中顯示出”Hello Closure” 變量環(huán)境(The VariableEnvironment)和文法環(huán)境的作用基本相似，具體的區(qū)別請(qǐng)參看ECMAScript的規(guī)范文檔。

閉包的樣列
前面的我大致了解了Javascript閉包是什么，閉包在Javascript是怎么實(shí)現(xiàn)的。下面我們通過針對(duì)一些例子來幫助大家更加深入的理解閉包，下面共有5個(gè)樣例，例子來自于JavaScript Closures For Dummies(鏡像)。例子1:閉包中局部變量是引用而非拷貝

復(fù)制代碼代碼如下:

function say667() {

    // Local variable that ends up within closure

    var num = 666;

    var sayAlert = function() { alert(num); }

    num++;

    return sayAlert;

}

var sayAlert = say667();

sayAlert()

因此執(zhí)行結(jié)果應(yīng)該彈出的667而非666。

例子2：多個(gè)函數(shù)綁定同一個(gè)閉包，因?yàn)樗麄兌x在同一個(gè)函數(shù)內(nèi)。

復(fù)制代碼代碼如下:

function setupSomeGlobals() {

    // Local variable that ends up within closure

    var num = 666;

    // Store some references to functions as global variables

    gAlertNumber = function() { alert(num); }

    gIncreaseNumber = function() { num++; }

    gSetNumber = function(x) { num = x; }

}

setupSomeGlobals(); // 為三個(gè)全局變量賦值

gAlertNumber(); //666

gIncreaseNumber();

gAlertNumber(); // 667

gSetNumber(12);//

gAlertNumber();//12

例子3：當(dāng)在一個(gè)循環(huán)中賦值函數(shù)時(shí)，這些函數(shù)將綁定同樣的閉包

復(fù)制代碼代碼如下:

function buildList(list) {

    var result = [];

    for (var i = 0; i < list.length; i++) {

        var item = 'item' + list[i];

        result.push( function() {alert(item + ' ' + list[i])} );

    }

    return result;

}

function testList() {

    var fnlist = buildList([1,2,3]);

    // using j only to help prevent confusion - could use i

    for (var j = 0; j < fnlist.length; j++) {

        fnlist[j]();

    }

}

testList的執(zhí)行結(jié)果是彈出item3 undefined窗口三次，因?yàn)檫@三個(gè)函數(shù)綁定了同一個(gè)閉包，而且item的值為最后計(jì)算的結(jié)果，但是當(dāng)i跳出循環(huán)時(shí)i值為4，所以list[4]的結(jié)果為undefined.

例子4：外部函數(shù)所有局部變量都在閉包內(nèi)，即使這個(gè)變量聲明在內(nèi)部函數(shù)定義之后。

復(fù)制代碼代碼如下:

function sayAlice() {

    var sayAlert = function() { alert(alice); }

    // Local variable that ends up within closure

    var alice = 'Hello Alice';

    return sayAlert;

}

var helloAlice=sayAlice();

helloAlice();

執(zhí)行結(jié)果是彈出”Hello Alice”的窗口。即使局部變量聲明在函數(shù)sayAlert之后，局部變量仍然可以被訪問到。

例子5：每次函數(shù)調(diào)用的時(shí)候創(chuàng)建一個(gè)新的閉包

復(fù)制代碼代碼如下:

function newClosure(someNum, someRef) {

    // Local variables that end up within closure

    var num = someNum;

    var anArray = [1,2,3];

    var ref = someRef;

    return function(x) {

        num += x;

        anArray.push(num);

        alert('num: ' + num +

        '\nanArray ' + anArray.toString() +

        '\nref.someVar ' + ref.someVar);

    }

}

closure1=newClosure(40,{someVar:'closure 1'});

closure2=newClosure(1000,{someVar:'closure 2'});

closure1(5); // num:45 anArray[1,2,3,45] ref:'someVar closure1'

closure2(-10);// num:990 anArray[1,2,3,990] ref:'someVar closure2'

閉包的應(yīng)用
Singleton 單件：

復(fù)制代碼代碼如下:

var singleton = function () {

    var privateVariable;

    function privateFunction(x) {

        ...privateVariable...

    }

    return {

        firstMethod: function (a, b) {

            ...privateVariable...

        },

        secondMethod: function (c) {

            ...privateFunction()...

        }

    };

}();

這個(gè)單件通過閉包來實(shí)現(xiàn)。通過閉包完成了私有的成員和方法的封裝。匿名主函數(shù)返回一個(gè)對(duì)象。對(duì)象包含了兩個(gè)方法，方法1可以方法私有變量，方法2訪問內(nèi)部私有函數(shù)。需要注意的地方是匿名主函數(shù)結(jié)束的地方的'()'，如果沒有這個(gè)'()'就不能產(chǎn)生單件。因?yàn)槟涿瘮?shù)只能返回了唯一的對(duì)象，而且不能被其他地方調(diào)用。這個(gè)就是利用閉包產(chǎn)生單件的方法。

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