初步瞭解javascript閉包

 最近想要了解下javascript閉包,就在網上找了些資料看,發現這個講的還挺清晰的,就轉過來備忘吧^_^

什麼是閉包: 

官方的解釋是:閉包是一個擁有許多變量和綁定了這些變量的環境的表達式(通常是一個函數),因而這些變量也是該表達式的一部分。

相信很少有人能直接看懂這句話,因爲他描述的太學術。其實這句話通俗的來說就是:JavaScript中所有的function都是一個閉包。不過一般來說,嵌套的function所產生的閉包更爲強大,也是大部分時候我們所謂的閉包。看下面這段代碼:

這段代碼有兩個特點:

  1. 函數b嵌套在函數a的內部;
  2. 函數a返回函數b;

引用關係如圖:

關係圖

 

這樣在執行完var c=a()後,變量長實際上是指向了函數b,b中用到了變量i,再執行c()後會彈出一個窗口顯示i的值(第一次爲1)。這段代碼其實就是創建了一個閉包,爲什麼?因爲函數a外的變量c引用了函數a內的函數b,就是說:

當函數a的內部函數b被函數a外的一個變量引用的時候,就創建了一個我們通常所謂的“閉包”。

讓我們說的更透徹一些。所謂“閉包”,就是在構造函數體內定義另外一個函數作爲目標對象的方法函數,而這個對象的方法函數反過來引用外層函數體中的臨時變量。這使得只要目標對象在生存期內始終能保持其方法,就能間接保持原構造函數體當時用到的臨時變量值。儘管最開始的構造函數調用已經結束,臨時變量的名稱也都消失了,但在目標對象的方法內卻始終能引用到該變量的值,而且該值只能通過這種方法來訪問,即使再次調用相同的構造函數,但只會生成新對象和方法,新的臨時變量只是對應新的值,和上次那次調用是獨立的。

閉包有什麼作用和效果

簡而言之,閉包的作用就是在a執行完並返回後,閉包使得javascript的垃圾回收機制GC不會收回a所佔用的資源,因爲a的內部函數b的執行需要依賴a中的變量。這是對閉包作用的非常直白的描述,不專業也不嚴謹,但大概意思就是這樣,理解閉包需要循序漸進的過程。

在上面的例子中,由於閉包的存在使得函數a返回後,a中i始終存在,這樣每次執行c(),i都是自加1然後輸出的。

那麼我們來想象另一種情況,如果a返回的不是函數b,情況就不同了。因爲a執行完後,b沒有被返回給a的外界,只是被a所引用,而此時a也只會被b引用,因此函數a和b互相引用但又沒有被外界引用,函數a和b就會被GC回收。

閉包的微觀世界

如果要更加深入的瞭解閉包以及函數a和嵌套函數b的關係,我們需要引入另外幾個概念:函數的執行環境(excution context),活動對象(call object),作用域(scope),作用域鏈(scope chain)。以函數a從定義到執行的過程爲例闡述這幾個概念。

  • 當定義函數a的時候,js解釋器會將函數a的作用域鏈設置爲a當時所在的“環境”,如果a是一個全局函數,則作用域鏈中只有window對象。
  • 當執行函數a的時候,a會進入相應的執行環境。
  • 在創建執行環境的過程中,首先會爲a添加一個scope屬性,即a的作用域,其值就爲第一步中的作用域鏈。即a.scope=a的作用域鏈。
  • 然後執行環境會創建一個活動對象(call object)。活動對象也是一個擁有屬性的對象,但他不具有原型而且不能通過js代碼直接訪問。創建完活動對象後,把活動對象添加到a的作用域鏈的最頂端。此時a的作用域鏈包含了兩個對象:a的活動對象和window對象。
  • 下一步是在活動對象上添加一個arguments屬性,他保存着調用函數a時所傳遞的參數。
  • 最後把所有函數a的形參和內部的函數b的引用也添加到a的活動對象上。在這一步中,完成了函數b的定義,因此如同第三步,函數b的作用域鏈被設置爲b所被定義的環境,即a的作用域。

到此,整個函數a從定義到執行的步驟就完成了。此時a返回函數b的引用給c,又函數b的作用域鏈包含了對函數a的活動對象的引用,也就是說b可以訪問到a中定義的所有變量和函數。函數b被c引用,函數b又依賴域函數a,因此函數a在返回後不會被GC回收。

當函數b執行的時候,也會像以上的步驟一樣。因此,執行時b的作用域鏈包含3個對象:b的活動對象、a的活動對象和window對象,如下圖所示:

如圖所示,當在函數b中訪問一個變量的時候,搜索順序是:

  • 先搜索自身的活動對象,如果存在則返回,如果不存在將繼續搜索函數a的活動對象,一次查找,直到找到爲止。
  • 如果函數b存在prototype原型對象,則在查找完自身的活動對象後先查自身的原型對象,再繼續查找。這就是javascript中的變量扎着機制。
  • 如果整個作用域鏈上都無法找到,則返回undefined。

小結,本段中提到了兩個重要的概念:函數的定義與執行。文中提到函數的作用域是在定義函數的時候就已經確定了的,而不是在執行的時候確定的。用一段代碼來說明這個問題:

 

這段代碼中變量h指向了f中的那個匿名函數(由g返回)。

  • 假設函數h的作用域是在執行alert(h())時確定的,那麼此時h的作用域鏈是:h的活動對象->alert的活動對象->window對象。
  • 假設函數h的作用域是在定義時確定的,就是說h指向的那個匿名函數在定義時就已經確定了作用域。那麼在執行的時候,h的作用域鏈爲:h的活動對象->f的活動對象->window對象。

如果第一種假設成立,那輸出值就是undefined;如果第二種成立,則應該是輸出1。

運行結果證明第二種假設是正確的,說明函數的作用域鏈是在定義這個函數的時候就已經確定了的。

閉包的應用場景

  • 保護函數內的變量安全。以最開始的例子來說,函數a中的變量i,只有函數b才能訪問,而無法通過其他途徑訪問到,因此保護了i的安全性。
  • 在內存中維持一個變量。依然如前例,由於閉包,函數a中的i一直存在於內存中,因此每次執行c(),都會給i自加1.
  • 通過保護變量的安全,實現js的私有屬性和私有方法。

javascript的立即回收機制

在javascript中,如果一個對象不再被引用,那麼這個對象就會被GC回收。如果兩個對象互相引用,而不再被第三者所引用,那麼這兩個互相引用的對象也會被回收。因爲函數a被b引用,b又被a外的c引用,這就是爲什麼函數a執行後不會被回收的原因。

 

注:本文轉載自http://www.knowsky.com/442121.html

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