面試官問我:什麼是JavaScript閉包,我該如何回答

閉包,有人說它是一種設計理念,有人說所有的函數都是閉包。到底什麼是閉包?這個問題在面試是時候經常都會被問,很多小白一聽就懵逼了,不知道如何回答好。
這個問題也有很多朋友在公衆號給李老師留言了,問題表達方式不一樣,都是終歸到一點,就是對閉包沒有很清晰的理解。大家經常去網上找相關資料,但是對閉包的說法都是各種各樣的,讓大家對閉包的定義沒有一個概念。
所以今天我們來一起講講什麼是閉包,幫助大家理解,今天的內容可以直接收藏起來。方便以後看。

什麼是閉包(Closure)

簡單講,閉包就是指有權訪問另一個函數作用域中的變量的函數。
MDN 上面這麼說:閉包是一種特殊的對象。
它由兩部分構成:函數,以及創建該函數的環境。環境由閉包創建時在作用域中的任何局部變量組成。

這種官方的概念是比較難理解的,在面試的時候說出來也不是很專業,因爲沒辦法有個具體的邏輯。
我個人認爲,理解閉包的關鍵在於:外部函數調用之後其變量對象本應該被銷燬,但閉包的存在使我們仍然可以訪問外部函數的變量對象,這就是閉包的重要概念。
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產生一個閉包

創建閉包最常見方式,就是在一個函數內部創建另一個函數。下面例子中的 closure 就是一個閉包:
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閉包的作用域鏈包含着它自己的作用域,以及包含它的函數的作用域和全局作用域。

閉包的注意事項

.通常,函數的作用域及其所有變量都會在函數執行結束後被銷燬。但是,在創建了一個閉包以後,這個函數的作用域就會一直保存到閉包不存在爲止。
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從上述代碼可以看到add5 和 add10 都是閉包。它們共享相同的函數定義,但是保存了不同的環境。在 add5 的環境中,x 爲 5。而在 add10 中,x 則爲 10。最後通過 null 釋放了 add5 和 add10 對閉包的引用。
在javascript中,如果一個對象不再被引用,那麼這個對象就會被垃圾回收機制回收;
如果兩個對象互相引用,而不再被第3者所引用,那麼這兩個互相引用的對象也會被回收。

閉包只能取得包含函數中任何變量的最後一個值
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大家看一下上面這個代碼,arr數組中包含了10個匿名函數,每個匿名函數都能訪問外部函數的變量i,那麼i是多少呢?
當arrFunc執行完畢後,其作用域被銷燬,但它的變量對象仍保存在內存中,得以被匿名訪問,這時i的值爲10。
要想保存在循環過程中每一個i的值,需要在匿名函數外部再套用一個匿名函數,在這個匿名函數中定義另一個變量並且立即執行來保存i的值。
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這時最內部的匿名函數訪問的是num的值,所以數組中10個匿名函數的返回值就是1-10。

閉包中的this對象

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在上面這段代碼中,obj.getName()()實際上是在全局作用域中調用了匿名函數,this指向了window。
這裏要理解函數名與函數功能是分割開的,不要認爲函數在哪裏,其內部的this就指向哪裏。
window纔是匿名函數功能執行的環境。
如果想使this指向外部函數的執行環境,可以這樣改寫:
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在閉包中,arguments與this也有相同的問題。下面的情況也要注意:
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obj.getName();這時getName()是在對象obj的環境中執行的,所以this指向obj。
(obj.getName = obj.getName)賦值語句返回的是等號右邊的值,在全局作用域中返回,所以(obj.getName = obj.getName)();的this指向全局。要把函數名和函數功能分割開來。

內存泄漏

閉包會引用包含函數的整個變量對象,如果閉包的作用域鏈中保存着一個HTML元素,那麼就意味着該元素無法被銷燬。所以我們有必要在對這個元素操作完之後主動銷燬。
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函數內部的定時器

當函數內部的定時器引用了外部函數的變量對象時,該變量對象不會被銷燬。
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閉包的應用

應用閉包的主要場合是:設計私有的方法和變量。
任何在函數中定義的變量,都可以認爲是私有變量,因爲不能在函數外部訪問這些變量。私有變量包括函數的參數、局部變量和函數內定義的其他函數。
把有權訪問私有變量的公有方法稱爲特權方法(privileged method)。
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在這裏,我們需要理解兩個概念:
模塊模式(The Module Pattern):爲單例創建私有變量和方法。
單例(singleton):指的是隻有一個實例的對象。JavaScript 一般以對象字面量的方式來創建一個單例對象。
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上面是普通模式創建的單例,下面使用模塊模式創建單例:
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匿名函數最大的用途是創建閉包,並且還可以構建命名空間,以減少全局變量的使用。從而使用閉包模塊化代碼,減少全局變量的污染。
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在這段代碼中函數 addEvent 和 removeEvent 都是局部變量,但我們可以通過全局變量 objEvent 使用它,這就大大減少了全局變量的使用,增強了網頁的安全性。

運用閉包的關鍵

閉包引用外部函數變量對象中的值;
在外部函數的外部調用閉包。
閉包的缺陷
閉包的缺點就是常駐內存會增大內存使用量,並且使用不當很容易造成內存泄露。
如果不是因爲某些特殊任務而需要閉包,在沒有必要的情況下,在其它函數中創建函數是不明智的,因爲閉包對腳本性能具有負面影響,包括處理速度和內存消耗。
最後 來一道有關閉包的面試題
下面代碼中,標記 ? 的地方輸出分別是什麼?
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大家結合今天講解的內容,思考一下答案,大家可以把答案發到留意上吧。

好了,今天的講解就那麼多,如果你還有什麼前端問題想提問的,或者你想李老師下次給大家講什麼內容,可以直接留意提問,說不定下次文章就會講解了。
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