好程序員技術文檔HTML5開發中的javascript閉包,事實上,通過使用閉包,我們可以做很多事情。比如模擬面向對象的代碼風格;更優雅,更簡潔的表達出代碼;在某些方面提升代碼的執行效率,同時避免對命名空間的污染,最重要的是可以從一個域中取出原本訪問不到的變量去使用。
函數的作用域:
1.變量的聲明會提前。
2.全局變量和局部變量。
3.函數作用域的生命週期。
變量的聲明
tt='ee';
function b(){
function test(){
alert(tt);
var tt='ff';
}
test()
}
b()
第一段函數返回的是一個undefined, 因爲變量的聲明會提前相當於
var tt='123'
function test(){
var tt;
alert(tt);
tt='ff';
}
2.
tt='ee';
function b(){
function test(){
alert(tt);
/var tt='ff';/
}
test()
}
b()
變量作用域
1.function outFn(){
function innerFn(){
var inner=0;
inner++;
console.log('inner='+inner)
}
return innerFn;
}
var fn1=outFn();
fn1();
fn1();
var fn2=outFn();
fn2();
fn2();
//每當這個內部函數被調用的時候,都會重新生命一個inner變量,然後讓這個變量自增。
2.
var inner=0;
function outFn(){
function innerFn(){
inner++;
console.log('inner='+inner)
}
return innerFn;
}
var fn1=outFn();
fn1();
fn1();
var fn2=outFn();
fn2();
fn2();
//每當內部函數被調用時,都會讓全局變量inner自增。
如果讓這個函數變成父元素的局部變量,會是什麼結果?
3.
function outFn(){
var inner=0;
function innerFn(){
inner++;
console.log('inner='+inner)
}
return innerFn;
}
var fn1=outFn();
fn1();
fn1();
var fn2=outFn();
fn2();
fn2();
一段概念:
這次的結果可能會出人預料,因爲當內部函數在定義它的作用域的外部被引用的時候,就創建了改內部函數的一個閉包,這種情況下我們稱既不是局部變量也不是其參數的變量爲自由變量,稱內部函數的調用環境爲封閉閉包的環境。從本質上將,如果內部函數引用了位於外部函數中的變量,相當於授權該變量能夠被延遲使用。因此,當外部函數調用完成後,這些變量的內存不會被釋放,因爲閉包仍然需要使用它們。
閉包
一句話理解閉包: JavaScript中的函數運行在它們被定義的作用域裏,而不是它們被執行的作用域裏。
一個故事理解閉包
我的年齡是祕密,你想知道。
但是每次我都含糊其辭的對你說 undefined;
爲了防止我自己也忘記或搞錯自己的年齡,我辦了一張身份證,上面記錄我的年齡信息,藏在我家裏。
你知道了這件事,爲了得到我的年齡,決定對我投其所好,
於是你送我一隻逗比間諜貓。
作爲感謝我給了你一把我家的鑰匙,方便你有空來看貓。
這隻貓實在太神奇了,每次都能找到我的身份證,並把信息傳遞給你。
於是你每次想知道我的年齡的時候就來看貓,
然後間諜貓每次都能把我的最新的年齡信息反饋給你。
var day=0;
var timer=setInterval("dayChanges()",(246060*1000)); //定時器,
function dayChanges(){
day++;
} //每過24小時 次函數運行一次,我的年齡又多了一天
//------------ 下面的代碼就是一個比較常見的閉包。
function isMyHome(){ //我家
var myAge=0; //我的身份證信息
if(day%365==0){ //我的年齡變化
myAge+=1;
}
function myHomeKey(){ // 我家鑰匙
return myAge; //return 就是間諜貓
}
return myHomeKey; //給你我家的鑰匙。
}
var key=isMyHome(); //你拿到我家鑰匙
var you=key(); //得到年齡。
匿名函數:
(functoin( ){
alert( 2 )
})()
特性:1.自調用
2.參數傳入方式;
閉包的使用方法:
1.
function outFn(){
console.log('我是外部函數');
function innerFn(){
console.log('我是內部函數');
}
innerFn()
}
outFn();
//可以在外部函數調用到內部函數,但是並不能在外部調用內部函數。這種技術適合用於小型,單用途的函數。
2.在任何地方調用內部函數,通過一個全局變量可以訪問到內部函數;
var global;
function outFn(){
console.log('我是外部函數')
function innerFn(){
console.log('我是內部函數')
}
global=innerFn;
}
outFn();
global();
3.一個最簡單的閉包,可以迅速調用,並且不會污染全局變量。
var data = {
table : [1,2,3,4,5],
tree : {}
};
(function(data){
alert(data.table)
//build dm.tree
})(data);
4.可以通過對變量進行封裝實現閉包。
var obj=(function(){
var name='找不見的名字';
return {
getName:function(){
return name;
},
setName:function(newName){
return newName
}
}
})()
obj.getName()
高階函數英文叫Higher-order function。那麼什麼是高階函數?
JavaScript的函數其實都指向某個變量。既然變量可以指向函數,函數的參數能接收變量,那麼一個函數就可以接收另一個函數作爲參數,這種函數就稱之爲高階函數。
一個最簡單的高階函數:
function add(x, y, f) {
return f(x) + f(y);
}
當我們調用add(-5, 6, Math.abs)時,參數x,y和f分別接收-5,6和函數Math.abs,根據函數定義,我們可以推導計算過程爲:
x = -5;
y = 6;
f = Math.abs;
f(x) + f(y) ==> Math.abs(-5) + Math.abs(6) ==> 11;
return 11;
用代碼驗證一下:
add(-5, 6, Math.abs); // 11
編寫高階函數,就是讓函數的參數能夠接收別的函數
1. 高階函數map
舉例說明,比如我們有一個函數f(x)=x2,要把這個函數作用在一個數組[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]上,就可以用map實現如下:
由於map()方法定義在JavaScript的Array中,我們調用Array的map()方法,傳入我們自己的函數,就得到了一個新的Array作爲結果:
function pow(x) {
return x * x;
}
var arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9];
arr.map(pow); // [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
map()傳入的參數是pow,即函數對象本身。
你可能會想,不需要map(),寫一個循環,也可以計算出結果:
var f = function (x) {
return x * x;
};
var arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9];
var result = [];
for (var i=0; i
result.push(f(arr[i]));
}
的確可以,但是,從上面的循環代碼,我們無法一眼看明白“把f(x)作用在Array的每一個元素並把結果生成一個新的Array”。
所以,map()作爲高階函數,事實上它把運算規則抽象了,因此,我們不但可以計算簡單的f(x)=x2,還可以計算任意複雜的函數,比如,把Array的所有數字轉爲字符串:
var arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9];
arr.map(String); // ['1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9']
只需要一行代碼。
2. 高階函數reduce
再看reduce的用法。Array的reduce()把一個函數作用在這個Array的[x1, x2, x3...]上,這個函數必須接收兩個參數,reduce()把結果繼續和序列的下一個元素做累積計算,其效果就是:
[x1, x2, x3, x4].reduce(f) = f(f(f(x1, x2), x3), x4)
比方說對一個Array求和,就可以用reduce實現:
var arr = [1, 3, 5, 7, 9];
arr.reduce(function (x, y) {
return x + y;
}); // 25
練習:利用reduce()求積。
練習:把[1, 3, 5, 7, 9]變換成整數13579,用reduce()。
練習:請用map()把用戶輸入的不規範的英文名字,變爲首字母大寫,其他小寫的規範名字。輸入:['adam', 'LISA', 'barT'],輸出:['Adam', 'Lisa', 'Bart']。
3. 高階函數filter
filter也是一個常用的操作,它用於把Array的某些元素過濾掉,然後返回剩下的元素。
和map()類似,Array的filter()也接收一個函數。和map()不同的是,filter()把傳入的函數依次作用於每個元素,然後根據返回值是true還是false決定保留還是丟棄該元素。
例如,在一個Array中,刪掉偶數,只保留奇數,可以這麼寫:
var arr = [1, 2, 4, 5, 6, 9, 10, 15];
var r = arr.filter(function (x) {
return x % 2 !== 0;
});
r; // [1, 5, 9, 15]
把一個Array中的空字符串刪掉,可以這麼寫:
var arr = ['A', '', 'B', null, undefined, 'C', ' '];
var r = arr.filter(function (s) {
return s && s.trim(); // 注意:IE9以下的版本沒有trim()方法
});
r; // ['A', 'B', 'C']
可見用filter()這個高階函數,關鍵在於正確實現一個“篩選”函數。
練習:請使用filter()篩選出一個數組中所有的素數
函數作爲返回值
高階函數除了可以接受函數作爲參數外,還可以把函數作爲結果值返回。
我們來實現一個對Array的求和。通常情況下,求和的函數是這樣定義的:
function sum(arr) {
return arr.reduce(function (x, y) {
return x + y;
});
}
sum([1, 2, 3, 4, 5]); // 15
但是,如果不需要立刻求和,而是在後面的代碼中,根據需要再計算怎麼辦?可以不返回求和的結果,而是返回求和的函數!
function lazy_sum(arr) {
var sum = function () {
return arr.reduce(function (x, y) {
return x + y;
});
}
return sum;
}
當我們調用lazy_sum()時,返回的並不是求和結果,而是求和函數:
var f = lazy_sum([1, 2, 3, 4, 5]); // function sum()
調用函數f時,才真正計算求和的結果:
f(); // 15
在這個例子中,我們在函數lazy_sum中又定義了函數sum,並且,內部函數sum可以引用外部函數lazy_sum的參數和局部變量,當lazy_sum返回函數sum時,相關參數和變量都保存在返回的函數中,這種稱爲“閉包(Closure)”的程序結構擁有極大的威力。
請再注意一點,當我們調用lazy_sum()時,每次調用都會返回一個新的函數,即使傳入相同的參數:
var f1 = lazy_sum([1, 2, 3, 4, 5]);
var f2 = lazy_sum([1, 2, 3, 4, 5]);
f1 === f2; // false
f1()和f2()的調用結果互不影響。
閉包
注意到返回的函數在其定義內部引用了局部變量arr,所以,當一個函數返回了一個函數後,其內部的局部變量還被新函數引用,所以,閉包用起來簡單,實現起來可不容易。
還有一個需要注意的問題是,返回的函數並沒有立刻執行,而是直到調用了f()才執行。我們來看一個例子:
function count() {
var arr = [];
for (var i=1; i<=3; i++) {
arr.push(function () {
return i * i;
});
}
return arr;
}
var results = count();
var f1 = results[0];
var f2 = results[1];
var f3 = results[2];
在上面的例子中,每次循環,都創建了一個新的函數,然後,把創建的3個函數都添加到一個Array中返回了。
你可能認爲調用f1(),f2()和f3()結果應該是1,4,9,但實際結果是:
f1(); // 16
f2(); // 16
f3(); // 16
全部都是16!原因就在於返回的函數引用了變量i,但它並非立刻執行。等到3個函數都返回時,它們所引用的變量i已經變成了4,因此最終結果爲16。
返回閉包時牢記的一點就是:返回函數不要引用任何循環變量,或者後續會發生變化的變量。
如果一定要引用循環變量怎麼辦?方法是再創建一個函數,用該函數的參數綁定循環變量當前的值,無論該循環變量後續如何更改,已綁定到函數參數的值不變:
function count() {
var arr = [];
for (var i=1; i<=3; i++) {
arr.push((function (n) {
return function () {
return n * n;
}
})(i));
}
return arr;
}
var results = count();
var f1 = results[0];
var f2 = results[1];
var f3 = results[2];
f1(); // 1
f2(); // 4
f3(); // 9
注意這裏用了一個“創建一個匿名函數並立刻執行”的語法:
(function (x) {
return x * x;
})(3); // 9
理論上講,創建一個匿名函數並立刻執行可以這麼寫:
function (x) { return x * x } (3);
但是由於JavaScript語法解析的問題,會報SyntaxError錯誤,因此需要用括號把整個函數定義括起來:
(function (x) { return x * x }) (3);
通常,一個立即執行的匿名函數可以把函數體拆開,一般這麼寫:
(function (x) {
return x * x;
})(3);
說了這麼多,難道閉包就是爲了返回一個函數然後延遲執行嗎?
當然不是!閉包有非常強大的功能。舉個栗子:
在面向對象的程序設計語言裏,比如Java和C++,要在對象內部封裝一個私有變量,可以用private修飾一個成員變量。
在沒有class機制,只有函數的語言裏,藉助閉包,同樣可以封裝一個私有變量。我們用JavaScript創建一個計數器:
'use strict';
function create_counter(initial) {
var x = initial || 0;
return {
inc: function () {
x += 1;
return x;
}
}
}
它用起來像這樣:
var c1 = create_counter();
c1.inc(); // 1
c1.inc(); // 2
c1.inc(); // 3
var c2 = create_counter(10);
c2.inc(); // 11
c2.inc(); // 12
c2.inc(); // 13
在返回的對象中,實現了一個閉包,該閉包攜帶了局部變量x,並且,從外部代碼根本無法訪問到變量x。換句話說,閉包就是攜帶狀態的函數,並且它的狀態可以完全對外隱藏起來。
閉包還可以把多參數的函數變成單參數的函數。例如,要計算xy可以用Math.pow(x, y)函數,不過考慮到經常計算x2或x3,我們可以利用閉包創建新的函數pow2和pow3:
function make_pow(n) {
return function (x) {
return Math.pow(x, n);
}
}
// 創建兩個新函數:
var pow2 = make_pow(2);
var pow3 = make_pow(3);
pow2(5); // 25
pow3(7); // 343