1、什么是闭包
闭包是有权访问另一个函数作用域的变量的函数。
简单的说,Javascript允许使用内部函数---即函数定义和函数表达式位于另一个函数的函数体内。而且,这些内部函数可以访问它们所在的外部函数
中声明的所有局部变量、参数和声明的其他内部函数。当其中一个这样的内部函数在包含它们的外部函数之外被调用时,就会形成闭包。
2、变量的作用域
要理解闭包,首先要理解变量的作用域。
变量的作用域无非就是两种:全局变量和局部变量。
Javascript语言的特殊之处,就在于函数内部可以直接读取全局变量。
其中内部函数中可以访问外部函数的变量,是因为内部函数的作用域链中包含了外部函数的作用域;
也可以理解为:内部函数的作用范围辐射到了外部函数的作用范围;
var n=999; function f1(){ alert(n); } f1(); // 999
另一方面,在函数外部自然无法读取函数内的局部变量。
function f1(){ var n=999; } alert(n); // error
这里有一个地方需要注意,函数内部声明变量的时候,一定要使用var命令。如果不用的话,你实际上声明了一个全局变量!
function f1(){ n=999; } f1(); alert(n); // 999
3、闭包的几种写法和用法
3.1、给函数添加一些属性
function Circle(r) { this.r = r; } Circle.PI = 3.14159; Circle.prototype.area = function() { return Circle.PI * this.r * this.r; } var c = new Circle(1.0); alert(c.area()); //3.14159
3.2、是声明一个变量,将一个函数当作值赋给变量
var Circle = function() { var obj = new Object(); obj.PI = 3.14159; obj.area = function( r ) { return this.PI * r * r; } return obj; } var c = new Circle(); alert( c.area( 1.0 ) ); //3.14159
3.3、这种方法使用较多,也最为方便。var obj = {}就是声明一个空的对象
var Circle={ "PI":3.14159, "area":function(r){ return this.PI * r * r; } }; alert( Circle.area(1.0) );//3.14159
4、闭包的主要作用
闭包可以用在许多地方。它的最大用处有两个:一个是前面提到的可以读取函数内部的变量,另一个就是让这些变量的值始终保持在内存中。
4.1、如何从外部读取局部变量?
出于种种原因,我们有时候需要得到函数内的局部变量。但是,前面已经说过了,正常情况下,这是办不到的,只有通过变通方法才能实现。
那就是在函数的内部,再定义一个函数。
function f1(){ var n=999; function f2(){ alert(n); // 999 } }
在上面的代码中,函数f2就被包括在函数f1内部,这时f1内部的所有局部变量,对f2都是可见的。但是反过来就不行,f2内部的局部变量,对f1 就是不可见的。这就是Javascript语言特有的"链式作用域"结构(chain scope),子对象会一级一级地向上寻找所有父对象的变量。所以,父对象的所有变量,对子对象都是可见的,反之则不成立。
既然f2可以读取f1中的局部变量,那么只要把f2作为返回值,我们不就可以在f1外部读取它的内部变量了吗!
function f1(){ var n=999; function f2(){ alert(n); } return f2; } var result=f1(); result(); // 999
4.2、如何将变量的值始终保存在内存当中?
function f1(){ var n=999; nAdd=function(){n+=1} function f2(){ alert(n); } return f2; } var result=f1(); result(); // 999 nAdd(); result(); // 1000
在这段代码中,result实际上就是闭包f2函数。它一共运行了两次,第一次的值是999,第二次的值是1000。这证明了,函数f1中的局部变量n一直保存在内存中,并没有在f1调用后被自动清除。
为什么会这样呢?原因就在于f1是f2的父函数,而f2被赋给了一个全局变量,这导致f2始终在内存中,而f2的存在依赖于f1,因此f1也始终在内存中,不会在调用结束后,被垃圾回收机制(garbage collection)回收。
这段代码中另一个值得注意的地方,就是"nAdd=function(){n+=1}"这一行,首先在nAdd前面没有使用var关键字,因此 nAdd是一个全局变量,而不是局部变量。其次,nAdd的值是一个匿名函数(anonymous function),而这个匿名函数本身也是一个闭包,所以nAdd相当于是一个setter,可以在函数外部对函数内部的局部变量进行操作。
5、闭包与this对象
在闭包中使用this对象可能会导致一些问题。因为匿名函数的执行具有全局性,因此其this对象通常指向window.代码如下:
var name = "The window"; var object = { name:"My object", getNameFun:function(){ return function(){ return this.name; }; } }; alert(object.getNameFun(){}); //"The window"(在非严格模式下)
把外部作用域中的this对象保存在一个闭包能够访问的变量里面,就可以让闭包访问该对象了。代码如下:
var name = "The window"; var object = { name:"My object", getNameFun:function(){ var that = this; return function(){ return that.name; }; } }; alert(object.getNameFun(){}); //“My object”
6、闭包与内存泄露
具体来说,如果闭包的作用域中保存着一个HTML元素,那么就意味着该元素无法被销毁。如下:
function assignHandler(){ var element = document.getElementById("someElement"); element.onclick = function(){ alert(element.id); } }
以上代码创建了一个作为element元素事件处理程序的闭包,而这个闭包则又创建了一个循环引用。由于匿名函数保存了一个对 assignHandler()的活动对象的引用,因此会导致无法减少element的引用数。只要匿名函数存在,element的引用数至少也是1,因 此他所占用的内存就不会被回收。
通过改写代码来解决内部不能回收问题:
function assignHandler(){ var element = document.getElementById("someElement"); var id = element.id; element.onclick = function(){ alert(id); } element = null; }
以上代码,实现闭包不直接引用element,包含函数的活动对象中也仍然会保存一个引用。因此,有必要把element的变量设置为null,这样就可以正常回收其占用的内存。
7、使用闭包的注意点
1)由于闭包会使得函数中的变量都被保存在内存中,内存消耗很大,所以不能滥用闭包,否则会造成网页的性能问题,在IE中可能导致内存泄露。解决方法是,在退出函数之前,将不使用的局部变量全部删除。
2)闭包会在父函数外部,改变父函数内部变量的值。所以,如果你把父函数当作对象(object)使用,把闭包当作它的公用方法(Public Method),把内部变量当作它的私有属性(private value),这时一定要小心,不要随便改变父函数内部变量的值。
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1、不使用prototype属性定义的对象方法,是静态方法,只能直接用类名进行调用!另外,此静态方法中无法使用this变量来调用对象其他的属性!
2、使用prototype属性定义的对象方法,是非静态方法,只有在实例化后才能使用!其方法内部可以this来引用对象自身中的其他属性!
下面我们再来看一段代码:
var dom = function(){ var Name = "Default"; this.Sex = "Boy"; this.success = function(){ alert("Success"); }; }; alert(dom.Name); alert(dom.Sex);
答案是两个都显示Undefined,为什么呢?这是由于在Javascript中每个function都会形成一个作用域,而这些变量声明在函数中,所以就处于这个函数的作用域中,外部是无法访问的。要想访问变量,就必须new一个实例出来。
var html = { Name:'Object', Success:function(){ this.Say = function(){ alert("Hello,world"); }; alert("Obj Success"); } };
再来看看这种写法,其实这是Javascript的一个"语法糖",这种写法相当于:
var html = new Object(); html.Name = 'Object'; html.Success = function(){ this.Say = function(){ alert("Hello,world"); }; alert("Obj Success");
变量html是一个对象,不是函数,所以没有Prototype属性,其方法也都是公有方法,html不能被实例化。
但是他可以作为值赋给其它变量,如var o = html; 我们可以这样使用它:
alert(html.Name);
html.Success();
细心的人会问,怎么访问Success方法中的Say方法呢?是html.Success.Say()吗?
当然不是,上面刚说过由于作用域的限制,是访问不到的。所以要用下面的方法访问:
var s = new html.Success(); s.Say(); //还可以写到外面 html.Success.prototype.Show = function(){ alert("HaHa"); }; var s = new html.Success(); s.Show();
Javascript闭包的用途
事实上,通过使用闭包,我们可以做很多事情。比如模拟面向对象的代码风格;更优雅,更简洁的表达出代码;在某些方面提升代码的执行效率。
1、匿名自执行函数
我们知道所有的变量,如果不加上var关键字,则默认的会添加到全局对象的属性上去,这样的临时变量加入全局对象有很多坏处,
比如:别的函数可能误用这些变量;造成全局对象过于庞大,影响访问速度(因为变量的取值是需要从原型链上遍历的)。
除了每次使用变量都是用var关键字外,我们在实际情况下经常遇到这样一种情况,即有的函数只需要执行一次,其内部变量无需维护,
比如UI的初始化,那么我们可以使用闭包:
var data= { table : [], tree : {} }; (function(dm){ for(var i = 0; i < dm.table.rows; i++){ var row = dm.table.rows[i]; for(var j = 0; j < row.cells; i++){ drawCell(i, j); } } })(data);
我们创建了一个匿名的函数,并立即执行它,由于外部无法引用它内部的变量,因此在函数执行完后会立刻释放资源,关键是不污染全局对象。
2、结果缓存
我们开发中会碰到很多情况,设想我们有一个处理过程很耗时的函数对象,每次调用都会花费很长时间,
那么我们就需要将计算出来的值存储起来,当调用这个函数的时候,首先在缓存中查找,如果找不到,则进行计算,然后更新缓存并返回值,如果找到了,直接返回查找到的值即可。闭包正是可以做到这一点,因为它不会释放外部的引用,从而函数内部的值可以得以保留。
var CachedSearchBox = (function(){ var cache = {}, count = []; return { attachSearchBox : function(dsid){ if(dsid in cache){//如果结果在缓存中 return cache[dsid];//直接返回缓存中的对象 } var fsb = new uikit.webctrl.SearchBox(dsid);//新建 cache[dsid] = fsb;//更新缓存 if(count.length > 100){//保正缓存的大小<=100 delete cache[count.shift()]; } return fsb; }, clearSearchBox : function(dsid){ if(dsid in cache){ cache[dsid].clearSelection(); } } }; })(); CachedSearchBox.attachSearchBox("input");
这样我们在第二次调用的时候,就会从缓存中读取到该对象。
3、封装
var person = function(){ //变量作用域为函数内部,外部无法访问 var name = "default"; return { getName : function(){ return name; }, setName : function(newName){ name = newName; } } }(); print(person.name);//直接访问,结果为undefined print(person.getName()); person.setName("abruzzi"); print(person.getName()); 得到结果如下: undefined default abruzzi
4、实现类和继承
function Person(){ var name = "default"; return { getName : function(){ return name; }, setName : function(newName){ name = newName; } } }; var p = new Person(); p.setName("Tom"); alert(p.getName()); var Jack = function(){}; //继承自Person Jack.prototype = new Person(); //添加私有方法 Jack.prototype.Say = function(){ alert("Hello,my name is Jack"); }; var j = new Jack(); j.setName("Jack"); j.Say(); alert(j.getName());
我们定义了Person,它就像一个类,我们new一个Person对象,访问它的方法。
下面我们定义了Jack,继承Person,并添加自己的方法。