JavaScript闭包整理
"官方"的解释是:所谓"闭包(Closure)",指的是一个拥有许多变量和绑定了这些变量的环境的表达式(通常是一个函数),因而这些变量也是该表达式的一部分。
个人理解:闭包就是函数的函数,内部函数作为外部函数的返回。
闭包示例
1、最简闭包
function a() { var i = 0; function b() { alert(++i); } return b; } var c = a(); c(); //1
c(); //2
这段代码有两个特点:
(1)函数b嵌套在函数a内部;
(2)函数a返回函数b。
这样在执行完var c = a()后,变量c实际上是指向了函数b,再执行c()后就会弹出一个窗口显示i的值(第一次为1)。
这段代码其实就创建了一个闭包,为什么?因为函数a外的变量c引用了函数a内的函数b,就是说:当函数a的内部函数b被函数a外的一个变量引用的时候,就创建了一个闭包。
2、不带return关键字的闭包
function closureExample(objID, text, timedelay) { setTimeout(function() { document.getElementById(objID).innerHTML = text; }, timedelay); } closureExample('myDiv', 'Closure is created', 500);
JS里的function能访问它们的:
(1)参数
(2)局部变量或函数
(3)外部变量
a、全局变量,包括DOM
b、外部函数的变量或函数
如果一个函数访问了它的外部变量,那么它就是一个闭包。
注意,外部函数不是必需的。通过访问外部变量,一个闭包可以维持(keep alive)这些变量。在内部函数和外部函数的例子中,外部函数可以创建局部变量,并且最终退出;但是,如果任何一个或多个内部函数在它退出后却没有退出,那么内部函数就维持了外部函数的局部数据。
3、js中的get和set
从技术上来讲,在JS中,每个function都是闭包,因为它总是能访问在它外部定义的数据。
闭包经常用于创建含有隐藏数据的函数(但并不总是这样)。
var db = (function() { //创建一个隐藏的object, 这个object持有一些数据,从外部是不能访问这个object的 var data = {}; //创建一个函数, 这个函数提供一些访问data的数据的方法 return function(key, val) { if (val === undefined) { return data[key] } //get else { return data[key] = val } //set } //我们可以调用这个匿名方法 //返回这个内部函数,它是一个闭包 })(); db('x'); //返回 undefined db('x', 1); //设置data['x']为1 db('x'); //返回 1
我们不可能访问data这个object本身,但是我们可以设置它的成员。
闭包有什么作用
简而言之,闭包的作用就是在a执行完并返回后,闭包使得Javascript的垃圾回收机制GC不会收回a所占用的资源,因为a的内部函数b的执行需要依赖a中的变量。这是对闭包作用的非常直白的描述,不专业也不严谨,但大概意思就是这样,理解闭包需要循序渐进的过程。
在上面的例子中,由于闭包的存在使得函数a返回后,a中的i始终存在,这样每次执行c(),i都是自加1后alert出i的值。
那么我们来想象另一种情况,如果a返回的不是函数b,情况就完全不同了。因为a执行完后,b没有被返回给a的外界,只是被a所引用,而此时a也只会被b引用,因此函数a和b互相引用但又不被外界打扰(被外界引用),函数a和b就会被GC回收。
闭包的微观世界
如果要更加深入的了解闭包以及函数a和嵌套函数b的关系,我们需要引入另外几个概念:函数的执行环境(excution context)、活动对象(call object)、作用域(scope)、作用域链(scope chain)。以函数a从定义到执行的过程为例阐述这几个概念。
当定义函数a的时候,js解释器会将函数a的作用域链(scope chain)设置为定义a时a所在的“环境”,如果a是一个全局函数,则scope chain中只有window对象。
当执行函数a的时候,a会进入相应的执行环境(excution context)。
在创建执行环境的过程中,首先会为a添加一个scope属性,即a的作用域,其值就为第1步中的scope chain。即a.scope=a的作用域链。
然后执行环境会创建一个活动对象(call object)。活动对象也是一个拥有属性的对象,但它不具有原型而且不能通过JavaScript代码直接访问。创建完活动对象后,把活动对象添加到a的作用域链的最顶端。此时a的作用域链包含了两个对象:a的活动对象和window对象。
下一步是在活动对象上添加一个arguments属性,它保存着调用函数a时所传递的参数。
最后把所有函数a的形参和内部的函数b的引用也添加到a的活动对象上。在这一步中,完成了函数b的的定义,因此如同第3步,函数b的作用域链被设置为b所被定义的环境,即a的作用域。
到此,整个函数a从定义到执行的步骤就完成了。此时a返回函数b的引用给c,又函数b的作用域链包含了对函数a的活动对象的引用,也就是说b可以访问到a中定义的所有变量和函数。函数b被c引用,函数b又依赖函数a,因此函数a在返回后不会被GC回收。
当函数b执行的时候亦会像以上步骤一样。因此,执行时b的作用域链包含了3个对象:b的活动对象、a的活动对象和window对象,如下图所示:
如图所示,当在函数b中访问一个变量的时候,搜索顺序是:
1、先搜索自身的活动对象,如果存在则返回,如果不存在将继续搜索函数a的活动对象,依次查找,直到找到为止。
2、如果函数b存在prototype原型对象,则在查找完自身的活动对象后先查找自身的原型对象,再继续查找。这就是Javascript中的变量查找机制。
3、如果整个作用域链上都无法找到,则返回undefined。
小结,本段中提到了两个重要的词语:函数的定义与执行。文中提到函数的作用域是在定义函数时候就已经确定,而不是在执行的时候确定(参看步骤1和3)。用一段代码来说明这个问题:
function f(x) { var g = function () { return x; } return g; } var h = f(1); alert(h());
这段代码中变量h指向了f中的那个匿名函数(由g返回)。
假设函数h的作用域是在执行alert(h())确定的,那么此时h的作用域链是:h的活动对象->alert的活动对象->window对象。
假设函数h的作用域是在定义时确定的,就是说h指向的那个匿名函数在定义的时候就已经确定了作用域。那么在执行的时候,h的作用域链为:h的活动对象->f的活动对象->window对象。
如果第一种假设成立,那输出值就是undefined;如果第二种假设成立,输出值则为1。
运行结果证明了第2个假设是正确的,说明函数的作用域确实是在定义这个函数的时候就已经确定了。
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。
Javascript的垃圾回收机制
在Javascript中,如果一个对象不再被引用,那么这个对象就会被GC回收。如果两个对象互相引用,而不再被第3者所引用,那么这两个互相引用的对象也会被回收。因为函数a被b引用,b又被a外的c引用,这就是为什么函数a执行后不会被回收的原因。
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