JavaScript基础---作用域，匿名函数和闭包

匿名函数就是没有名字的函数，闭包是可访问一个函数作用域里变量的函数。

一．匿名函数

//普通函数

function box() { //函数名是 box

return 'TT';

}

 

//匿名函数

function () { //匿名函数，会报错

return 'TT';

}

 

//通过表达式自我执行

(function box() {       //封装成表达式

alert('TT');

})();   //()表示执行函数，并且传参

 

//把匿名函数赋值给变量

var box = function () { //将匿名函数赋给变量

return 'TT';

};

alert(box()); //调用方式和函数调用相似

 

//函数里的匿名函数

function box () {

return function () { //函数里的匿名函数，产生闭包

return 'TT';

}

}

alert(box()());   //调用匿名函数

 

二．闭包

闭包是指有权访问另一个函数作用域中的变量的函数， 创建闭包的常见的方式， 就是在一个函数内部创建另一个函数，通过另一个函数访问这个函数的局部变量。

代码示例：

//通过闭包可以返回局部变量

function box() {

    var user = 'TT';

    return function () { 　　　　//通过匿名函数返回 box()局部变量

        return user;

    };

}

alert(box()());　　　 //通过 box()()来直接调用匿名函数返回值

var b = box();

alert(b());　　　　 //另一种调用匿名函数返回值

 

使用闭包有一个优点， 也是它的缺点： 就是可以把局部变量驻留在内存中， 可以避免使用全局变量。(全局变量污染导致应用程序不可预测性，每个模块都可调用必将引来灾难，所以推荐使用私有的，封装的局部变量)。

 

//1. 通过全局变量来累加

var age = 100;         //全局变量

function box() {

    age ++; 　　　　//模块级可以调用全局变量，进行累加

}

box(); 　　　　　　//执行函数，累加

alert(age); 　　//输出全局变量

 

 

//2. 通过局部变量无法实现累加

function box() {

    var age = 100;   //局部变量

    age ++; 　　　　//累加

    return age;

}

alert(box());　　 //101

alert(box()); 　　//101，无法实现，因为又被初始化了

 

 

//3. 通过闭包可以实现局部变量的累加

function box() {

    var age = 100;

    return function () {

        age ++;

        return age;   //返回age，实现局部变量的驻留

    }

}

var b = box();　　  //获得函数

alert(b()); 　　　　//调用匿名函数

alert(b());　　　　 //第二次调用匿名函数，实现累加

                 

 

PS：由于闭包里作用域返回的局部变量资源不会被立刻销毁回收，所以可能会占用更多的内存。过度使用闭包会导致性能下降，建议在非常有必要的时候才使用闭包。

 

问题：作用域链的机制导致一个问题，在循环中里的匿名函数取得的任何变量都是最后一个值。

代码如下：

//循环里包含匿名函数
function box() {

    var arr = [];

    for (var i = 0; i < 5; i++) {

        arr[i] = function () {

            return i;

        };

    }

    return arr;

}

var b = box(); 　　　　//得到函数数组

alert(b.length); 　　//得到函数集合长度

for (var i = 0; i < b.length; i++) {

    alert(b[i]()); 　　　　//输出每个函数的值，都是最后一个值 5

}

 

分析：上面的例子输出的结果都是 5，也就是循环后得到的最大的 i 值。因为 b[i]调用的是匿名函数，匿名函数并没有自我执行，等到调用的时候，box()已执行完毕，i 早已变成 5，所以最终的结果就是 5 个 5。

 

//改 1: 自我执行匿名函数

function box() {

    var arr = [];

    for (var i = 0; i < 5; i++) {

        arr[i] = (function (num) {　　　　　　 //自我执行

        return num;

        })(i);          //并且传参

    }

    return arr;

}

var b = box();

for (var i = 0; i < b.length; i++) {

    alert(b[i]);        //这里返回的是数组，直接打印即可

}

         

 

改 1 中，我们让匿名函数进行自我执行，导致最终返回给 a[i]的是数组而不是函数了。最终 b[0]-b[4]中保留了 0,1,2,3,4 的值。

 

//改 2: 匿名函数下再做个匿名函数

（原理同前面通过闭包实现局部变量的累加类似，闭包可以使变量驻留在内存中）

//因为每次调用外层函数时的参数不同。每次被调用的时候，它(被返回的嵌套函数)创建的作用域也有些许不同。

//也就是说，对于外层函数的每次调用，都会在作用域链中产生一个不同的调用对象。（作用域链的知识见本系列2）

function box() {

    var arr = [];

    for (var i = 0; i < 5; i++) {

        arr[i] = (function (num) {

            return function () { 　　　　//直接返回值，改 2 变成返回函数

                return num; 　　　　　　//原理和改 1 一样

            }

        })(i);

    }

return arr;

}

var b = box();

for (var i = 0; i < b.length; i++) {

    alert(b[i]()); 　　//这里通过 b[i]()函数调用即可

}

 

改 1 和改 2 中，我们通过匿名函数自我执行，立即把结果赋值给 a[i]。每一个 i，是调用方通过按值传递的，所以最终返回的都是指定的递增的 i。而不是box()函数里的 i。

 

关于 this 对象

在闭包中使用 this 对象也可能会导致一些问题，this 对象是在运行时基于函数的执行环境绑定的，如果 this 在全局范围就是 window，如果在对象内部就指向这个对象。而闭包却在运行时指向 window 的，因为闭包并不属于这个对象的属性或方法。

代码示例：

var user = 'The Window';

var obj = {

    user : 'The Object',

    getUserFunction : function () {

        return function () { 　　//闭包不属于 obj， 里面的 this 指向 window

            return this.user;

        };

    }

};

alert(obj.getUserFunction()()); 　　//The window

 

 

//1. 可以强制指向某个对象

alert(obj.getUserFunction().call(obj));      //The Object

//2. 也可以从上一个作用域中得到对象

getUserFunction : function () {

var that = this;      //从对象的方法里得对象

return function () {

return that.user;

};

}

 

内存泄漏

由于 IE 的 JScript 对象和 DOM 对象使用不同的垃圾收集方式， 因此闭包在 IE 中会导致一些问题。 就是内存泄漏的问题， 也就是无法销毁驻留在内存中的元素。

代码示例：

function box() {

    var oDiv = document.getElementById('oDiv'); 　　//oDiv 用完之后一直驻留在内存

    oDiv.onclick = function () {

        alert(oDiv.innerHTML); 　　//这里用 oDiv 导致内存泄漏

    };

}

box();


//那么在最后应该将 oDiv 解除引用来避免内存泄漏。

//修正：

function box() {

    var oDiv = document.getElementById('oDiv');

    var text = oDiv.innerHTML;

    oDiv.onclick = function () {

        alert(text);

    };

    oDiv = null;　　 //解除引用

}

 

PS：如果并没有使用解除引用，那么需要等到浏览器关闭才得以释放。

 

模仿块级作用域

JavaScript 没有块级作用域的概念。

代码示例1：

function box(count) {

for (var i=0; i<count; i++) {}

alert(i);   // i 不会因为离开了 for 块就失效

}

box(2);

 

代码示例2：

function box(count) {

for (var i=0; i<count; i++) {}

var i; //就算重新声明，也不会覆盖前面的值（但是如果初始化，会执行这个值）

alert(i);

}

box(2);

 

以上两个例子，说明 JavaScript 没有块级语句的作用域，if () {} for () {}等没有作用域，如果有，出了这个范围 i 就应该被销毁了。就算重新声明同一个变量也不会改变它的值。JavaScript 不会提醒你是否多次声明了同一个变量；遇到这种情况，它只会对后续的声明视而不见(如果初始化了，当然还会执行的)。使用模仿块级作用域可避免这个问题。

//模仿块级作用域(私有作用域)

//使用块级作用域(私有作用域)改写

function box(count) {

    (function () {

        for (var i = 0; i<count; i++) {}

    })();

    alert(i);   //报错，无法访问

}

box(2);

 

使用了块级作用域(私有作用域)后，匿名函数中定义的任何变量，都会在执行结束时被销毁。 这种技术经常在全局作用域中被用在函数外部， 从而限制向全局作用域中添加过多的变量和函数。 一般来说， 我们都应该尽可能少向全局作用域中添加变量和函数。 在大型项目中，多人开发的时候，过多的全局变量和函数很容易导致命名冲突，引起灾难性的后果。 如果采用块级作用域(私有作用域)，每个开发者既可以使用自己的变量，又不必担心搞乱全局作用域。

(function () {

var box = [1,2,3,4];

alert(box);       //box 出来就不认识了

})();

在全局作用域中使用块级作用域可以减少闭包占用的内存问题， 因为没有指向匿名函数的引用。只要函数执行完毕，就可以立即销毁其作用域链了。

 

私有变量

JavaScript 没有私有属性的概念；所有的对象属性都是公有的。不过，却有一个私有变量的概念。 任何在函数中定义的变量， 都可以认为是私有变量， 因为不能在函数的外部访问这些变量。

function box() {

var age = 100; //私有变量，外部无法访问

}

 

而通过函数内部创建一个闭包，那么闭包通过自己的作用域链也可以访问这些变量。 而利用这一点，可以创建用于访问私有变量的公有方法。代码如下：

function Box() {

    var age = 100; 　　　　　　　　　　//私有变量

    function run() {　　　　 　　　　　//私有函数

        return '运行中...';

    }

    this.get = function () { 　　//对外公共的特权方法

        return age + run();

    };

}

var box = new Box();

alert(box.get());    

可以通过构造方法传参来访问私有变量。代码如下：

function Person(value) {

    var user = value; 　　　　//这句可以省略

    this.getUser = function () {

        return user;

    };

    this.setUser = function (value) {

        user = value;

    };

}

 

但是对象的方法， 在多次调用的时候， 会多次创建。 可以使用静态私有变量来避免这个问题。

 

静态私有变量（类似按引用传递）

通过块级作用域(私有作用域)中定义私有变量或函数， 同样可以创建对外公共的特权方法。

代码示例：

(function () {

         var user = ''                                  //私有变量

         //function Box() {}             

         Box = function (value) {　　　　　　　　　　　　//全局，构造函数

                   user = value;

         };

         Box.prototype.getUser = function () {

                   return user;

         };

         Box.prototype.setUser = function (value) {

                   user = value;

         }

})();

 

var box = new Box('TT');                   //第一次实例化

alert(box.getUser());                          //TT

var box2 = new Box('CC');                 //第二次实例化

alert(box.getUser());                          //CC

box2.setUser('OO');

alert(box.getUser());  //OO，用box2设置，用box调用说明实现共享

 

上面的对象声明， 采用的是 Box = function () {} 而不是 function Box() {} （就像匿名函数里面的function run(){...}方法一样，而Box因为没有var关键字，所以是全局的！）因为如果用后面这种，就变成私有函数了，无法在全局访问到了，所以使用了前面这种。

使用了 prototype 导致方法共享了，而 user 也就变成静态属性了。(所谓静态属性，即共享于不同对象中的属性)。

 

 模块模式

之前采用的都是构造函数的方式来创建私有变量和特权方法。 那么对象字面量方式就采用模块模式来创建。

代码示例：

（第一次实例化，无法第二次实例化，那么就是单例）

var box = { //字面量对象，也是单例对象

age : 100, //这是公有属性，将要改成私有

run : function () { //这时公有函数，将要改成私有

return '运行中...';

};

};

 

代码示例：

私有化变量和函数：

var box = function () {

         var user = 'TT';                                      //私有变量

         function run() {                                      //私有函数

                   return '运行中...';  

         }

         return {

                   publicGo : function () {               //对外公共接口的特权方法

                            return user + run();

                   }

         };

}();

 

alert(box.publicGo());

上面的直接返回对象的例子，也可以这么写：

var box = function () {

         var user = 'TT';                                      //私有变量

         function run() {                                      //私有函数

                   return '运行中...';  

         }

         var obj =  {

                   publicGo : function () {         //对外公共接口的特权方法

                            return user + run();
                   }
         };

         return obj;

}();

alert(box.publicGo());

 

字面量的对象声明， 其实在设计模式中可以看作是一种单例模式， 所谓单例模式， 就是永远保持对象的一个实例。

增强的模块模式，这种模式适合返回自定义对象，也就是构造函数。

function Desk() {}

var box = function () {

         var user = 'TT';                                      //私有变量

         function run() {                                      //私有函数

                   return '运行中...';  

         }

         var desk = new Desk();   //实例化自定义对象

         desk.publicGo = function () {

                   return user + run();

         };

         return desk;

}();


alert(box.publicGo());

 

 学习笔记，感谢李老师~

 发文不易，若转载传播，请亲注明出处，谢谢！