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  • 前端基本知识(三):JS的闭包理解(第一个思考题有错误,已修改)

    JS闭包的理解

    一、变量的作用域

    二、如何从外部读取局部变量

    三、什么是闭包

    四、深入理解闭包

    五、闭包的用途

    六、使用闭包注意情况

    七、JavaScript的垃圾回收机制

    八、一些思考题

    一、变量作用域

    1、要理解闭包,我们先来看一下JavaScript的特殊的变量作用域。

    变量的作用域无非是两种,全局变量和局部变量。

    JavaScript语言的独特之处是:函数内部可以读取所有的全局变量。

     var n=999;
      function f1(){
        alert(n);
      }
      f1(); // 999

    函数外部无法读取函数内部的局部变量。

    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

    再来看一个例子,理解一下变量作用域

    function a(){
      var n = 0;
      function inc() {
        n++;
        console.log(n);
      }
      inc(); 
      inc(); 
    }
    a(); //控制台输出1,再输出2
    function a(){
      var n = 0;
      this.inc = function () {
        n++; 
        console.log(n);
      };
    }
    var c = new a();
    c.inc();  //控制台输出1
    c.inc();  //控制台输出2
    function a(){
      var n = 0;
      function inc(){
        n++; 
        console.log(n);
      }
      return inc;
    }
    var c = a();
    c();  //控制台输出1
    c();  //控制台输出2

    注意:函数名只是一个标识(指向函数的指针),而()才是执行函数

    二、如何从外部读取局部变量

    从局部变量读取外部全局变量是JavaScript语言的特点,但是有时我们需要从外部读取函数内部的局部变量,那怎么办呢?解决办法:在函数内部定义一个函数。

    function f1(){
        n=999;
        function f2(){
          alert(n); // 999
        }
      }

          在函数f1()中定义一个f2()函数。上述代码中,函数f2倍包括早函数f1内部,这时候,f1的内部局部变量f2都可见,反过来,f2的布局变量,f1不可见。这个就是JavaScript语言特有的“链式作用域”的结构---子对象会一级级的向上寻找所有的父对象的变量(即,所有的父对象的变量,子对象都是可见的)。

    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,我们就可以在f1的外部就可以读取f1内部变量了。

    function f1(){
        n=999;
        function f2(){
          alert(n);
        }
        return f2;
      }
      var result=f1();
      result(); // 999

    三、什么是闭包

    闭包就是可以读取其他函数内部的变量。

    由于,JavaScript语言中,只有函数内部的子函数才能读取局部变量,也可以说,闭包就是“定义在一个函数内部的函数”。

    所以,本质上说,闭包就是讲函数内部很函数外部连接起来的一座桥梁。

    JavaScript中所有的function都是一个闭包。不过一般来说,嵌套的function所产生的闭包更为强大,也是大部分时候我们所谓的“闭包”。看下面这段代码:

    function a() { 
     var i = 0; 
     function b() { alert(++i); } 
     return b;
    }
    var c = a();
    c();

    这段代码有个特点:

    1、函数b嵌套在函数a内部

    2、函数a返回函数b

    执行代码c=a();实际c指向函数b

    再执行c();就会弹出一个窗口显示 i 的值(第一次为1)。

    这段代码其实就是创建了一个闭包,因为函数a外的变量c引用了函数a内的函数b,

    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。

    四、深入理解闭包  

    如果要深入理解闭包和嵌套函数b的关系,我们需要引入:函数的执行环境(excution context)、活动对象c(call object)、作用域(scope)、作用域链(scope chain),以函数a为例,从定义到执行过程

    1、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)设置成  定义a时a所在的环境,如果a是一个全局函数,则作用域链(scope chain)中只用window对象。

    2、当执行函数a的时候,a会进入到相应的执行环境(excution context)。

    3、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,其值为第1步的作用域链(scope chain)。即a.scope=a的作用域链。

    4、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的活动的对象和window对象。

    5、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。

    6、最后把所有的函数a的形参和内部函数b的引用也添加到a的活动对象上。这一步中,完成了函数b的定义,因此,如同第3步,函数b的作用域链被设置成b所定义的环境,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a中的定义的所有变量和函数。函数b被c引用,函数b依赖函数a,一次函数a在返回后不会被gc回收。

    当函数b执行的时候也会像以上步骤一样。因此,执行时b的作用域链包含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,在当函数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、如果整个作用域链都无法找到,则返回undefined。

     本节小结,上文提到两个重要的词语: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确定的,而不是在执行的时候确定的(参看步骤1和3),用一段代码来说明这个:

    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)。

    1、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活动对象-》window对象。

    2、假设函数h的作用域是在定义时候确定的就是说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活动对象。

    如果第一种假设成立,anemia输出值就是undefined;如果第二种假设成立,则输出值为1.

    运行结果证明了第二个假设是正确的,说明函数的作用域确实在定义这个函数的时候就已经确定了

    五、闭包的用途

    接上个例子,

    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。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。

     闭包有很多用途,最大的两个好处:

    (一)读取函数内部的变量

    (二)让这些变量始终保存在内存中。

     理解“(二)让这些变量始终保存在内存中”这句话,看一下下面的额代码。

     function f1(){
        var n=999;
        nAdd=function(){n+=1}
        function f2(){
          alert(n);
        }
        return f2;
      }
      var result=f1();
      result(); // 999
      nAdd();
      result(); // 1000

    这段代码中,result实际上是闭包f2函数。result一共运行了两次,第一次是999,第二次是1000.

    这说明,函数f1中的局部变量n一直保存在内存中,并没有在f1调用后进行自动清除。

    原因:f1是f2的父函数,而f2被赋给一个全局变量,这导致f2一直在内存中,f2依赖于f1,因此f1始终在内存中,不会再调用结束之后,被垃圾回收机制回收。

    注意:nAdd=function(){n+=1}这个函数,首先这个函数没有用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,这个匿名函数本身就是一个闭包,可以在函数外部对函数的内部今次进行操作。

    六、使用闭包的注意情况

    (1)闭包会是的函数中的变量倍保存在内存中,内存消耗大,所以不能滥用闭包。否则会造成网页性能问题,在IE中可能存在内存泄漏,解决办法,在函数退出之前,将不使用的局部变量全部删除。

    (2)闭包会在父函数的外部,改变父函数变量内部的值。所以你把父函数当做对象object使用,把闭包当做她的公用方法,把内部变量当做他的私有属性,不要随便改变父函数内部变量的值。

    七、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。如果两个对象相互引用,而不再被第三者所引用,那么这两个相互引用的对象就会被回收。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。

    八、一些思考题

    1、使用对象的闭包使用

    var name="The Window";
    var object={
         name:"My object",
         getNameFunc:function(){
         return function(){
               return this.name;
              };
            }
          };
    alert(object.getNameFunc()());  //The Window,修改的地方

    2、直接调用函数内部的函数,报错,需要使用闭包。

    function outerFun()
     {
      var a=0;
      function innerFun()
      {
       a++;
       alert(a);
      }    
     }
    innerFun()

    上面的代码是错误的.innerFun()的作用域在outerFun()内部,所在outerFun()外部调用它是错误的.

    改成下面,就可行了

    function outerFun()
    {
     var a=0;
     function innerFun()
     {
      a++;
      alert(a);
     }
     return innerFun;  //注意这里
    }
    var obj=outerFun();
    obj();  //结果为1
    obj();  //结果为2
    var obj2=outerFun();
    obj2();  //结果为1
    obj2();  //结果为2

    3、

    function outerFun()
    {
     var a =0;
     alert(a);  
    }
    var a=4;
    outerFun();   //结果为0
    alert(a);     //结果为4

    因为函数内部使用了关键字var维护了a的作用域在outFun()内。

    function outerFun()
    {
     //没有var 
     a =0;
     alert(a);  
    }
    var a=4;
    outerFun();
    alert(a);

          作用域链是描述一种路径的术语,沿着该路径可以确定变量的值 .当执行a=0时,因为没有使用var关键字,因此赋值操作会沿着作用域链到var a=4;  并改变其值。

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