JavaScript--匿名函数和闭包(16)

// 匿名函数:没有名字的函数;

// 闭包:可访问一个函数作用域里的变量的函数;

一 匿名函数

// 普通函数
    function box(){                       // 函数名是box;
        return 'Lee';                     
    }
    box();                                // =>Lee; 调用函数;
// 匿名函数
    function(){                           // 匿名函数,会报错;
        return 'Lee';
    }
// 通过表达式自我执行
    (function(name){
        console.log(name);               // =>Lee;
    })("Lee");                           // "()"表示执行函数,并且可以传参;
// 把匿名函数赋值给变量
    var box = function(){                // 将匿名函数赋给变量;
        return 'Lee';
    };
    console.log(box());                  // 调用方式和函数调用相似;
// 函数里的匿名函数
    function box(){
        return function(name){            // 函数里的匿名函数,产生闭包;
            return name;
        };
    };
    console.log(box()("Lee"));            // 函数box()调用匿名函数,并传参;

二 闭包

// 闭包:有权访问另一个函数作用域中的变量的函数;

// 创建闭包的常见方式: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;

// 通过闭包可以返回局部变量
    function box(){
        var user = 'Lee';
        return function(){                // 通过匿名函数返回box()的局部变量user;
            return user;
        };
    }
    console.log(box()());                // =>Lee; 直接调用box()()来获得匿名函数的返回值;

    var b = box();
    console.log(b());                    // =>Lee; 另一种调用匿名函数方式;

// 优点: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);

// 缺点:
// 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,累加一次;
    console.log(age);                     // =>101; 输出全局变量;
    box();                                // 执行函数,累加一次;
    console.log(age);                     // =>102; 输出全局变量;
// 通过局部变量无法实现累加
    function box(){
        var age = 100;
        age++;                            // 实现累加;
        return age;
    }
    console.log(box());                   // =>101;
    console.log(box());                   // =>101; 无法实现累加,因为第二次调用函数时,函数内部变量age又被初始化了;

// 通过闭包可以实现局部变量的累加
    function box(){
        var age = 100;
        return function(){                // 匿名函数内实现累加;
            age++;
            return age;                   // 并返回累加后的变量; 
        };                                // 此时box()函数的局部变量age的值已经被修改为累加后的值;
    }
    var b = box();                        // 给box()函数赋值给变量;
    console.log(b());                     // =>101; 调用匿名函数,累加一次;
    console.log(b());                     // =>102; 第二次调用匿名函数,累加两次;

// 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;所以过度使用闭包会导致性能下降;(将闭包引用在"私有作用域"中即可实现变量销毁)
// 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; ?

// 循环里包含匿名函数
    function box(){
        var arr = [];
        for(var i=0; i<5; i++){         // 当声明变量i=5时,循环停止;而此时循环里的变量i==5; 
            arr[i] = function(){        // arr[i]得到的只是没有执行的匿名函数function(){};
                return i;                
            };
        };
        return arr;                     // arr = [function,function,function,function,function];
    }
    var b = box();                      // =>[function,function,function,function,function]; 得到函数box()返回的数组arr;
    console.log(b.length);              // =>5; 得到函数集合数组长度;
    for(var i=0; i<b.length; i++){
        console.log(box()[i]());        // =>5,5,5,5,5; 输出每个函数的值,都是最后一个值;
    }
    // 上面的例子输出的结果都是5,也就是循环后得到的最大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;

// 循环里包含匿名函数-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){    // arr[i]得到的是匿名函数执行后的结果数值0-4;
                return num; 
            })(i);                      // 自我执行并传参;
        }
        return arr; 
    }
    var b = box();                      // =>[0,1,2,3,4];  此时b代表box()返回的数组;
    for (var i = 0; i < b.length; i++) {
        console.log(b[i]);              // 0 1 2 3 4; 这里返回的是数值;
    };
    // 例子中,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;最终导致b[0]-b[4]中保留了0,1,2,3,4的值;

// 循环里包含匿名函数-改2,匿名函数里再做个匿名函数;
    function box(){
        var arr = []; 
        for(var i=0; i<5; i++){
            arr[i] = (function(num){
                return function(){      // 返回函数;
                    return num;            
                }
            })(i);
        }
        return arr;                     // arr = [function,function,function,function,function];
    }
    var b = box();
    for (var i = 0; i < b.length; i++) {
        console.log(b[i]());            // 0,1,2,3,4; 
    };

// 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arr[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()函数中的变量i;

三 this对象

// 在闭包中使用this对象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在全局范围就是指向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; 
    var user = 'Window';
    var obj = {
        user:'Object',
        getUserFunction:function(){
            return function(){                        // 闭包不属于obj,里面的this指向window;
                return this.user;
            };
        }
    };
    console.log(obj.getUserFunction()());            // =>Window;

    // 可以强制指向某个对象
    console.log(obj.getUserFunction().call(obj));    // =>Object;

    // 也可以从上一个作用域中的得到对象
    getUserFunction:function(){
        var that = this;                             // 从对象的方法里得到this;此时that指向obj对象;
        return function(){
            return that.user;
        }
    }
    console.log(obj.getUserFunction()());            // =>Object;

四 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中会导致内存泄漏问题,也就是无法销毁驻留在内存中的元素;
    function box(){
        var oDiv = document.getElementById('oDiv');  // oDiv用完之后一直驻留在内存中;
        oDiv.onclick = function(){
            alert(oDiv.innerHTML);                   // 这里用oDiv导致内存泄漏;
        };
        oDiv = null;                                 // 解除引用;
    }
    box();
    // 由于匿名函数保存了一个对box()的活动对象的引用,因此就会导致无法减少oDiv的引用数;
    // 只要匿名函数存在,oDiv的引用数至少也是1;因此它所占用的内存就永远不会被回收;
    // PS:如果没有使用解除引用,那么要等到浏览器关闭才得以释放;

五 模仿块级作用域(定义并立即调用一个匿名函数)

// JS没有块级作用域的概念;
// 这意味着在块语句(for语句/if语句)中定义的变量,实际上是在包含函数中而非语句中创建的;
    function box(count){
        for(var i=0; i<count; i++){}                // box(2); => count=2; i=2时循环停止,此时i=2;
        console.log(i);                             // =>2; i不会因为离开了for块就失效;
    }
    box(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;
        console.log(i);
    }
    box(2);
// 在JavaScript中,变量i是定义在box()的活动对象中的,因此从它有定义开始,就可以在函数内部随处访问它;
// 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;
// 如果有作用域的话,出了这个范围i就应该被销毁;

// JavaScript不会提醒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(如果是初始化并赋值,还是会执行的);

// 模仿块级作用域(私有作用域)
    (function(){
        // 这里是块级作用域;
    })();
    // 以上代码定义并立即调用了一个匿名函数;将函数声明包含在一对圆括号中,表示它实际上是一个函数表达式;

// 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++){}
        })();
        console.log(i);                                // 报错,无法访问;变量i在私有作用域中,出了私有作用域即被销毁了.
    }
    box(2);
// 使用了块级作用域后,匿名函数中定义的任何变量,都会在执行结束时被销毁;(i只能在循环中使用,使用后即被销毁);
// 而私有作用域中能够访问变量count,是因为这个匿名函数是一个闭包,他能够访问包含作用域中的所有变量;
// 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;过多的全局变量和函数很容易导致命名冲突;
// 使用块级作用域,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];
        console.log(box);                            // =>[1,2,3,4]; box出来就不被认识了;
    })();                                            // 销毁匿名函数中的变量;
    console.log(box);                                // =>box is not defined;
    // 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;

六 私有变量

// JavaScript没用私有属性的概念;所有的属性都是公用的;
// 不过有一个私有变量的概念:在任何函数中定义的变量,都可以认为是私有变量,因为不能在函数外部访问这些变量;
// 私有变量包括函数的参数/局部变量和在函数内部定义的其他函数;
    function box(){
        var age = 100;                                 // 私有变量,外部无法访问;
    }

// 而通过内部创建一个闭包,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用方法;特权方法;
    function Box(){                                    // 构造函数;
        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();                          // 将闭包赋值给变量;
        };
    }
    var box = new Box();
    console.log(box.get());

// 可以通过构造方法传参来访问私有变量
    function Person(name){
        var user = name;                            // 这句其实可以省略;
        this.getUser = function(){
            return user;
        };
        this.setUser = function(name){
            user = name;
        }
    }
    var p = new Person('Lee');
    console.log(p.getUser());                        // =>Lee;
    console.log(p.setUser('Jack'));
    console.log(p.getUser());                        // =>Jack;
    // 但是,构造函数模式的缺点是针对每个实例都会创建同样一组新方法;而使用静态私有变量来实现特权方法就可以避免这个问题;

七 静态私有变量

// 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;
    (function(){                                    // 创建私有作用域;
        var age = 100;                              // 静态私有变量;
        function run(){
            return '运行中...';
        };
        Box = function(){};                         // 使用函数表达式定义构造函数;
        Box.prototype.go = function(){              // 公有(特权)方法;在原型上定义的;
            return age+run();
        };
    })();
    var box = new Box();
    console.log(box.go());                          // 100运行中...;
// 上面的对象声明,采用的是Box = function(){}而不是functiong Box(){};并且在声明Box时没有使用var关键字
// 导致:初始化未经声明的变量,总是会创建一个全局变量;因此,Box就成了一个全局变量,能够在私有作用域之外被访问到;
// 因为如果用函数声明定义构造函数,那么就变成私有函数了,无法在全局访问到了,所以要使用函数式定义构造方法;
    (function(){
        var user = "";
        Person = function(value){                   // 此处定义的Person是全局变量;
            user = value;                           // 这里的构造函数有权访问私有变量name;
        };
        Person.prototype.getUser = function(){
            return user;
        };
        Person.prototype.setUser = function(value){
            user = value;
        }
    })();
    var person = new Person();
    person.setUser('Lee');
    console.log(person.getUser());                    // =>Lee;
// 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;?

八 模块模式

// 简言之,如果必须创建一个对象并以某些数据对其进行初始化,同时还要公开一些能够访问这些私有数据的方法,那么就可以使用模块模式;
// 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;
    var box = {                                      // 字面量对象,也是单例对象:只有一个实例的对象;
        age:100,                                     // 这是公有属性,将要改成私有;
        run:function(){
            return '运行中...';
        };
    };

// 模块模式私有化变量和函数:
    var box = function(){
        var age = 100;
        function run(){
            return '运行中...';
        }
        return {                                     // 将一个字面量对象作为函数的值返回;
            go:function(){                           // 返回的对象字面量中只包含可以公开的属性和方法;
                return age+run();                    // 由于这个对象是在匿名函数内部定义的,因此它的公有方法有权访问私有变量和函数;
            }                                    
        };                                           // 从本质上讲,这个对象字面量定义的是单例的公共接口;
    }();
// 这种模式在需要对单例进行某些初始化,同时又需要维护其私有变量时是非常有用的; 

// 上面直接返回对象的例子,也可以这么写:
    var box = function(){
        var age = 100;
        function run(){
            return '运行中...';
        }
        var obj = {                                   // 创建字面量对象;
            go:function(){
                return age+run();
            }
        };
        return obj;                                   // 返回刚创建的对象;
    }();

// 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只有一个实例;

// 增强的模块模式:适合返回自定义对象,也就是构造函数;
    function Desk(){};
    var box = function(){
        var age = 100;
        function run(){
            return '运行中...';
        };
        var desk = new Desk();
        desk.go = function(){
            return age+run();
        };
        return desk;
    }();
    console.log(box.go());                            // =>100运行中;

九 小结

// 在JavaScript编程中,函数表达式是一种非常有用的技术;使用函数表达式可以无须对函数命名,从而实现动态编程;

1.函数表达式

// 函数表达式不同于函数声明;函数声明要求有名字,但函数表达式不需要;
// 没有名字的函数表达式叫做匿名函数;

2.闭包

// 当在函数内部定义了其他函数时,就创建了闭包.闭包有权访问包含函数内部的所有变量;原理如下:
// 在后台执行环境中,闭包的作用域链包含着它自己的作用域、包含函数的作用域和全局作用域；
// 通常，函数的作用域及其所有变量都会在函数执行结束后被销毁；
// 但是，当函数返回了一个闭包时，这个函数的作用域将会一直在内存中保存到闭包不存在为止；

3.块级作用域

// 使用闭包可以在JavaScript中模仿块级作用域(JavaScript本身没有块级作用域的概念);要点如下:
// 创建并立即调用一个函数,这样既可以执行其中的代码,又不会在内存中留下对该函数的引用;
// 结果就是函数内部的所有变量都会被立即销毁--除非将某些变量赋值给了包含作用域(即外部作用域)中的变量;

4.私有变量

// 闭包还可以用于在对象中创建私有变量,要点如下:
// 即使JavaScript中没有真是的私有对象属性的概念,但是可以使用闭包来实现公有方法,而通过公有方法可以访问包含作用域中定义的变量;
// 可以使用构造函数模式、原型模式来实现自定义类型的特权方法，也可以使用模块模式来实现单例的特权方法；