前端基本知识（三）：JS的闭包理解

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(); //

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); //

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); //
　　　　}
　　}

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(); //

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(); //
　　nAdd();
　　result(); //

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。