js学习之函数表达式及闭包

　　来自《javascript高级程序设计 第三版：作者Nicholas C. Zakas》的学习笔记（七）

　　

　　直接切入主题~

　　定义函数的方式有两种：

• 函数声明

  function functionName(arg0,arg1,arg2) {
    //函数体
  }

  函数声明有一个重要的特征——函数声明提升，意思是在执行代码之前会先读取函数声明，允许把函数声明放在调用它的语句后面

  sayHi();
  
  function sayHi() {
    alert("hi");
  }

• 函数表达式

  var functionName = function(arg0,arg1,arg2) {
    //函数体
  };

  如上创建的其实就是匿名函数。这种情况不支持函数声明提升，即

  sayHi();   //错误，函数不存在
  var sayHi = function() {
    alert("hi");
  };

  还有执行下列代码会产生意想不到的结果：

  //不要这样
  if (condition) {
    function sayHi() {
      alert("hi!");
    }else {
      function sayHi() {
        alert("hello");
     }
    }
  }

  因为不同的浏览器处理方式不同，大多数浏览器会返回第二个声明，忽略condition;Firefox会在condition为true时返回第一个声明。所以这种使用方式很危险。不过，你可以这么改进：

  var sayHi;
  
  if (condition) {
    sayHi = function() {
      alert("hi");
    };
  }esle {
    sayHi = function() {
      alert("hello");
    }
  }

  当然，这时应该好好想想为什么可以这么改进~~因为函数表达式不存在函数声明提前，所以sayHi在任何条件下只会执行一次（if条件的互斥性）。

• 你可能很想知道匿名函数的用途，在这里就先介绍一点（当然匿名函数的作用可不止这一点）

  function createComparisonFunction(propetyName) {
    return function(object1,object2) {
      var value1 = object1[propertyName];
      var value2 = object2[propertyName];
      if (value1 < value2) {
        return -1;
      }else if (value1 > value2) {
        return 1
      }else {
        return 0;
      }
    };
  }

• 递归

  function factorial(num) {
    if (num <= 1) {
      return 1;
    }else {
      return num*factorial(num -1);
    }
  }
  
  //上面是一个很简单的递归阶乘函数
  
  var anotherFactorial = factorial;
  factorial = null;
  alert(anotherFactorial(4));     //出错了，原因很明显，函数定义中用了自身的函数名（就是指针啦），当factorial置为null时，整个函数失效了

  这么改进：使用arguments.callee()，它指向正在执行的函数的指针。

  function factorial(num) {
    if (num <= 1) {
      return 1;
    }else {
      return num*arguments.callee(num - 1);
    }
  }
  
  //但是在严格模式下，不能通过脚本访问arguments.callee()，又有了如下改进
  
  var factorial = (function f(num) {    //这种情况下，即便是将factorial赋给另一个变量函数名字f仍然是有效的
    if (num <= 1) {
      return 1;
    }else {
      return num*f(num - 1);
    }
  });

　　闭包

　　如果有人叫你解释一下闭包，你该怎么说。~如果你知道怎么说了，说明你已经完全掌握了它。

　　凡事都是有一个起源的，一种技术的产生往往就是为了解决一个问题（装B了）。=。=我总是觉得，所谓的代码简洁是有不同level的，对于个人来说，只要你能把程序中每一条语句存在意义说出来和不可删除的存在在，对你来说就是简洁（当然，你的功力决定了你主观上的简洁的大众level），扯远了。。。。

　　闭包作为js语言的特点和难点，要理解它，首先要理解js特殊的变量作用域。

　　一、变量作用域

　　js变量的作用域无非就是两种：全局变量和局部变量。

　　js语言的特殊之处就在于函数内部可以直接读取全局变量（其实很多语言，如C++也是）。如：

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

f1(); //

　　而另一方面，在函数外部自然无法读取函数内部分局部变量：

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，一定要使用命令var命令。如果不用的话，你是实际上声明了一个全局变量：

function f1() {
  n = 999;
}

f1();

alert(n);  //

　　那如何从外部读取局部变量呢？

　　出于种种原因，我们有时候需要得到函数内部的局部变量。怎么变通？~.~

　　那就在函数的内部在定义一个函数。

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

　　在上面的代码中，函数f2就被包括在函数f1内部，这时f1内部的所有局部变量，对f2都是可见的。但是反过来就不行，f2内部的局部变量，对f1就是不可见的。这就是js语言特有的“链式作用域”结构（chain scope）。子对象会一级一级地向上寻找所有父对象的变量。所以，父对象的所有变量，对子对象都是可见的。反之则不成立。

　　可是呢，灵感就是这么来的，既然f2可以读取f1中局部变量，那么只要把f2作为返回值，我们就可以在f1外部读取它们内部变量了：

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

var result = f1();
result();     //999 相当于f2()

　　现在将是引入闭包概念的好时候：上述f2函数就是闭包。闭包的官方描述：闭包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），因为这些变量也是表达式的一部分。其实完全可以这么理解：闭包就是能够读取其他函数内部变量的函数。由于在js中，只有函数内部的子函数才能读取局部变量，因此可以把闭包简单理解成“定义在函数内部分函数”。闭包就是将函数内部和函数外部连接起来的一座桥梁。

　　二、闭包的用途

　　它的最大的两个用处就是：

• 可以读取函数内部的变量
• 并且可以让这些变量的值始终保存在内存中

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

　　在这段代码中，result实际上就是闭包f2函数。它一共运行了两次，第一次的值是999，第二次的值是1000。这证明了，函数f1中的局部变量n一直保存在内存中，并没有在f1调用后被自动清除。

　　为什么会这样呢？原因就在于f1是f2的父函数，而f2被赋给了一个全局变量，这导致f2始终在内存中，而f2的存在依赖于f1，因此f1也始终在内存中，不会在调用结束后，被垃圾回收机制（garbage collection）回收。

　　这段代码中另一个值得注意的地方，就是“nAdd=function(){n+=1}”这一行，首先在nAdd前面没有使用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（anonymous function），而这个匿名函数本身也是一个闭包，所以nAdd相当于是一个setter，可以在函数外部对函数内部的局部变量进行操作。

　　三、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。内存泄露：

function assignHandler() {
  var element = document.getElementById("someElement");
  element.onclick = function() {
    alert(element.id);
  };
}
//在闭包的作用域中保存着的这个html元素，无法被销毁

　　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。

　　四、思考题

var name = "The Window";
var object = {
　　name : "My Object",
　　getNameFunc : function(){
　　　　return function(){
　　　　　　return this.name;
　　　　};
　　}
};
alert(object.getNameFunc()());  //The Window（在非严格模式下）

　　这题的官方解释应该是很这样的：在闭包中使用this对象可能会导致一些问题。我们知道this对象是在运行时基于函数的执行环境绑定的：在全局函数中，this等于window，而当函数被作为某个对象的方法调用时，this等于那个对象。不过匿名函数的执行环境具有全局性，因此其this对象通常指向window。

　　上例中匿名函数为什么匿名函数没有取得其包含作用域的this对象呢。~~~每个函数在被调用时，其活动对象都会自动取得两个特殊值；this和arguments。内部函数在搜索这两个变量时，只会搜索到其活动对象为止，因此永远也不可能直接访问外部函数的这两个变量，不过把外部函数作用域中的this对象保存在一个闭包能够访问到的变量里，就可以让闭包访问该对象：

var name = "The Window";

var object = {
  name:"My Object",
  getNameFunc:function() {
    var that = this;       ////////////////////////////////////////////see
    return function() {
      return that.name;
    };
  }
};

　　注：this和arguments也存在同样的问题。如果想访问作用域中的arguments对象，必须将对象的引用保存到另一个闭包能够访问的变量中。

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.
改成如下,也就是闭包:

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

　　再来重新声明一遍什么是闭包：当内部函数 在定义它的作用域 的外部 被引用时,就创建了该内部函数的闭包 ,如果内部函数引用了位于外部函数的变量,当外部函数调用完毕后,这些变量在内存不会被 释放,因为闭包需要它们。

function outerFun() {
 var a =0;
 alert(a);
}
var a=4;
outerFun();   //
alert(a);    //4    因为在函数内部使用了var关键字 维护a的作用域在outFun()内部

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。其实，刚看到这种解释的时候我是有疑问的，函数声明具有提前的作用，而且作用域的方向是向上的，直到搜索到同名变量就应该停止。=。=其实是脑子短路了。应该是只要看outerFunn()的调用就可以了。因为当调用outerFun()的时候，函数内部的a = 0，是全局变量定义，覆盖了前面的var a = 4。当然，可能会问，如果outerFun()在前，var a = 4在后面，结果会是怎么样的？~动手试试不就知道了==

<!doctype html>
<html>
    <head></head>
    <script>
    window.onload = (function() {
        function outerFun()
        {
         //没有var
         a =0;
         alert(a);
        }
        outerFun();
        var a=4;
        //outerFun();
        alert(a);
    });
    </script>
    <body>

    </body>
</html>

　　运行结果即为0和4，佐证了我的解释，bingo~

　　补充一点js的垃圾回收的知识：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。

　　//以下部分是来自Nicholas C. Zakas所撰书的分享：

　　如何创建作用域链以及作用域链有什么作用的细节

　　当某个函数第一次被调用时，会创建一个执行环境以及相应的作用域链，并把作用域链值给一个特殊的内部属性（[Scope])。然后，使用this、arguments和其它命名参数的值来初始化函数的活动对象。但在作用域链中，外部函数的活动对象始终处于第二位，外部函数的外部函数的活动对象处于第三位，.....直至作为作用域链终点的全局执行环境。可以这么理解，作用域链本质上是一个指向变量的指针列表，它只引用但不实际包含变量对象。

　　内存问题：一般来讲，当函数执行完毕后，局部活动对象就会被销毁，内存中仅保存全局作用域（全局执行环境的变量对象）。但闭包的情况又有所不同。其执行环境会被销毁，但是它的活动对象仍然留在内存中，直到匿名对象被销毁后，活动对象才会被销毁。作用域的这种配置机制引出了一个值得注意的副作用，即闭包只能取得包含函数中任何变量的最后一个值，看代码更直接：

function createFunction() {
  var result = new Array();

  for (var i = 0; i < 10;i++) {
    result[i] = function() {
      return i;
    };
  }
  return result;
}

//这个函数表面上看起来好像是会返回自己的索引，即位置0的函数返回0,位置1的函数返回1，以此类推。但实际上，每个函数都返回10。因为每个函数的作用域都保存着createFunctions()函数的活动对象，所以它们引用的都是同一个变量i。

　　解决上述问题，我们可以通过创建另一个匿名函数强制让闭包的行为符合预期，：

function createFunctions() {
  var result = new Array();

  for(var i = 0; i < 10;i++) {
    result[i] = function(num) {
      return function() {
        return num;
      };
    }(i);
  }
  return result;
}

　　模仿块级作用域

(function() {
  //这里是块级作用域
})();

var someFunction = function() {
  //这里是块级作用域
};
someFunction();

function() {
  //这里是块级作用域
}();    //出错！   是因为javascript将function关键字当作一个函数声明的开始，而函数声明后面不能跟圆括号

　　无论在什么地方，只要临时需要一些变量，就可以使用私有作用域：

function outputNumbers(count) {
  (function() {
    for(var i = 0;i < count;i++) {
      alert(i);
    }
  })();
  alert(i);    //导致错误
}

　　通过创建私有作用域，每个开发人员可以使用自己的变量，又不必担心搞乱全局作用域。例如：

(function() {
  var now = new Date();
  if (now.getMonth() == 0 && now.getDate() == 1) {
    alert("Happy new year!");
  }
}();

　　这种做法减少了闭包占用的内存问题，因为没有指向匿名函数的引用。只要匿名函数执行完毕，就可以立即销毁其作用域链了。

　　私有变量

　　js没有私有成员的概念，所有成员属性都是公有的。而私有变量是指：函数的参数、局部变量和在函数内部定义的其它函数。对于能够有权访问私有变量和私有函数的公有方法称为特权方法。

　　1）在构造函数中定义特权方法

function MyObject() {
  //私有变量和私有函数
  var privateVarible = 10;
  function privateFunction() {
    return false;
  }

  //特权方法
  this.publicMethod = function() {
    privateVarible++;
    return privateFunction();
  };
}

function Person(name) {
  this.getName = function() {
    return name;
  };

  this.setName = function(value) {
    name = value;
  };
}

var person = new Person("Nicholas");
alert(person.getName());     //"Nicholas"
person.setName("Grey");
alert(person.getName());   //"Grey"

　　构造函数的缺点就是：针对每个实例都会创建同样一组方法，而使用静态私有变量来实现特权方法就可以避免。

　　静态私有变量

　　

(function(){
  var name = "";

  Person = function(value) {
    name = value;
  };

  Person.prototype.getName = function() {
   return name;
  };

  Person.prototype.setName = function (value) {
    name = value;
  };
})();

var person1 = new Person("carol");
alert(person1.getName());  //"carol"
person1.setName("grey");
alert(person1.getName()):   //"grey"

var person2 = new Person("Michael");
alert(person1.getName());   //"Michael"
alert(person2.getName());   //"Michael"

　　以这种方式创建静态私有变量会因为使用原型而增进代码复用，但每个实例都没有自己的私有变量。到底是使用实例变量，还是静态变量，最终还是要视你的具体需求而定。

　　模块模式

　　为单例创建私有变量和私有函数。单例（只有一个实例的对象）。

var singleton = {
  name:value,
  method:function() {
  //这里是方法的代码
  }
};

var application = function() {
  //私有变量函数
  var components = new Array();

  //初始化
  components.push(new BaseComponent());

  //公共
  return {
    getComponent: function() {
      return components.length;
    },

    registerComponent:function(component) {
      if (typeof component == "object") {
        components.push(component);
      }
    }
  };
};

　　简而言之，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。

　　增强的模块模式

　　

var application = function() {

  //私有变量和函数
  var components = new Array();

  //初始化
  components.push(new BaseComponent());

  //创建application的一个局部副本
  var app = new BaseComponent();

  //公共接口
  app.getComponentCount = function() {
    return components.length;
  };

  app.registerComponent = function(component) {
    if (typeof component == "object") {
      component.push(component);
   }
  };
  //返回这个副本
  return app;
}();

　　争取把js基础打扎实，然后动手实践=。=