【进阶2-3期】JavaScript深入之闭包面试题解

这是我在公众号（高级前端进阶）看到的文章，现在做笔记 https://github.com/yygmind/blog/issues/19

作用域指的是一个变量和函数的作用范围，JS中函数内声明的所有变量在函数体内始终是可见的，在ES6前有全局作用域和局部作用域，但是没有块级作用域（catch只在其内部生效），局部变量的优先级高于全局变量。

作用域

变量提升

var scope="global";
function scopeTest(){
    console.log(scope);
    var scope="local"
}
scopeTest(); //undefined

上面的代码输出是undefined，这是因为局部变量scope变量提升了，等效于下面

var scope="global";
function scopeTest(){
    var scope;
    console.log(scope);
    scope="local"
}
scopeTest(); //undefined

注意，如果在局部作用域中忘记var，那么变量就被声明为全局变量。

没有块级作用域

var data = [];

for (var i = 0; i <; i++) {
  data[i] = function () {
    console.log(i);
  };
}

data[0]();    // 3
data[1]();    // 3
data[2]();    // 3

上篇文章已经介绍过了，【进阶2-2期】JavaScript深入之从作用域链理解闭包

作用域链

每个函数都有自己的执行上下文环境，当代码在这个环境中执行时，会创建变量对象的作用域链，作用域链是一个对象列表或对象链，它保证了变量对象的有序访问。

作用域链的开始是当前代码执行环境的变量对象，常被称之为“活跃对象”（AO），变量的查找会从第一个链的对象开始，如果对象中包含变量属性，那么就停止查找，如果没有就会继续向上级作用域链查找，直到找到全局对象中

闭包

function createClosure(){
    var name = "jack";
    return {
        setStr:function(){
            name = "rose";
        },
        getStr:function(){
            return name + ":hello";
        }
    }
}
var builder = new createClosure();
builder.setStr();
console.log(builder.getStr()); //rose:hello

上面在函数中返回了两个闭包，这两个闭包都维持着对外部作用域的引用。闭包中会将外部函数的自由对象添加到自己的作用域链中，所以可以通过内部函数访问外部函数的属性，这也是javascript模拟私有变量的一种方式。

闭包面试题解

由于作用域链机制的影响，闭包只能取得内部函数的最后一个值，这引起的一个副作用就是如果内部函数在一个循环中，那么变量的值始终为最后一个值。

这个代码已经贴过了，怕你们忘记，就再贴一遍

var data = [];

for (var i = 0; i < 3; i++) {
  data[i] = function () {
    console.log(i);
  };
}

data[0]();	// 3
data[1]();	// 3
data[2]();	// 3

如果要强制返回预期的结果，怎么办？？？

方法1：立即执行函数

for (var i = 0; i < 3; i++) {
    (function(num) {
        setTimeout(function() {
            console.log(num);
        }, 1000);
    })(i);
}
// 0
// 1
// 2

方法2：返回一个匿名函数赋值

var data = [];

for (var i = 0; i < 3; i++) {
  data[i] = (function (num) {
      return function(){
          console.log(num);
      }
  })(i);
}

data[0]();	// 0
data[1]();	// 1
data[2]();	// 2

无论是立即执行函数还是返回一个匿名函数赋值，原理上都是因为变量的按值传递，所以会将变量i的值复制给实参num，在匿名函数的内部又创建了一个用于访问num的匿名函数，这样每个函数都有了一个num的副本，互不影响了。

方法3：使用ES6中的let

var data = [];

for (let i = 0; i < 3; i++) {
  data[i] = function () {
    console.log(i);
  };
}

data[0]();
data[1]();
data[2]();

解释下原理：

var data = [];// 创建一个数组data;

// 进入第一次循环
{
    let i = 0; // 注意：因为使用let使得for循环为块级作用域
               // 此次 let i = 0 在这个块级作用域中，而不是在全局环境中
    data[0] = function() {
        console.log(i);
    };
}

循环时，let声明i,所以整个块是块级作用域，那么data[0]这个函数就成了一个闭包。这里用｛｝表达并不符合语法，只是希望通过它来说明let存在时，这个for循环块是块级作用域，而不是全局作用域。

上面的块级作用域，就像函数作用域一样，函数执行完毕，其中的变量会被销毁，但是因为这个代码块中存在一个闭包，闭包的作用域链中引用着块级作用域，所以在闭包被调用之前，这个块级作用域内部的变量不会被销毁。

// 进入第二次循环
{
    let i = 1; // 因为 let i = 1 和上面的 let i = 0
               // 在不同的作用域中，所以不会相互影响
    data[1] = function(){
         console.log(i);
    };
}

当执行data[1]()时，进入下面的执行环境。

{
     let i = 1;
     data[1] = function(){
          console.log(i);
     };
}

在上面这个执行环境中，它会首先寻找该执行环境中是否存在i，没有找到，就沿着作用域链继续向上到了其所在的块作用域执行环境，找到了i = 1,于是输出了1。

思考题

代码1：

var scope = "global scope";
function checkscope(){
    var scope = "local scope";
    function f(){
        return scope;
    }
    return f;
}

checkscope();     

代码2：

var scope = "global scope";
function checkscope(){
    var scope = "local scope";
    function f(){
        return scope;
    }
    return f;
}

var foo = checkscope();
foo();    

上面的两个代码中，checkscope()执行完成后，闭包f所引用的自由变量scope会被垃圾回收吗？为什么？

解答：

checkscope()执行完成后，代码1中自由变量特定时间之后回收，代码2中自由变量不回收。

首先要说明的是，现在主流浏览器的垃圾回收算法是标记清除，标记清除并非是标记执行栈的进出，而是从根开始遍历，也是一个找引用关系的过程，但是因为从根开始，相互引用的情况不会被计入。所以当垃圾回收开始时，从Root（全局对象）开始寻找这个对象的引用是否可达，如果引用链断裂，那么这个对象就会回收。

闭包中的作用域链中 parentContext.vo 是对象，被放在堆中，栈中的变量会随着执行环境进出而销毁，堆中需要垃圾回收，闭包内的自由变量会被分配到堆上，所以当外部方法执行完毕后，对其的引用并没有丢。

每次进入函数执行时，会重新创建可执行环境和活动对象，但函数的[[Scope]]是函数定义时就已经定义好的（词法作用域规则），不可更改。

• 对于代码1：

checkscope()执行时,将checkscope对象指针压入栈中，其执行环境变量如下：

checkscopeContext:{
    AO:{
        arguments:
        scope:
        f:
    },
    this,
    [[Scope]]:[AO, globalContext.VO]
}

执行完毕后出栈，该对象没有绑定给谁，从Root开始查找无法可达，此活动对象一段时间后会被回收

• 对于代码2：

checkscope()执行后，返回的是f对象，其执行环境变量如下：

fContext:{
    AO:{
        arguments:
    },
    this,
    [[Scope]]:[AO, checkscopeContext.AO, globalContext.VO]
}

此对象赋值给var foo = checkscope();，将foo 压入栈中，foo 指向堆中的f活动对象,对于Root来说可达，不会被回收。

如果一定要自由变量scope回收，那么该怎么办？？？

很简单，foo = null;，把引用断开就可以了。

参考

深入javascript——作用域和闭包

ES6之let（理解闭包）和const命令