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JavaScript閉包(Closure)
編輯:JavaScript基礎知識     

JavaScript閉包(Closure)

本文收集了多本書裡對JavaScript閉包(Closure)的解釋,或許會對理解閉包有一定幫助。

《你不知道的JavsScript》

  1. JavaScript 中閉包無處不在,你只需要能夠識別並擁抱它。
  2. 閉包是基於詞法作用域書寫代碼時所產生的自然結果。
  3. 當函數可以記住並訪問所在的詞法作用域時,就產生了閉包,即使函數是在當前詞法作用域之外執行。
  4. 無論通過何種手段將內部函數傳遞到所在的詞法作用域以外,它都會持有對原始定義作用域的引用,無論在何處執行這個函數都會使用閉包。
  5. 無論何時何地,如果將函數(訪問它們各自的詞法作用域)當作第一級的值類型並到處傳遞,你就會看到閉包在這些函數中的應用。在定時器、事件監聽器、 Ajax 請求、跨窗口通信、Web Workers 或者任何其它的異步(或者同步)任務中,只要使用了回調函數,實際上就是在使用閉包。

《JavaScript編程解析》

1. 對閉包的初步認識

var fn = f();     // 將函數f 的返回值賦值給變量fn
fn();             // 1
fn();  //2
fn();   //3

function f() {
    var cnt = 0;
    return function() { return ++cnt; }
}

var fn1 = f1();
fn1(); //1
fn1(); //1

function f1(){
    var cnt = 0;
    return ++cnt;   
}

從表面上來看,閉包是一種具有狀態的函數。或者也可以將閉包的特征理解為,其相關的局部變量在函數調用結束之後將會繼續存在。

2. 閉包的原理

  1. 閉包的前提條件是需要在函數聲明的內部聲明另一個函數(即嵌套的函數聲明)。
  2. 閉包指的是一種特殊的函數,這種函數會在被調用時保持當時的變量名查找的執行環境。
  3. 閉包僅僅是保持了變量名查找的狀態,而並沒有保持對象所有的狀態,對此請加以區分。也就是說,閉包雖然會保持(在嵌套外層進行函數調用時被隱式地生成的)Call 對象,但無法保持 Call 對象的屬性所引用的之前的對象的狀態。

3. 防范命名空間的污染

  1. 模塊
  2. 避免使用全局變量
  3. 通過實現信息隱藏

    //使用了閉包的模塊
    // 在此調用匿名函數
    // 由於匿名函數的返回值是一個函數,所以變量sum 是一個函數
    var sum = (function() {
     // 無法從函數外部訪問該名稱
     // 實際上,這變成了一個私有變量
     // 一般來說,在函數被調用之後該名稱就將無法再被訪問
     // 不過由於是在被返回的匿名函數中,所以仍可以繼續被使用
     var position = { x:2, y:3 };
    
     // 同樣是一個從函數外部無法被訪問的私有變量
     // 將其命名為sum 也可以。不過為了避免混淆,這裡采用其他名稱
     function sum_internal(a, b) {
         return Number(a) + Number(b);
     }
    
     // 只不過是為了使用上面的兩個名稱而隨意設計的返回值
     return function(a, b) {
         print('x = ', position.x);
         return sum_internal(a, b); };
     }
     )();
    
    // 調用
    sum(3, 4);
    x = 2
    7

在利用函數作用域可以封裝名稱,以及閉包可以使名稱在函數調用結束後依然存在這兩個特性後,信息隱藏得以實現。

(function() { 函數體 })();

4.閉包與類

  1. 計數器功能的類

    function counter_class(init) {                  // 初始值可以通過參數設定
        var cnt = init || 0;                        // 設置默認參數的習慣做法(參見5.5 節)
    
        // 如有必要,可在此聲明私有變量與私有函數
    
        return {
             // 公有方法
             show:function() { print(cnt); },
             up:function() { cnt++; return this; }, // return this 在使用方法鏈時很方便
             down:function() { cnt--; return this; }
        };
    }
    
    // 使用代碼
    var counter1 = counter_class();
    counter1.show();
    0
    counter1.up();
    counter1.show();
    1
    
    var counter2 = counter_class(10);
    counter2.up().up().up().show(); // 方法鏈
    13
  2. 表達式閉包

    JavaScript 有一種自帶的增強功能,稱為支持函數型程序設計的表達式閉包(Expression closure)。

    var sum = function(a, b) { return Number(a) + Number(b); }
    //可以省略為
    var sum = function(a, b) Number(a) + Number(b);

5.閉包與回調函數

《JavaScript高級程序設計》

  1. 閉包是指有權訪問另一個函數作用域中的變量的函數。創建閉包的常見方式,就是在一個函數內部創建另一個函數
  2. 當某個函數被調用時,會創建一個執行環境(execution context)及相應的作用域鏈。
  3. 由於閉包會攜帶包含它的函數的作用域,因此會比其他函數占用更多的內存。過度使用閉包可能會導致內存占用過多,我們建議讀者只在絕對必要時再考慮使用閉包。

內存洩漏

由於IE9之前的版本對JScript對象和COM對象使用不同的垃圾收集例程,因此閉包在IE的這些版本中會導致一些特殊的問題。具體來說,如果閉包的作用域鏈中保存著一個HTML元素,那麼就意味著該元素將無法被銷毀。

function assignHandler(){
    var element = document.getElementById("someElement");
    element.onclick = function(){
        alert(element.id);
    };
}

//把element變量設置為null。這樣就能夠解除對DOM對象的引用,順利地減少其引用數,確保正常回收其占用的內存。

function assignHandler(){
    var element = document.getElementById("someElement");
    var id = element.id;

    element.onclick = function(){
        alert(id);
    };

    element = null;
}

《JavaScript設計模式與開發實踐》

1. 閉包更多作用

  1. 封閉變量
  2. 延續局部變量的壽命

    //把img變量用閉包封閉起來,便能解決請求丟失的問題
     var report = (function(){
        var imgs = [];
        return function( src ){
            var img = new Image();
            imgs.push( img );
            img.src = src;
        }
    })();

2. 閉包與內存管理

  1. 局部變量本來應該在函數退出的時候被解除引用,但如果局部變量被封閉在閉包形成的環境中,那麼這個局部變量就能一直生存下去。如果在將來需要回收這些變量,我們可以手動把這些變量設為null。
  2. 跟閉包和內存洩露有關系的地方是,使用閉包的同時比較容易形成循環引用,如果閉包的作用域鏈中保存著一些DOM節點,這時候就有可能造成內存洩露。但這本身並非閉包的問題,也並非JavaScript的問題。
  3. 如果要解決循環引用帶來的內存洩露問題,我們只需要把循環引用中的變量設為null即可。將變量設置為null意味著切斷變量與它此前引用的值之間的連接。當垃圾收集器下次運行時,就會刪除這些值並回收它們占用的內存。

《JavaScript權威指南》

  1. JavaScript也采用詞法作用域(lexical scoping),也就是說,函數的執行依賴於變量作用域,這個作用域是在函數定義時決定的,而不是函數調用時決定的。為了實現這種詞法作用域,JavaScript函數對象的內部狀態不僅包含函數的代碼邏輯,還必須引用當前的作用域鏈。函數對象可以通過作用域鏈相互關聯起來,函數體內部的變量都可以保存在函數作用域內,這種特性在計算機科學文獻中稱為“閉包”。
  2. 從技術的角度講,所有的JavaScript函數都是閉包:它們都是對象,它們都關聯到作用域鏈。
  3. 是如果這個函數定義了嵌套的函數,並將它作為返回值返回或者存儲在某處的屬性裡,這時就會有一個外部引用指向這個嵌套的函數。它就不會被當做垃圾回收,並且它所指向的變量綁定對象也不會被當做垃圾回收。

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