关于JavaScript闭包的应用

什么是闭包(Closure)

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简单讲，闭包就是指有权访问另一个函数作用域中的变量的函数。

MDN 上面这么说：闭包是一种特殊的对象。它由两部分构成：函数，以及创建该函数的环境。环境由闭包创建时在作用域中的任何局部变量组成。

但是，网上找了好多资料，它们对闭包的定义也各有各样，搞得我也不知道怎么去定义闭包了，所以干脆不去定义了，意会吧。

道可道，非常道;名可名，非常名。

产生一个闭包

创建闭包最常见方式，就是在一个函数内部创建另一个函数。下面例子中的 closure 就是一个闭包：

 
 
    
  
  
  1. function func(){
    2. 
  
  
  2.   var a = 1,b = 2;
    3. 
  
  
  3.   
    4. 
  
  
  4.   function closure(){
    5. 
  
  
  5.     return a+b;
    6. 
  
  
  6.   }
    7. 
  
  
  7.   return closure;
    8. 
  
  
  8. } 
    9.

闭包的作用域链包含着它自己的作用域，以及包含它的函数的作用域和全局作用域。

闭包的注意事项

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，在创建了一个闭包以后，这个函数的作用域就会一直保存到闭包不存在为止。

 
 
    
  
  
  1. function makeAdder(x) {
    2. 
  
  
  2.   return function(y) {
    3. 
  
  
  3.     return x + y;
    4. 
  
  
  4.   };
    5. 
  
  
  5. }
    6. 
  
  
  6. 
  
  
  7. var add5 = makeAdder(5);
    8. 
  
  
  8. var add10 = makeAdder(10);
    9. 
  
  
  9. 
  
  
  10. console.log(add5(2));  // 7
    11. 
  
  
  11. console.log(add10(2)); // 12
    12. 
  
  
  12. 
  
  
  13. // 释放对闭包的引用
    14. 
  
  
  14. add5 = null;
    15. 
  
  
  15. add10 = null; 
    16.

add5 和 add10 都是闭包。它们共享相同的函数定义，但是保存了不同的环境。在 add5 的环境中，x 为 5。而在 add10 中，x 则为 10。***通过 null 释放了 add5 和 add10 对闭包的引用。

在javascript中，如果一个对象不再被引用，那么这个对象就会被垃圾回收机制回收;

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。

闭包只能取得包含函数中任何变量的***一个值，这是因为闭包所保存的是整个变量对象，而不是某个特殊的变量。

 
 
    
  
  
  1. function test(){
    2. 
  
  
  2.   var arr = [];
    3. 
  
  
  3.   for(var i = 0;i < 10;i++){
    4. 
  
  
  4.     arr[i] = function(){
    5. 
  
  
  5.       return i;
    6. 
  
  
  6.     };
    7. 
  
  
  7.   }
    8. 
  
  
  8.   for(var a = 0;a < 10;a++){
    9. 
  
  
  9.     console.log(arr[a]());
    10. 
  
  
  10.   }
    11. 
  
  
  11. }
    12. 
  
  
  12. test(); // 连续打印 10 个 10 
    13.

对于上面的情况，如果我们改变代码如下：

 
 
    
  
  
  1. function test(){
    2. 
  
  
  2.   var arr = [];
    3. 
  
  
  3.   for(let i = 0;i < 10;i++){  // 仅在这里作出了改动
    4. 
  
  
  4.     arr[i] = function(){
    5. 
  
  
  5.       return i;
    6. 
  
  
  6.     };
    7. 
  
  
  7.   }
    8. 
  
  
  8.   for(var a = 0;a < 10;a++){
    9. 
  
  
  9.     console.log(arr[a]());
    10. 
  
  
  10.   }
    11. 
  
  
  11. }
    12. 
  
  
  12. test(); // 打印 0 到 9 
    13.

对于上面两种代码的解释，请看我在 segmentfault 上面的提问：链接

闭包中的 this 对象

 
 
    
  
  
  1. var name = "The Window";
    2. 
  
  
  2. 
  
  
  3. var obj = {
    4. 
  
  
  4.   name: "My Object",
    5. 
  
  
  5.   
    6. 
  
  
  6.   getName: function(){
    7. 
  
  
  7.     return function(){
    8. 
  
  
  8.       return this.name;
    9. 
  
  
  9.     };
    10. 
  
  
  10.   }
    11. 
  
  
  11. };
    12. 
  
  
  12. 
  
  
  13. console.log(obj.getName()());  // The Window 
    14.

obj.getName()()实际上是在全局作用域中调用了匿名函数，this指向了window。这里要理解函数名与函数功能(或者称函数值)是分割开的，不要认为函数在哪里，其内部的this就指向哪里。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。

 
 
    
  
  
  1. var name = "The Window";
    2. 
  
  
  2. 
  
  
  3. var obj = {
    4. 
  
  
  4.   name: "My Object",
    5. 
  
  
  5.   
    6. 
  
  
  6.   getName: function(){
    7. 
  
  
  7.     var that = this;
    8. 
  
  
  8.     return function(){
    9. 
  
  
  9.       return that.name;
    10. 
  
  
  10.     };
    11. 
  
  
  11.   }
    12. 
  
  
  12. };
    13. 
  
  
  13. 
  
  
  14. console.log(obj.getName()());  // My Object 
    15.

闭包的应用

应用闭包的主要场合是：设计私有的方法和变量。

任何在函数中定义的变量，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、局部变量和函数内定义的其他函数。

把有权访问私有变量的公有方法称为特权方法(privileged method)。

 
 
    
  
  
  1. function Animal(){
    2. 
  
  
  2.   
    3. 
  
  
  3.   // 私有变量
    4. 
  
  
  4.   var series = "哺乳动物";
    5. 
  
  
  5.   function run(){
    6. 
  
  
  6.     console.log("Run!!!");
    7. 
  
  
  7.   }
    8. 
  
  
  8.   
    9. 
  
  
  9.   // 特权方法
    10. 
  
  
  10.   this.getSeries = function(){
    11. 
  
  
  11.     return series;
    12. 
  
  
  12.   };
    13. 
  
  
  13. } 
    14.

模块模式(The Module Pattern)：为单例创建私有变量和方法。

单例(singleton)：指的是只有一个实例的对象。JavaScript 一般以对象字面量的方式来创建一个单例对象。

 
 
    
  
  
  1. var singleton = {
    2. 
  
  
  2.   name: "percy",
    3. 
  
  
  3.   speak:function(){
    4. 
  
  
  4.     console.log("speaking!!!");
    5. 
  
  
  5.   },
    6. 
  
  
  6.   getName: function(){
    7. 
  
  
  7.     return this.name;
    8. 
  
  
  8.   }
    9. 
  
  
  9. }; 
    10.

上面是普通模式创建的单例，下面使用模块模式创建单例：

 
 
    
  
  
  1. var singleton = (function(){
    2. 
  
  
  2.   
    3. 
  
  
  3.   // 私有变量
    4. 
  
  
  4.   var age = 22;
    5. 
  
  
  5.   var speak = function(){
    6. 
  
  
  6.     console.log("speaking!!!");
    7. 
  
  
  7.   };
    8. 
  
  
  8.   
    9. 
  
  
  9.   // 特权（或公有）属性和方法
    10. 
  
  
  10.   return {
    11. 
  
  
  11.     name: "percy",
    12. 
  
  
  12.     getAge: function(){
    13. 
  
  
  13.       return age;
    14. 
  
  
  14.     }
    15. 
  
  
  15.   };
    16. 
  
  
  16. })(); 
    17.

匿名函数***的用途是创建闭包，并且还可以构建命名空间，以减少全局变量的使用。从而使用闭包模块化代码，减少全局变量的污染。

 
 
    
  
  
  1. var objEvent = objEvent || {};
    2. 
  
  
  2. (function(){ 
    3. 
  
  
  3.     var addEvent = function(){ 
    4. 
  
  
  4.       // some code
    5. 
  
  
  5.     };
    6. 
  
  
  6.     function removeEvent(){
    7. 
  
  
  7.       // some code
    8. 
  
  
  8.     }
    9. 
  
  
  9. 
  
  
  10.     objEvent.addEvent = addEvent;
    11. 
  
  
  11.     objEvent.removeEvent = removeEvent;
    12. 
  
  
  12. })(); 
    13.

在这段代码中函数 addEvent 和 removeEvent 都是局部变量，但我们可以通过全局变量 objEvent 使用它，这就大大减少了全局变量的使用，增强了网页的安全性。

一个闭包计数器

 
 
    
  
  
  1. var countNumber = (function(){
    2. 
  
  
  2.   var num = 0;
    3. 
  
  
  3.   return function(){
    4. 
  
  
  4.     return ++num;
    5. 
  
  
  5.   };
    6. 
  
  
  6. })(); 
    7.

闭包的缺陷

  • 闭包的缺点就是常驻内存会增大内存使用量，并且使用不当很容易造成内存泄露。
  • 如果不是因为某些特殊任务而需要闭包，在没有必要的情况下，在其它函数中创建函数是不明智的，因为闭包对脚本性能具有负面影响，包括处理速度和内存消耗。

***再来一些有关闭包的面试题

下面代码中，标记 ? 的地方输出分别是什么?

 
 
    
  
  
  1. function fun(n,o){
    2. 
  
  
  2.   console.log(o);
    3. 
  
  
  3.   return {
    4. 
  
  
  4.     fun: function(m){
    5. 
  
  
  5.       return fun(m,n);
    6. 
  
  
  6.     }
    7. 
  
  
  7.   };
    8. 
  
  
  8. }
    9. 
  
  
  9. 
  
  
  10. var a = fun(0);  // ?
    11. 
  
  
  11. a.fun(1);        // ?        
    12. 
  
  
  12. a.fun(2);        // ?
    13. 
  
  
  13. a.fun(3);        // ?
    14. 
  
  
  14. 
  
  
  15. var b = fun(0).fun(1).fun(2).fun(3);  // ?
    16. 
  
  
  16. 
  
  
  17. var c = fun(0).fun(1);  // ?
    18. 
  
  
  18. c.fun(2);        // ?
    19. 
  
  
  19. c.fun(3);        // ? 
    20. 
 
 
 
 
    
  
  
  1. undefined
    2. 
  
  
  2. 0
    3. 
  
  
  3. 0
    4. 
  
  
  4. 0
    5. 
  
  
  5. undefined, 0, 1, 2
    6. 
  
  
  6. undefined, 0
    7. 
  
  
  7. 1
    8. 
  
  
  8. 1 
    9.

参考资料

  • 【书】《JavaScript 高级程序设计(第三版)》
  • 【文章】学习Javascript闭包(Closure)
  • 【文章】【JavaScript】【函数】闭包闭包!

本文名称：关于JavaScript闭包的应用
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