图例详解那道setTimeout与循环闭包的经典面试题

配图与原文无关

我在详细图解作用域链与闭包一文中的结尾留下了一个关于setTimeout与循环闭包的思考题。

利用闭包，修改下面的代码，让循环输出的结果依次为1， 2， 3， 4， 5

for (var i=1; i<=5; i++) { 
    setTimeout( function timer() {
        console.log(i);
    }, i*1000 );
}

值得高兴的是很多朋友在读了文章之后确实对闭包有了更加深刻的了解，并准确的给出了几种写法。一些朋友能够认真的阅读我的文章并且一个例子一个例子的上手练习，这种认可对我而言真的非常感动。但是也有一些基础稍差的朋友在阅读了之后，对于这题的理解仍然感到困惑，因此应一些读者老爷的要求，借此文章专门对setTimeout进行一个相关的知识分享，愿大家读完之后都能够有新的收获。

在最初学习setTimeout的时候，我们很容易知道setTimeout有两个参数，第一个参数为一个函数，我们通过该函数定义将要执行的操作。第二个参数为一个时间毫秒数，表示延迟执行的时间。

setTimeout(function() {
    console.log('一秒钟之后我将被打印出来')
}, 1000)

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上例执行结果
可能不少人对于setTimeout的理解止步于此，但还是有不少人发现了一些其他的东西，并在评论里提出了疑问。比如上图中的这个数字7，是什么？

每一个setTimeout在执行时，会返回一个唯一ID，上图中的数字7，就是这个唯一ID。我们在使用时，常常会使用一个变量将这个唯一ID保存起来，用以传入clearTimeout，清除定时器。

接下来，我们还需要考虑另外一个重要的问题，那就是setTimeout中定义的操作，在什么时候执行？为了引起大家的重视，我们来看看下面的例子。

var timer = setTimeout(function() {
    console.log('setTimeout actions.');
}, 0);
 
console.log('other actions.');
 
// 思考一下，当我将setTimeout的延迟时间设置为0时，上面的执行顺序会是什么？

在浏览器中的console中运行试试看，很容易就能够知道答案，如果你没有猜中答案，那么我这篇文章就值得你点一个赞了，因为接下来我分享的小知识，可能会在笔试中救你一命。

在对于执行上下文的介绍中，我与大家分享了函数调用栈这种特殊数据结构的调用特性。在这里，将会介绍另外一个特殊的队列结构，页面中所有由setTimeout定义的操作，都将放在同一个队列中依次执行。

我用下图跟大家展示一下队列数据结构的特点。

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队列：先进先出
而这个队列执行的时间，需要等待到函数调用栈清空之后才开始执行。即所有可执行代码执行完毕之后，才会开始执行由setTimeout定义的操作。而这些操作进入队列的顺序，则由设定的延迟时间来决定。

因此在上面这个例子中，即使我们将延迟时间设置为0，它定义的操作仍然需要等待所有代码执行完毕之后才开始执行。这里的延迟时间，并非相对于setTimeout执行这一刻，而是相对于其他代码执行完毕这一刻。所以上面的例子执行结果就非常容易理解了。

为了帮助大家理解，再来一个结合变量提升的更加复杂的例子。如果你能够正确看出执行顺序，那么你对于函数的执行就有了比较正确的认识了，如果还不能，就回过头去看看其他几篇文章。

setTimeout(function() {
    console.log(a);
}, 0);
 
var a = 10;
 
console.log(b);
console.log(fn);
 
var b = 20;
 
function fn() {
    setTimeout(function() {
        console.log('setTImeout 10ms.');
    }, 10);
}
 
fn.toString = function() {
    return 30;
}
 
console.log(fn);
 
setTimeout(function() {
    console.log('setTimeout 20ms.');
}, 20);
 
fn();

上栗执行结果

OK，关于setTimeout就暂时先介绍到这里，我们回过头来看看那个循环闭包的思考题。

for (var i=1; i<=5; i++) { 
    setTimeout( function timer() {
        console.log(i);
    }, i*1000 );
}

如果我们直接这样写，根据setTimeout定义的操作在函数调用栈清空之后才会执行的特点，for循环里定义了5个setTimeout操作。而当这些操作开始执行时，for循环的i值，已经先一步变成了6。因此输出结果总为6。而我们想要让输出结果依次执行，我们就必须借助闭包的特性，每次循环时，将i值保存在一个闭包中，当setTimeout中定义的操作执行时，则访问对应闭包保存的i值即可。

而我们知道在函数中闭包判定的准则，即执行时是否在内部定义的函数中访问了上层作用域的变量。因此我们需要包裹一层自执行函数为闭包的形成提供条件。

因此，我们只需要2个操作就可以完成题目需求，一是使用自执行函数提供闭包条件，二是传入i值并保存在闭包中。

for (var i=1; i<=5; i++) { 
 
    (function(i) {
        setTimeout( function timer() {
            console.log(i);
        }, i*1000 );
    })(i)
}

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利用断点调试，在chrome中查看执行顺序与每一个闭包中不同的i值
当然，也可以在setTimeout的第一个参数处利用闭包。

for (var i=1; i<=5; i++) { 
    setTimeout( (function(i) {
        return function() {
            console.log(i);
        }
    })(i), i*1000 );
}