JavaScript作用域、作用域链、闭包详解

一、作用域和作用域链

js中作用域有全局作用域和局部（函数）作用域两种，没有块级作用域的概念

全局作用域：

1、最外层函数和在最外层函数外面定义的变量拥有全局作用域

var outColor="blue";
function sayColor( ){
    var inColor="red";
    function innerSayColor( ){
        console.log(inColor);
    }
    innerSayColor( );
}
console.log( outColor); // blue 在最外层函数外面定义的变量
console.log(innerColor); //报错
sayColor(); //red  最外层函数
innerSayColor(); // 报错

2、 所有末定义直接赋值的变量自动声明为拥有全局作用域
3、所有window对象的属性拥有全局作用域

局部作用域：和全局作用域相反，局部作用域一般只在固定的代码片段内可访问到，最常见的例如函数内部

作用域链： 是由当前环境与上一层环境的一系列变量对象组成，保证当前执行环境对符合访问权限的变量和函数的有序访问；

var a=10;
function out(){
    var b=a+20;
    function ins(){
        var c=b+30;
        return c;
    }
    return ins();
}
out();

此时全局，函数out，函数ins的执行上下文依次创建，ins的作用域链就包含这三个执行上下文所对应的变量对象；

二、闭包

定义：闭包是指有权访问另一个函数作用域中变量的函数

例子：
（此处引用作者：这波能反杀
链接：http://www.jianshu.com/p/21a16d44f150
來源：简书）

var fn = null;
function foo() {
    var a = 2;
    function innnerFoo() { 
        console.log(a);
    }
    fn = innnerFoo; // 将 innnerFoo的引用，赋值给全局变量中的fn
}

function bar() {
    fn(); // 此处的保留的innerFoo的引用
}

foo();
bar(); // 2

在上面的例子中，foo()执行完毕之后，按照常理，其执行环境生命周期会结束，所占内存被垃圾收集器释放。但是通过fn = innerFoo，函数innerFoo的引用被保留了下来，复制给了全局变量fn。这个行为，导致了foo的变量对象，也被保留了下来。于是，函数fn在函数bar内部执行时，依然可以访问这个被保留下来的变量对象。所以此刻仍然能够访问到变量a的值。

这样，我们就可以称foo为闭包

应用场景：

1、缓存
再来看一个例子，设想我们有一个处理过程很耗时的函数对象，每次调用都会花费很长时间，
那么我们就需要将计算出来的值存储起来，当调用这个函数的时候，首先在缓存中查找，如果找不到，则进行计算，
然后更新缓存并返回值，如果找到了，直接返回查找到的值即可。闭包正是可以做到这一点，因为它不会释放外部的引用，
从而函数内部的值可以得以保留。

var CachedSearchBox = (function(){    
    var cache = {},    
       count = [];    
    return {    
       attachSearchBox : function(dsid){    
           if(dsid in cache){//如果结果在缓存中    
              return cache[dsid];//直接返回缓存中的对象    
           }    
           var fsb = new uikit.webctrl.SearchBox(dsid);//新建    
           cache[dsid] = fsb;//更新缓存    
           if(count.length > 100){//保正缓存的大小<=100    
              delete cache[count.shift()];    
           }    
           return fsb;          
       },    

       clearSearchBox : function(dsid){    
           if(dsid in cache){    
              cache[dsid].clearSelection();      
           }    
       }    
    };    
})();    

CachedSearchBox.attachSearchBox("input1");    

这样，当我们第二次调用CachedSearchBox.attachSerachBox(“input1”)的时候，
我们就可以从缓存中取道该对象，而不用再去创建一个新的searchbox对象。

2、实现封装
可以先来看一个关于封装的例子，在person之外的地方无法访问其内部的变量，而通过提供闭包的形式来访问：

var person = function(){    
    //变量作用域为函数内部，外部无法访问    
    var name = "default";       

    return {    
       getName : function(){    
           return name;    
       },    
       setName : function(newName){    
           name = newName;    
       }    
    }    
}();    

print(person.name);//直接访问，结果为undefined    
print(person.getName());    
person.setName("abruzzi");    
print(person.getName());    

得到结果如下：  

undefined  
default  
abruzzi  

3、闭包的另一个重要用途是实现面向对象中的对象，传统的对象语言都提供类的模板机制，
这样不同的对象(类的实例)拥有独立的成员及状态，互不干涉。虽然JavaScript中没有类这样的机制，但是通过使用闭包，
我们可以模拟出这样的机制。还是以上边的例子来讲：

function Person(){    
    var name = "default";       

    return {    
       getName : function(){    
           return name;    
       },    
       setName : function(newName){    
           name = newName;    
       }    
    }    
};    


var john = Person();    
print(john.getName());    
john.setName("john");    
print(john.getName());    

var jack = Person();    
print(jack.getName());    
jack.setName("jack");    
print(jack.getName());    

运行结果如下：  

default  
john  
default  
jack  

由此代码可知，john和jack都可以称为是Person这个类的实例，因为这两个实例对name这个成员的访问是独立的，互不影响的。

4、私有属性
5、立即执行函数
我们知道所有的变量，如果不加上var关键字，则默认的会添加到全局对象的属性上去，这样的临时变量加入全局对象有很多坏处，
比如：别的函数可能误用这些变量；造成全局对象过于庞大，影响访问速度(因为变量的取值是需要从原型链上遍历的)。
除了每次使用变量都是用var关键字外，我们在实际情况下经常遇到这样一种情况，即有的函数只需要执行一次，其内部变量无需维护，
比如UI的初始化，那么我们可以使用闭包：

var datamodel = {    
    table : [],    
    tree : {}    
};    

(function(dm){    
    for(var i = 0; i < dm.table.rows; i++){    
       var row = dm.table.rows[i];    
       for(var j = 0; j < row.cells; i++){    
           drawCell(i, j);    
       }    
    }    

    //build dm.tree      
})(datamodel);  

我们创建了一个匿名的函数，并立即执行它，由于外部无法引用它内部的变量，
因此在执行完后很快就会被释放，关键是这种机制不会污染全局对象。

* 闭包常见题目：*
1、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 );
}

答案：

for (var i=1; i<=5; i++) { 
    setTimeout( (function(i) {//setTimeout的第一个函数参数运用闭包
        return function() {
            console.log(i);
        }
    })(i), i*1000 );
}