闭包:指有权访问另一个函数作用域中的变量的函数。
最常见的实现闭包的方式是:在一个函数内部创建另一个函数。
当某个函数被调用时,会创建一个执行环境(execution context)及相应的作用域链。然后,使用 arguments 和其他命名参数的值来初始化函数的活动对象(activation object)。但在作用域链中,外部函数的活动对象始终处于第二位,外部函数的外部函数的活动对象处于第三位,……直至作为作用域链终点的全局执行环境(这一段话需要好好理解透彻)。
(一)闭包与变量
闭包只能取得包含函数中任何变量的最后一个值。闭包所保存的是整个变量对象,而不是某个特殊的变量。
function createFun(){
var result = new Array();
for (var i=0; i < 10; i++){
result[i] = function(){ return i;};
}
return result;
}
每个函数都返回 10。因为每个函数的作用域链中都保存着 createFun() 函数的活动对象,所以它们引用的都是同一个变量 i 。 当createFun()函数返回后,变量 i 的值是 10,此时每个函数都引用着保存变量 i 的同一个变量对象,所以在每个函数内部 i 的值都是 10。
实现符合预期的代码
function createFunctions(){
var result = new Array();
for (var i=0; i < 10; i++){
result[i] = function(num){
return function(){ return num; };
}(i);
}
return result;
}
在这里没有直接把闭包赋值给数组,而是定义了一个匿名函数,并将立即执行该匿名函数的结果赋给数组。这里的匿名函数有一个参数 num,也就是最终的函数要返回的值。在调用每个匿名函数时,传入了变量 i。由于函数参数是按值传递的,所以就会将变量 i 的当前值复制给参数 num。而在这个匿名函数内部,又创建并返回了一个访问 num 的闭包。这样一来,result 数组中的每个函数都有自己num 变量的一个副本,因此就可以返回各自不同的数值了。
(二)关于this对象
通常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。但有时候由于编写闭包的方式不同,这一点可能不会那么明显。
var name='我是猫咪'
var obj={
name:'ccc',
getName(){
return function(){
console.log(this) //指向Window
return this.name
}
}
}
console.log(obj.getName()()) //我是猫咪
调用 obj.getName()()就会返回一个字符串。然而,返回的字符串是"我是猫咪",即全局 name 变量的值。为什么匿名函数没有取得其包含作用域(或外部作用域)的 this 对象呢?每个函数在被调用时都会自动取得两个特殊变量:this 和 arguments。内部函数在搜索这两个变量时,只会搜索到其活动对象为止,因此永远不可能直接访问外部函数中的这两个变量。
如果将外部作用域中的 this 对象保存在一个闭包能够访问到的变量里,就可以让闭包访问该对象了。
var name='我是猫咪'
var obj={
name:'ccc',
getName(){
var me = this
return function(){
console.log(me) //指向当前的obj
console.log(this) //指向Window
return me.name
}
}
}
console.log(obj.getName()()) //ccc
this 和 arguments 也存在同样的问题。如果想访问作用域中的 arguments 对象,必须将对该对象的引用保存到另一个闭包能够访问的变量中。
(三)内存泄漏
function assignHandler(){
var element = document.getElementById("someElement");
element.onclick = function(){alert(element.id); };
}
以上代码创建了一个作为 element 元素事件处理程序的闭包,而这个闭包则又创建了一个循环引用。由于匿名函数保存了一个对 assignHandler()的活动对象的引用,因此就会导致无法减少 element 的引用数。只要匿名函数存在,element 的引用数至少也是 1,因此它所占用的内存就永远不会被回收。
那么如何解决呢?
function assignHandler(){
var element = document.getElementById("someElement");
//将element.id 的一个副本用变量进行存储
var id = element.id;
element.onclick = function(){alert(id); };
element = null;
}
在上面的代码中,在闭包中引用该变量消除了循环引用。但是这样还是不能解决内存泄漏的问题。必须要记住:闭包会引用包含函数的整个活动对象,而其中包含着 element。即使闭包不直接引用 element,包含函数的活动对象中也仍然会保存一个引用。因此,有必要把 element 变量设置为 null。这样就能够解除对 DOM 对象的引用,顺利地减少其引用数,确保正常回收其占用的内存。
(四)模仿块级作用域
IIFE立即执行的匿名函数
(function(){
//这里是块级作用域
})();
这种做法可以减少闭包占用的内存问题,因为没有指向匿名函数的引用。只要函数执行完毕,就可以立即销毁其作用域链了。
(五)私有变量
严格来讲,JavaScript 中没有私有成员的概念;所有对象属性都是公有的。不过,倒是有一个私有变量的概念。任何在函数中定义的变量,都可以认为是私有变量,因为不能在函数的外部访问这些变量。私有变量包括函数的参数、局部变量和在函数内部定义的其他函数。
如果在一个函数内部创建一个闭包,那么闭包通过自己的作用域链也可以访问这些变量。而利用这一点,就可以创建用于访问私有变量的公有方法。
将有权访问私有变量和私有函数的公有方法称为特权方法(privileged method)
创建特权方法的两种方式:(1)构造函数中定义特权方法
实现:
function Person(name){
this.getName = function(){
return name;
};
this.setName = function (value) {
name = value;
};
}
不过,在构造函数中定义特权方法也有一个缺点。那就是必须使用构造函数模式来达到这个目的。构造函数模式的缺点是针对每个实例都会创建同样一组新方法,而使用静态私有变量来实现特权方法就可以避免这个问题。
(六)静态私有变量
通过在私有作用域中定义私有变量或函数,同样也可以创建特权方法。
(function(){
//私有变量和私有函数
var privateVariable = 10;
function privateFunction(){
return false;
}
//构造函数
MyObject = function(){};
//公有/特权方法
MyObject.prototype.publicMethod = function(){
privateVariable++;
return privateFunction();
};
})();
这个模式创建了一个私有作用域,并在其中封装了一个构造函数及相应的方法。在私有作用域中,首先定义了私有变量和私有函数,然后又定义了构造函数及其公有方法。公有方法是在原型上定义的。需要注意的是:函数声明只能创建局部函数,所以在声明 MyObject 时也没有使用 var 关键字。(初始化未经声明的变量,总是会创建一个全局变量)MyObject 是一个全局变量。能够在私有作用域之外被访问到。但也要知道,在严格模式下给未经声明的变量赋值会导致错误。
当在函数内部定义了其他函数时,就创建了闭包。闭包有权访问包含函数内部的所有变量,原理如下。
在后台执行环境中,闭包的作用域链包含着它自己的作用域、包含函数的作用域和全局作用域。
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,当函数返回了一个闭包时,这个函数的作用域将会一直在内存中保存到闭包不存在为止。
使用闭包可以在 JavaScript 中模仿块级作用域(JavaScript 本身没有块级作用域的概念),要点如下。
创建并立即调用一个函数,这样既可以执行其中的代码,又不会在内存中留下对该函数的引用。
结果就是函数内部的所有变量都会被立即销毁——除非将某些变量赋值给了包含作用域(即外
部作用域)中的变量。
闭包还可以用于在对象中创建私有变量,相关概念和要点如下。
即使 JavaScript 中没有正式的私有对象属性的概念,但可以使用闭包来实现公有方法,而通过公
有方法可以访问在包含作用域中定义的变量。
有权访问私有变量的公有方法叫做特权方法。
可以使用构造函数模式、原型模式来实现自定义类型的特权方法,也可以使用模块模式、增强
的模块模式来实现单例的特权方法。
JavaScript 中的函数表达式和闭包都是极其有用的特性,利用它们可以实现很多功能。不过,因为创建闭包必须维护额外的作用域,所以过度使用它们可能会占用大量内存。