一、闭包
对于 JavaScript 程序员来说,闭包(closure)是一个难懂又必须征服的概念。闭包的形成与
变量的作用域以及变量的生存周期密切相关。下面我们先简单了解这两个知识点。
1.1 变量的作用域
变量的作用域,就是指变量的有效范围。我们最常谈到的是在函数中声明的变量作用域。
当在函数中声明一个变量的时候,如果该变量前面没有带上关键字 var,这个变量就会成为 全局变量,这当然是一种容易造成命名冲突的做法。
另外一种情况是用 var 关键字在函数中声明变量,这时候的变量即是局部变量,只有在该函 数内部才能访问到这个变量,在函数外面是访问不到的。代码如下:
var func = function(){ var a = 1;
alert ( a ); // 输出: 1
};
func();
alert ( a ); // 输出:Uncaught ReferenceError: a is not defined
在 JavaScript 中,函数可以用来创造函数作用域。此时的函数像一层半透明的玻璃,在函数 里面可以看到外面的变量,而在函数外面则无法看到函数里面的变量。这是因为当在函数中搜索 一个变量的时候,如果该函数内并没有声明这个变量,那么此次搜索的过程会随着代码执行环境 创建的作用域链往外层逐层搜索,一直搜索到全局对象为止。变量的搜索是从内到外而非从外到 内的。
下面这段包含了嵌套函数的代码,也许能帮助我们加深对变量搜索过程的理解:
var a = 1;
var func1 = function(){
var b = 2;
var func2 = function(){
var c = 3;
alert ( b ); // 输出:2
alert ( a ); // 输出:1
}
func2();
alert ( c );// 输出:Uncaught ReferenceError: c is not defined
};
func1();
1.2 变量的生存周期
除了变量的作用域之外,另外一个跟闭包有关的概念是变量的生存周期。
对于全局变量来说,全局变量的生存周期当然是永久的,除非我们主动销毁这个全局变量。
而对于在函数内用 var 关键字声明的局部变量来说,当退出函数时,这些局部变量即失去了 它们的价值,它们都会随着函数调用的结束而被销毁:
var func = function(){
var a = 1; // 退出函数后局部变量 a 将被销毁 alert ( a );
}; func();
现在来看看下面这段代码:
var func = function(){
var a = 1;
return function(){
a++;
alert ( a );
}
};
var f = func();
f(); // 输出:2
f(); // 输出:3
f(); // 输出:4
f(); // 输出:5
1.3闭包的作用
1.3.1 封装变量
闭包可以帮助把一些不需要暴露在全局的变量封装成“私有变量”。假设有一个计算乘积的
简单函数:
var mult = function(){ var a = 1;
for ( var a = a
}
return a; };
i = 0, l = arguments.length; i < l; i++ ){ * arguments[i];
mult 函数接受一些 number 类型的参数,并返回这些参数的乘积。现在我们觉得对于那些相同 的参数来说,每次都进行计算是一种浪费,我们可以加入缓存机制来提高这个函数的性能:
var cache = {};
var mult = function(){
var args = Array.prototype.join.call( arguments, ',' );
if ( cache[ args ] ){
return cache[ args ];
}
var a = 1;
for ( var i = 0, l = arguments.length; i < l; i++ ){
a = a * arguments[i];
}
return cache[ args ] = a;
};
alert ( mult( 1,2,3 ) ); // 输出:6
alert ( mult( 1,2,3 ) ); // 输出:6
我们看到 cache 这个变量仅仅在 mult 函数中被使用,与其让 cache 变量跟 mult 函数一起平行 地暴露在全局作用域下,不如把它封闭在 mult 函数内部,这样可以减少页面中的全局变量,以 4 避免这个变量在其他地方被不小心修改而引发错误。代码如下:
var mult = (function(){
var cache = {};
return function(){
var args = Array.prototype.join.call( arguments, ',' );
if ( args in cache ){
return cache[ args ];
}
var a = 1;
for ( var i = 0, l = arguments.length; i < l; i++ ){
a = a * arguments[i];
}
return cache[ args ] = a;
}
})();
提炼函数是代码重构中的一种常见技巧。如果在一个大函数中有一些代码块能够独立出来, 我们常常把这些代码块封装在独立的小函数里面。独立出来的小函数有助于代码复用,如果这些 小函数有一个良好的命名,它们本身也起到了注释的作用。如果这些小函数不需要在程序的其他 9 地方使用,最好是把它们用闭包封闭起来。代码如下:
var cache = {};
var mult = (function(){
var cache = {};
var calculate = function(){ // 封闭 calculate 函数
var a = 1;
for ( var i = 0, l = arguments.length; i < l; i++ ){
a = a * arguments[i];
}
return a;
};
return function(){
var args = Array.prototype.join.call( arguments, ',' );
if ( args in cache ){
return cache[ args ];
}
return cache[ args ] = calculate.apply( null, arguments );
}
})();
1.3.2 延续局部变量的寿命
img 对象经常用于进行数据上报，如下所示：
var report = function( src ){
var img = new Image();
img.src = src;
};
report( 'http://xxx.com/getUserInfo' );
但是通过查询后台的记录我们得知，因为一些低版本浏览器的实现存在 bug，在这些浏览器下使用 report 函数进行数据上报会丢失 30%左右的数据，也就是说， report 函数并不是每一次都成功发起了 HTTP 请求。丢失数据的原因是 img 是 report 函数中的局部变量，当 report 函数的调用结束后， img 局部变量随即被销毁，而此时或许还没来得及发出 HTTP 请求，所以此次请求就会丢失掉。
现在我们把 img 变量用闭包封闭起来，便能解决请求丢失的问题：
var report = (function(){
var imgs = [];
return function( src ){
var img = new Image();
imgs.push( img );
img.src = src;
}
})();
二、高阶函数
高阶函数是指至少满足下列条件之一的函数。
- 函数可以作为参数被传递；
- 函数可以作为返回值输出。
JavaScript 语言中的函数显然满足高阶函数的条件，在实际开发中，无论是将函数当作参数
传递，还是让函数的执行结果返回另外一个函数，这两种情形都有很多应用场景，下面就列举一
些高阶函数的应用场景。
2.1 函数作为参数传递
把函数当作参数传递，这代表我们可以抽离出一部分容易变化的业务逻辑，把这部分业务逻
辑放在函数参数中，这样一来可以分离业务代码中变化与不变的部分。其中一个重要应用场景就
是常见的回调函数。
1. 回调函数
在 ajax 异步请求的应用中，回调函数的使用非常频繁。当我们想在 ajax 请求返回之后做一
些事情，但又并不知道请求返回的确切时间时，最常见的方案就是把 callback 函数当作参数传入
发起 ajax 请求的方法中，待请求完成之后执行 callback 函数：
var getUserInfo = function( userId, callback ){
$.ajax( 'http://xxx.com/getUserInfo?' + userId, function( data ){
if ( typeof callback === 'function' ){
callback( data );
}
});
}
getUserInfo( 13157, function( data ){
alert ( data.userName );
});
回调函数的应用不仅只在异步请求中，当一个函数不适合执行一些请求时，我们也可以把这些请求封装成一个函数，并把它作为参数传递给另外一个函数，“委托”给另外一个函数来执行。
2. Array.prototype.sort
Array.prototype.sort 接受一个函数当作参数，这个函数里面封装了数组元素的排序规则。从Array.prototype.sort 的使用可以看到，我们的目的是对数组进行排序，这是不变的部分；而使用 什 么 规 则 去 排 序 ， 则 是 可 变 的 部 分 。 把 可 变 的 部 分 封 装 在 函 数 参 数 里 ， 动 态 传 入Array.prototype.sort，使 Array.prototype.sort 方法成为了一个非常灵活的方法，代码如下：
//从小到大排列
[ 1, 4, 3 ].sort( function( a, b ){
return a - b;
});
// 输出: [ 1, 3, 4 ]
//从大到小排列
[ 1, 4, 3 ].sort( function( a, b ){
return b - a;
});
// 输出: [ 4, 3, 1 ]
2.2 函数作为返回值输出
相比把函数当作参数传递，函数当作返回值输出的应用场景也许更多，也更能体现函数式编程的巧妙。让函数继续返回一个可执行的函数，意味着运算过程是可延续的。
1. 判断数据的类型
我们来看看这个例子，判断一个数据是否是数组，在以往的实现中，可以基于鸭子类型的概念来判断，比如判断这个数据有没有 length 属性，有没有 sort 方法或者 slice 方法等。但更好的方式是用 Object.prototype.toString 来计算。 Object.prototype.toString.call( obj )返回一个字 符 串 ， 比 如 Object.prototype.toString.call( [1,2,3] ) 总 是 返 回 "[object Array]" ， 而Object.prototype.toString.call( “str”)总是返回"[object String]"。所以我们可以编写一系列的isType 函数。代码如下：
var isString = function( obj ){
return Object.prototype.toString.call( obj ) === '[object String]';
};
var isArray = function( obj ){
return Object.prototype.toString.call( obj ) === '[object Array]';
};
var isNumber = function( obj ){
return Object.prototype.toString.call( obj ) === '[object Number]';
};
我们发现，这些函数的大部分实现都是相同的，不同的只是 Object.prototype.toString.call( obj )返回的字符串。为了避免多余的代码，我们尝试把这些字符串作为参数提前值入 isType函数。代码如下：
var isType = function( type ){
return function( obj ){
return Object.prototype.toString.call( obj ) === '[object '+ type +']';
}
};
var isString = isType( 'String' );
var isArray = isType( 'Array' );
var isNumber = isType( 'Number' );
console.log( isArray( [ 1, 2, 3 ] ) ); // 输出： true
我们还可以用循环语句，来批量注册这些 isType 函数：
var Type = {};
for ( var i = 0, type; type = [ 'String', 'Array', 'Number' ][ i++ ]; ){
(function( type ){
Type[ 'is' + type ] = function( obj ){
return Object.prototype.toString.call( obj ) === '[object '+ type +']';
}
})( type )
};
Type.isArray( [] ); // 输出： true
Type.isString( "str" ); // 输出： true
2. getSingle
下面是一个单例模式的例子，在第三部分设计模式的学习中，我们将进行更深入的讲解，这
里暂且只了解其代码实现：
var getSingle = function ( fn ) {
var ret;
return function () {
return ret || ( ret = fn.apply( this, arguments ) );
};
};
这个高阶函数的例子，既把函数当作参数传递，又让函数执行后返回了另外一个函数。我们可以看看 getSingle 函数的效果：
var getScript = getSingle(function(){
`return document.createElement( 'script' );
});
var script1 = getScript();
var script2 = getScript();
alert ( script1 === script2 ); // 输出： true
注：内容摘取《Javascript设计模式与开发实践》