闭包

闭包是指有权访问另一个函数作用域中的变量的函数。创建闭包的常见方式，就是在一个函数内部创建另一个函数，以createComparisonFunction()函数为例。

function createComparisonFunction(propertyName) {
    return function(object1, object2){
        var value1 = object1[propertyName];
        var value2 = object2[propertyName];
        if (value1 < value2){
            return -1;
        } else if (value1 > value2){
            return 1;
        } else {
            return 0;
        }
    };
}

在这个例子中，第3，4行代码是内部函数（一个匿名函数）中的代码，访问了外部函数中的变量propertyName。即使这个内部函数被返回了，而且是在其他地方被调用了，但它仍然可以访问变量propertyName。之所以还能够访问这个变量，是因为内部函数的作用域链中包含createComparisonFunction()的作用域。要彻底搞清楚其中的细节，必须从理解函数被调用的时候都会发生什么入手。
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。
总结：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。

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作用域链本质上是一个指向变量对象的指针列表，它只引用但不实际包含变量对象。
在一个函数内部定义的函数会将包含函数（即外部函数）的活动对象添加到它的作用域链中。因此，在createComparisonFunction()函数内部定义的匿名函数的作用域链中，实际上将会包含外部函数createComparisonFunction()的活动对象。图1展示了当下列代码执行时，包含函数与内部匿名函数的作用域链。

var compare = createComparisonFunction("name");
var result = compare({ name: "Nicholas" }, { name: "Greg" });

在匿名函数从createComparisonFunction()中被返回后，它的作用域链被初始化为包含createComparisonFunction()函数的活动对象和全局变量对象。这样，匿名函数就可以访问在createComparisonFunction()中定义的所有变量。更为重要的是，createComparisonFunction()函数在执行完毕后，其活动对象也不会被销毁，因为匿名函数的作用域链仍然在引用这个活动对象。换句话说，当createComparisonFunction()函数返回后，其执行环境的作用域链会被销毁，但它的活动对象仍然会留在内存中；直到匿名函数被销毁后，createComparisonFunction()的活动对象才会被销毁，例如：

//创建函数
var compareNames = createComparisonFunction("name");
//调用函数
var result = compareNames({ name: "Nicholas" }, { name: "Greg" });
//解除对匿名函数的引用（以便释放内存）
compareNames = null;

首先，创建的比较函数被保存在变量compareNames 中。而通过将compareNames 设置为等于null解除该函数的引用，就等于通知垃圾回收例程将其清除。随着匿名函数的作用域链被销毁，其他作用域（除了全局作用域）也都可以安全地销毁了。图1 展示了调用compareNames()的过程中产生的作用域链之间的关系。

注意：由于闭包会携带包含它的函数的作用域，因此会比其他函数占用更多的内存。过度使用闭包可能会导致内存占用过多，建议只在绝对必要时再考虑使用闭包。虽然像V8 等优化后的JavaScript 引擎会尝试回收被闭包占用的内存，但请还是要慎重使用闭包。

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返回闭包时牢记的一点就是：返回函数不要引用任何循环变量，或者后续会发生变化的变量。
下面这个例子可以清晰地说明这个问题。

function createFunctions(){
    var result = new Array();
    for (var i=0; i < 3; i++){
        result[i] = function(){
            return i;
        };
    }
    return result;
}
var arr = createFunctions();
var f1 = arr[0];
var f2 = arr[1];
var f3 = arr[2];
console.log(f1());//3
console.log(f2());//3
console.log(f3());//3

这个函数会返回一个函数数组。表面上看，似乎每个函数都应该返自己的索引值。但实际上，每个函数都返回3。因为每个函数的作用域链中都保存着createFunctions() 函数的活动对象， 所以它们引用的都是同一个变量i 。当createFunctions()函数返回后，变量i的值是3，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3。
如果一定要引用循环变量怎么办？方法是再创建一个函数，用该函数的参数绑定循环变量当前的值，无论该循环变量后续如何更改，已绑定到函数参数的值不变，如下所示。

function createFunctions(){
    var result = new Array();
    for (var i=0; i < 3; i++){
        result[i] = function(num){ //立即执行函数
            return function(){
                return num;
            };
        }(i);
    }
    return result;
}
var arr = createFunctions();
var f1 = arr[0];
var f2 = arr[1];
var f3 = arr[2];
console.log(f1());//0
console.log(f2());//1
console.log(f3());//2

在这个版本中，我们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，我们传入了变量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。

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内存泄露
闭包在IE9之前的版本中会导致一些特殊的问题。具体来说，如果闭包的作用域链中保存着一个HTML 元素，那么就意味着该元素将无法被销毁。来看下面的例子。

function assignHandler(){
    var element = document.getElementById("someElement");
    element.onclick = function(){
        console.log(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。不过，这个问题可以通过稍微改写一下代码来解决，如下所示。

function assignHandler(){
    var element = document.getElementById("someElement");
    var id = element.id;
    element.onclick = function(){
        console.log(id);
    };
    element = null;
}

在上面的代码中，通过把element.id 的一个副本保存在一个变量中，并且在闭包中引用该变量消除了循环引用。但仅仅做到这一步，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。

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私有变量
在面向对象的程序设计语言里，比如Java和C++，要在对象内部封装一个私有变量，可以用private修饰一个成员变量。在没有class机制，只有函数的语言里，借助闭包，同样可以封装一个私有变量。

function create_counter(initial) {
    var x = initial || 0;
    return {
        inc: function () {
            x += 1;
            return x;
        }
    }
}

var c1 = create_counter();
c1.inc(); // 1
c1.inc(); // 2
c1.inc(); // 3

var c2 = create_counter(10);
c2.inc(); // 11
c2.inc(); // 12
c2.inc(); // 13

在返回的对象中，实现了一个闭包，该闭包携带了局部变量x，并且，从外部代码根本无法访问到变量x。换句话说，闭包就是携带状态的函数，并且它的状态可以完全对外隐藏起来。