JavaScript闭包原理与用法实例

原创 年树先生 随笔 JavaScript 19940阅读 23 天前 举报

1、与闭包有关的两个概念:

(1)变量的作用域
不带有关键字var的变量会成为全局变量;
在函数中使用关键字var声明的变量是局部变量。
局部变量只有在函数内部才能访问到,在函数外面是访问不到的。但在函数内部可以通过作用域链一直向上搜索直到全局对象,也就是说,函数内部可以访问函数外部的变量。
(2)变量的生存周期
对于全局变量,其生存周期是永久的,除非主动销毁这个全局变量;
而对于在函数内用关键字var声明的局部变量,当退出函数时,这些局部变量会随着函数调用结束而被销毁。

例外情况:闭包

2、从闭包的一个经典应用谈起

问题:无论单击哪个div,都会弹出5。
原因:onclick事件是异步触发的,当事件被触发时,for循环早已结束,此时变量i的值早已经是5。
解决:在闭包的帮助下,把每次循环的i值都封闭起来。当事件函数顺着作用域链从内到外查找变量i时,会先找到被封闭在闭包环境的i,单击div时,会分别输出0,1,2,3,4。

类似实例:闭包直接赋给数组

结果:result的每个元素都返回10。
说明:闭包的作用域链有明显的副作用——闭包总是获得外部函数变量的最终值。上面代码中,外部函数产生一个函数数组result并返回。函数数组中的每个元素都是一个函数,每个函数都返回 i变量。似乎每个函数应该返回每次循环的i值,即依次返回0到9,但事实是,每个函数的返回结果都是10。这是因为每个内部函数返回的是变量i,而不是i在某个时刻的特定值,而i的作用域是整个外部函数,当外部函数执行完成后,i的值是10。
解决:在每个内部函数的内部,再产生一个匿名函数并返回。

结果:result依次返回0到9。
说明:(i)使得该层匿名函数立即执行。

3、闭包

有时候需要得到函数内的局部变量。如何从外部读取局部变量?那就是在函数的内部,再定义一个函数。
闭包是指有权访问另一个函数作用域中变量的函数,创建闭包的最常见的方式就是在一个函数内创建另一个函数,通过另一个函数访问这个函数的局部变量,利用闭包可以突破作用链域,将函数内部的变量和方法传递到外部。
① 闭包的原理

  • 后台执行环境中,闭包的作用域链包含着自己的作用域、函数的作用域和全局作用域。
  • 通常,函数的作用域和变量会在函数执行结束后销毁。
  • 但是,当函数返回一个闭包时,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。
    ② 闭包的特性
  • 函数内再嵌套函数。
  • 内部函数可以引用外层的参数和变量。
  • 参数和变量不会被垃圾回收机制回收。
    ③ 闭包的用途
  • 读取函数内部的变量。

在上面的代码中,函数f2就被包括在函数f1内部,这时f1内部的所有局部变量,对f2都是可见的。但是反过来就不行,f2内部的局部变量,对f1就是不可见的。既然f2可以读取f1中的局部变量,那么只要把f2作为返回值,就可以在f1外部读取它的内部变量了。

闭包就是能够读取其他函数内部变量的函数。由于在Javascript语言中,只有函数内部的子函数才能读取局部变量,因此可以把闭包简单理解成"定义在一个函数内部的函数"。所以,在本质上,闭包就是将函数内部和函数外部连接起来的一座桥梁。

result实际上就是闭包f2函数。它一共运行了两次,第一次的值是999,第二次的值是1000。这证明了,函数f1中的局部变量n一直保存在内存中,并没有在f1调用后被自动清除。原因就在于f1是f2的父函数,而f2被赋给了一个全局变量,这导致f2始终在内存中,而f2的存在依赖于f1,因此f1也始终在内存中,不会在调用结束后,被垃圾回收机制回收。
(2)让函数内部的变量的值始终保持在内存中(延长局部变量的寿命)。

由于闭包会使得函数中的变量都被保存在内存中,内存消耗很大,所以不能滥用闭包,否则会造成网页的性能问题,在IE中可能导致内存泄露。解决方法是,在退出函数之前,将不使用的局部变量全部删除。也就是说,闭包会引用外部函数作用域,会占用更多的内存,过度使用闭包,会导致性能问题。所以,仅当必要时才使用闭包。对产生闭包的函数,使用后应该解除引用。
(3)自执行函数+闭包减少全局变量污染(封装私有变量)

使用下划线来约定私有变量_name和_age,它们被封装在闭包产生的作用域中,外部是访问不到这两个变量的,这就避免了对全局的命令污染。
④ 闭包的缺点:
(1) 需要维护额外的作用域。
(2) 过渡使用闭包会占用大量内存。
4、this对象
在闭包内使用this对象将产生一些复杂的行为。this对象的值基于函数所在的执行环境在运行时决定:在全局函数中使用时,this等于window(非严格模式)或undefined(严格模式);而当作为对象的方法调用时,this等于这个对象。

每个函数一旦被调用,它将自动获得this和arguments两个变量。一个内部函数是不能直接从外部函数访问到这两个变量的。可以通过将this对象存储在另一个变量中来解决这个问题。把外部作用域中的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。

要让闭包访问外部函数的this和arguments对象,可以通过将它们的引用存储在另一个变量中来完成。
5、内存泄漏
使用闭包的时候很容易造成循环引用,若闭包的作用域包含着一些DOM节点,这时候就有可能造成内存泄漏,但其实,这本身不是闭包的问题,而是由于:BOM和DOM中的对象是使用C++以COM对象的方式实现的,而COM对象的垃圾收集机制采用的是引用计数策略,在基于引用计数策略的垃圾回收机制中,若两个对象之间形成了循环引用,则这两个对象都无法被回收。

匿名函数保存了一个对element的引用,只要匿名函数存在,element的引用数至少为1,它所占用的内存就永远不会被回收。

通过把element.id的一个副本保存在变量中,并且在闭包中引用该变量消除了循环引用,但是仅仅做到这一步还不能解决内存泄漏的问题,闭包会引用包含函数的所有活动对象,包含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元素设置为null,这样就能解除对DOM对象的引用,确保正常回收其占用的内存。
6、模仿块级作用域
JavaScript中没有直接的块级作用域。

使用闭包可以模仿块级作用域——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。结果是内部函数的所有变量都会立即被销毁,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。
用作块级作用域的匿名函数:将函数声明包含在一对圆括号中,表示它实际上是一个函数表达式,紧随其后的另一对圆括号会立即调用这个函数。

可以使用匿名函数表达式来模拟块级作用域,任何定义在匿名函数中的变量在匿名函数执行完之后都将被销毁,在匿名函数外访问这些变量将会产生错误。

结语

感谢您的观看,如有不足之处,欢迎批评指正。

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