简单易懂的JavaScript闭包理解

调用函数内部的变量
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闭包(closure)是Javascript语言的一个难点,也是它的特色,很多高级应用都要依靠闭包实现。

1. 变量的作用域

要理解闭包,首先必须理解Javascript特殊的变量作用域。变量的作用域无非就是两种:全局变量和局部变量。Javascript语言的特殊之处,就在于函数内部可以直接读取全局变量。

var n=999;
function f1(){
	alert(n);
}
f1(); // 999

另一方面,在函数外部自然无法读取函数内的局部变量。

function f1(){
	var n=999;
}
alert(n); // error

这里有一个地方需要注意,函数内部声明变量的时候,一定要使用var命令。如果不用的话,你实际上声明了一个全局变量。

function f1(){
	n=999;
}
f1();
alert(n); // 999

2. 如何从外部读取局部变量?

出于种种原因,我们有时候需要得到函数内的局部变量。但是,前面已经说过了,正常情况下,这是办不到的,只有通过变通方法才能实现。那就是在函数的内部,再定义一个函数。

function f1(){
	n=999;
	function f2(){
 		alert(n); // 999
 	}
}

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。这就是Javascript语言特有的“链式作用域”结构(chain scope),子对象会一级一级地向上寻找所有父对象的变量。所以,父对象的所有变量,对子对象都是可见的,反之则不成立。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,我们不就可以在f1外部读取它的内部变量了吗!

function f1(){
	n=999;
	function f2(){
		alert(n);
	}
	return f2;
}
var result=f1();
result(); // 999

3. 闭包的概念

上面代码中的f2函数,就是闭包。各种专业文献上的“闭包”(closure)定义非常抽象,很难看懂。我的理解是,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。

4. 闭包的用途

闭包可以用在许多地方。它的最大用处有两个,一个是前面提到的可以读取函数内部的变量,另一个就是让这些变量的值始终保持在内存中。 怎么来理解这句话呢?请看下面的代码。

function f1(){
	var n=999;
	nAdd=function(){n+=1}
	function f2(){
 		alert(n);
	}
	return f2;
}
var result=f1();
result(); // 999
nAdd();
result(); // 1000

在这段代码中,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。

为什么会这样呢?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(garbage collection)回收。

这段代码中另一个值得注意的地方,就是“nAdd=function(){n+=1}”这一行,首先在nAdd前面没有使用var关键字,因此 nAdd是一个全局变量,而不是局部变量。其次,nAdd的值是一个匿名函数(anonymous function),而这个匿名函数本身也是一个闭包,所以nAdd相当于是一个setter,可以在函数外部对函数内部的局部变量进行操作。

5. 使用闭包的注意点

  • 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。
  • 闭包会在父函数外部,改变父函数内部变量的值。所以,如果你把父函数当作对象(object)使用,把闭包当作它的公用方法(Public Method),把内部变量当作它的私有属性(private value),这时一定要小心,不要随便改变父函数内部变量的值。

6. 思考题

如果你能理解下面代码的运行结果,应该就算理解闭包的运行机制了。

var name = "The Window";   
var object = {   
	name : "My Object",   
	getNameFunc : function(){   
		return function(){   
			return this.name;   
		};   
	}   
};   
alert(object.getNameFunc()());  //The Window

再来一个JavaScript闭包例子

function outerFun()
{
	var a=0;
	function innerFun()
	{
		a++;
		alert(a);
	}    
}
innerFun()

上面的代码是错误的。innerFun()的作用域在outerFun()内部,所在outerFun()外部调用它是错误的。改成如下,也就是闭包了:

function outerFun()
{
	var a=0;
	function innerFun()
	{
		a++;
		alert(a);
	}
	return innerFun;  //注意这里
}
var obj=outerFun();
obj();  //结果为1
obj();  //结果为2
var obj2=outerFun();
obj2();  //结果为1
obj2();  //结果为2

当内部函数在定义它的作用域的外部被引用时,就创建了该内部函数的闭包。如果内部函数引用了位于外部函数的变量,当外部函数调用完毕后,这些变量在内存不会被释放,因为闭包需要它们。

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