理解 JavaScript 闭包

浅浅的花香味﹌ 2022-04-08 13:42 345阅读 0赞

这是本系列的第 4 篇文章。

作为 JS 初学者,第一次接触闭包的概念是因为写出了类似下面的代码:

  1. for (var i = 0; i < helpText.length; i++) {
  2. var item = helpText[i];
  3. document.getElementById(item.id).click = function() {
  4. showHelp(item.help);
  5. }
  6. }

给列表项循环添加事件处理程序。当你点击列表项时不会有任何反应。如何在初学就理解闭包?你需要接着读下去。

§ 什么是闭包

说闭包前,你还记得词法作用域吗?

  1. var num = 0;
  2. function foo() {
  3. var num = 1;
  4. function bar() {
  5. console.log(num);
  6. }
  7. bar();
  8. }
  9. foo(); // 1

执行上面的代码打印出 1。

bar 函数是 foo 函数的内部函数,JS 的词法作用域允许内部函数访问外部函数的变量。那我们可不可以在外部访问内部函数的变量呢?理论上不允许。

但是我们可以通过某种方式实现,即将内部函数返回。

  1. function increase() {
  2. let count = 0;
  3. function add () {
  4. count += 1;
  5. return count;
  6. }
  7. return add;
  8. }
  9. const addOne = increase();
  10. addOne(); // 1
  11. addOne(); // 2
  12. addOne(); // 3

内部函数允许访问其父函数的内部变量,那么将内部函数返回到出来,它依旧引用着其父函数的内部变量。

这里就产生了闭包。

简单来说,可以把闭包理解为函数返回函数

上面的代码中,当 increase 函数执行,压入执行栈,执行完毕返回一个 add 函数的引用,所以 increase 函数内部的变量对象依旧保存在内存中,不会被销毁。

调用 addOne 函数,相当于执行内部函数 add,它可以访问其父函数的内部变量,从而修改变量 count。而调用 addOne 函数所在的环境为全局作用域,不是定义 add 函数时的函数作用域。

所以,我理解的闭包是一个函数,它在执行时与其定义时所处的词法作用域不一致,并且具有能够访问定义时词法作用域的能力。MDN 这样定义:闭包是函数和声明该函数的词法环境的组合

§ 闭包的利与弊

◆ 利

第一,闭包可以在函数外部读取函数内部的变量。

  1. var Counter = (function() {
  2. var privateCounter = 0;
  3. function changeBy(val) {
  4. privateCounter += val;
  5. }
  6. return {
  7. increment: function() {
  8. changeBy(1);
  9. },
  10. decrement: function() {
  11. changeBy(-1);
  12. },
  13. value: function() {
  14. return privateCounter;
  15. }
  16. }
  17. })();
  18. Counter.value(); // 0
  19. Counter.increment();
  20. Counter.increment();
  21. Counter.value(); // 2
  22. Counter.decrement();
  23. Counter.value(); / 1

上面这种模式称为模块模式。我们使用立即执行函数 IIFE 将代码私有化但是提供了可访问的接口,通过公共接口来访问函数私有的函数和变量。

第二,闭包将内部变量始终保存在内存中。

  1. function type(tag) {
  2. return function (data) {
  3. return Object.prototype.toString.call(data).toLowerCase() === '[object ' + tag + ']';
  4. }
  5. }
  6. var isNum = type('number');
  7. var isString = type('string');
  8. isNum(1); // true
  9. isString('abc'); // true

利用闭包将内部变量(参数)tag 保存在内存中,来封装自己的类型判断函数。

◆ 弊

第一,既然闭包会将内部变量一直保存在内存中,如果在程序中大量使用闭包,势必造成内存的泄漏。

  1. $(document).ready(function() {
  2. var button = document.getElementById('button-1');
  3. button.onclick = function() {
  4. console.log('hello');
  5. return false;
  6. };
  7. });

在这个例子中,click 事件处理程序就是一个闭包(在这里是个匿名函数),它将引用着 button 变量;而 button 在这里本身依旧引用着这个匿名函数。从而产生循环引用,造成网页的性能问题,在 IE 中可能会内存泄漏。

解决办法就是手动解除引用。

  1. $(document).ready(function() {
  2. var button = document.getElementById('button-1');
  3. button.onclick = function() {
  4. console.log('hello');
  5. return false;
  6. };
  7. button = null; // 添加这一行代码来手动解除引用
  8. });

第二,如果你将函数作为对象使用,将闭包作为它的方法,应该特别注意不要随意改动函数的私有属性。

§ 闭包的经典问题

◆ 循环

现在我们来解决一下文章开头出现的问题。

  1. function makeHelpCallback(help) {
  2. return function() {
  3. showHelp(help);
  4. };
  5. }
  6. for (var i = 0; i < helpText.length; i++) {
  7. var item = helpText[i];
  8. document.getElementById(item.id).click = makeHelpCallback(item.help);
  9. }

额外声明一个 makeHelpCallBack 的函数,将循环每次的上下文环境通过闭包保存起来。

◆ setTimeout

  1. for (var i = 0; i < 5; i++) {
  2. setTimeout(function() {
  3. console.log(i);
  4. }, 1000);
  5. };

结果为 1 秒后,打印 5 个 5。

我们可以利用闭包保留词法作用域的特点,来修改代码达到目的。

  1. for (var i = 0; i < 5; i++) {
  2. setTimeout((function(i) {
  3. return function () {
  4. console.log(i);
  5. }
  6. }(i)), 1000);
  7. };

结果为 1 秒后,依次打印 0 1 2 3 4。

§ 小结

闭包在 JS 中随处可见。

闭包是 JS 中的精华部分,理解它需要具备一定的作用域、执行栈的知识。理解它你将收获巨大,你会在 JS 学习的道路上走得更远,比如会在后面的文章来讨论高阶函数和柯里化的问题。

◆ 文章参考

闭包 | MDN

学习 JavaScript 闭包 | 阮一峰

Understanding JavaScript Closures: A practical Approach | Paul Upendo

闭包造成问题泄漏的解决办法 | CSDN

§ JavaScript 系列文章

理解 JavaScript 执行栈

理解 JavaScript 作用域

理解 JavaScript 数据类型与变量

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来源:https://segmentfault.com/a/1190000017404391

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