重學(xué)JavaScript（函數(shù)）閉包
前言
我們知道，作用域鏈查找標(biāo)識符的順序是從當(dāng)前作用域開始一級一級往上查找。因此，通過作用域鏈，JavaScript函數(shù)內(nèi)部可以讀取函數(shù)外部的變，但反過來，函數(shù)的外部通常則無法讀取函數(shù)內(nèi)部的變量。在實(shí)際應(yīng)用中，有時需要真正在函數(shù)外部訪問函數(shù)內(nèi)部的局部變量，此時最常用的方法就是使用閉包。
那么什么是閉包？所謂閉包，就是同時含有對函數(shù)對象以及作用域?qū)ο笠玫膶ο?。閉包主要是用來獲取作用域鏈或原型鏈上的變量或值。創(chuàng)建閉包最常見的方式是在一個函數(shù)中聲明內(nèi)部函數(shù)（也稱嵌套函數(shù)），并返回內(nèi)部函數(shù)。此時在函數(shù)外部就可以通過調(diào)用函數(shù)得到內(nèi)部函數(shù)。雖然按照閉包的概念，所有訪問了外部變量的JavaScript函數(shù)都是閉包。但我們平常絕大部分時候所謂的閉包其實(shí)指的就是內(nèi)部函數(shù)閉包。
閉包可以將一些數(shù)據(jù)封裝私有屬性以確保這些變量的安全訪問，這個功能給應(yīng)用帶來了極大的好處。需要注意的是，閉包如果使用不當(dāng)，也會帶來一些意想不到的問題。下面就通過幾個示例來演示一下閉包的創(chuàng)建、使用和可能存在的問題及其解決方法。
示例1： 創(chuàng)建閉包。
- <!DOCTYPE html>
- <html>
- <head>
- <title>閉包</title>
- </head>
- <body>
- <script type="text/javascript">
- function outer(argument) {
- var b=0;
- return function inner (){
- b++;
- console.log("內(nèi)部的b："+b);
- }
- }
- var func = outer();//1 通過外部變量引用函數(shù)返回的內(nèi)部函數(shù)
- console.log(func);//2 輸出內(nèi)部函數(shù)定義代碼
- func();//3 通過閉包訪問局部變量b，此時b=1;
- console.log("外部函數(shù)中b："+b); //4 出錯，報(bào)引用錯誤。
- </script>
- </body>
- </html>
上述代碼在外部函數(shù)outer中聲明內(nèi)部函數(shù)inner，并返回內(nèi)部函數(shù)，同時在outer函數(shù)外面，變量func引用了outer函數(shù)返回的內(nèi)部函數(shù)，所以內(nèi)部函數(shù)inner是一個閉包。該閉包訪問了外部函數(shù)的局部變量b。1處代碼通過調(diào)用外部函數(shù)返回內(nèi)部函數(shù)并賦給外部變量func，使func變量引用內(nèi)部函數(shù)，所以2處代碼將輸出inner函數(shù)的整個定義代碼。3處代碼通過對外部變量func添加一對小括號后調(diào)用內(nèi)部函數(shù)inner,從而達(dá)到在函數(shù)外部訪問局部變量b的目的。執(zhí)行4處的代碼時將報(bào)ReferenceError錯誤，因?yàn)閎是局部變量，不能在函數(shù)外部直接訪問局部變量。
我們知道函數(shù)執(zhí)行完畢時，運(yùn)行期上下文會被銷毀，與之關(guān)聯(lián)的活動對象也會隨之銷毀，因此離開函數(shù)后，屬于活動對象的局部變量將不能被訪問。但是為什么上述示例中的outer函數(shù)執(zhí)行完后，它的局部變量還能被內(nèi)部函數(shù)訪問呢？這個問題我們可以用作用域鏈來解釋。
當(dāng)執(zhí)行1處代碼調(diào)用outer函數(shù)時，JavaScript引擎會創(chuàng)建outer函數(shù)執(zhí)行上下文的作用域鏈，這個作用域鏈包含了outer函數(shù)執(zhí)行時的活動對象，同時JavaScript引擎也會創(chuàng)建一個閉包，而閉包因?yàn)樾枰L問outer函數(shù)的局部變量，因而其作用鏈也會引用outer的活動對象。這樣，當(dāng)outer函數(shù)執(zhí)行完后，它的作用域?qū)ο笠驗(yàn)橛虚]包的引用而依然存在，固而可以提供給閉包訪問。
上述示例中的內(nèi)部函數(shù)雖然有名稱，但在調(diào)用是并沒有用到這個名稱，所以內(nèi)部函數(shù)的名稱可以缺省，即可以將內(nèi)部函數(shù)修改為匿名函數(shù)，從而簡化代碼。
示例2： 經(jīng)典閉包問題
- <!DOCTYPE html>
- <html>
- <head>
- <title>經(jīng)典閉包問題</title>
- <script type="text/javascript">
- window.onload=function () {
- var abtn = document.getElementsByTagName("button");
- for (var i = 0; i<abtn.length; i++) {
- abtn[i].onclick=function(){
- alert("按鈕"+(i+1));
- }
- }
- }
- </script>
- </head>
- <body>
- <button>按鈕1</button>
- <button>按鈕2</button>
- <button>按鈕3</button>
- </body>
- </html>
該示例期望實(shí)現(xiàn)的功能是，單擊每個按鈕時，在彈出的警告對話框中顯示相應(yīng)的標(biāo)簽內(nèi)容，即單擊3個按鈕時將分別顯示“按鈕1”、“按鈕2”、“按鈕3”。
上述示例頁面加載完后觸發(fā)窗口加載事件，從而執(zhí)行外層匿名函數(shù)，外層匿名函數(shù)執(zhí)行完循環(huán)語句后使活動對象中的局部變量i的值修改為3。外層匿名函數(shù)執(zhí)行完后撤銷，但由于其活動對象中的abtn和i變量被內(nèi)層匿名函數(shù)引用，因而外層匿名函數(shù)的活動對象仍然存在堆中供內(nèi)層匿名函數(shù)訪問。每執(zhí)行一次循環(huán)都將創(chuàng)建一個閉包，這些閉包都引用了外層匿名函數(shù)的活動對象，因而訪問變量i時都得到3，這樣最后的結(jié)果是單擊每個按鈕，在警告對話框中顯示的文字都是“按鈕4” (i+1=3+1)，與期望的功能不一致。造成這個問題的原因是，每個閉包都引用一個變量，如果我們使不同的閉包引用不同的變量，就可以實(shí)現(xiàn)輸出的結(jié)果不一樣。這個需求可使用多種方法實(shí)現(xiàn)，在此介紹使用立即調(diào)用函數(shù)表達(dá)式（IIFE）和ES6中的let創(chuàng)建塊即變量的方法。
IIFE指的是：在定義函數(shù)的時候直接執(zhí)行，即此時函數(shù)定義變成了一個函數(shù)調(diào)用的語句。要讓一個函數(shù)定義語句變成函數(shù)調(diào)用語句，就需要將定義語句變?yōu)橐粋€函數(shù)表達(dá)式，然后在該表達(dá)式后面再加一對圓括號()即可。將函數(shù)定義語句變?yōu)橐粋€函數(shù)表達(dá)式的最常用方法就是將整個定義語句放在一對圓括號中。
1、IIFE中的函數(shù)為一個匿名函數(shù)
- (function(name){
- console.log("hello，"+name);
- })("maomin");
JS引擎執(zhí)行上述代碼時，會調(diào)用匿名，同時將后面圓括號中的參數(shù)maomin傳給name虛參，結(jié)果得到："hello，maomin"。
2、IIFE中的函數(shù)為一個有名函數(shù)
- (function func (name) {
- console.log("I am"+name);
- })("maomin")
上述代碼跟匿名函數(shù)完全一樣。
示例3： 使用立即調(diào)用函數(shù)表達(dá)式解決經(jīng)典閉包問題
- <!DOCTYPE html>
- <html>
- <head>
- <title>使用立即調(diào)用表達(dá)式解決經(jīng)典閉包問題</title>
- <script type="text/javascript">
- window.onload=function () {
- var abtn = document.getElementsByTagName("button");
- for (var i = 0; i<abtn.length; i++) {
- (function(num){
- abtn[num].onclick=function(){
- alert("按鈕"+(num+1));
- }
- })(i)
- }
- }
- </script>
- </head>
- <body>
- <button>按鈕1</button>
- <button>按鈕2</button>
- <button>按鈕3</button>
- </body>
- </html>
上述代碼中第二個匿名函數(shù)為IIFE，每次調(diào)用該匿名函數(shù)時將生成一個對應(yīng)該函數(shù)的活動對象。該對象中包含可一個函數(shù)參數(shù)，值為當(dāng)次循環(huán)的循環(huán)變量值。上述示例中，IIFE共執(zhí)行了3次，因而共生成了3個活動對象，活動對象中包含的參數(shù)值分別為0、1和2，依次對應(yīng)IIFE的3次執(zhí)行。
每次執(zhí)行IIFE時，將會產(chǎn)生一個閉包，該閉包會引用對應(yīng)按鈕索引順序執(zhí)行IIFE的活動對象，而閉包引用的活動對象中的參數(shù)值剛好等于按鈕的索引值，因而單擊3個按鈕將在彈出的警告框中分別顯示"按鈕1"、“按鈕2”、“按鈕3”。
示例4：使用ES6中的let關(guān)鍵字創(chuàng)建塊級變量解決經(jīng)典閉包問題
- <!DOCTYPE html>
- <html>
- <head>
- <title>使用ES6中的let關(guān)鍵字解決經(jīng)典閉包問題</title>
- <script type="text/javascript">
- window.onload=function () {
- var abtn = document.getElementsByTagName("button");
- for (let i = 0; i<abtn.length; i++) {
- abtn[i].onclick=function(){
- alert("按鈕"+(i+1));
- }
- }
- }
- </script>
- </head>
- <body>
- <button>按鈕1</button>
- <button>按鈕2</button>
- <button>按鈕3</button>
- </body>
- </html>
上述代碼中循環(huán)變量使用let聲明，因而每次循環(huán)時，都會產(chǎn)生一個新的塊級變量，所以在頁面加載完，執(zhí)行外層匿名函數(shù)時產(chǎn)生的活動對象中包含了3個對應(yīng)循環(huán)變量的塊級變量，變量值分為0、1和2。每執(zhí)行一次循環(huán)，將會產(chǎn)生一個閉包，該閉包中的變量i會引用外層匿名函數(shù)的活動對象對應(yīng)按鈕索引的塊級變量，因而單擊3個按鈕時將在彈出的警告對話框中分別顯示“按鈕1”、“按鈕2”、“按鈕3”。
