重學JavaScript（函數(shù)）閉包

序言

學習JavaScript切勿好高騖遠。正所謂貪多嚼不爛，前端標準和工具這幾年的飛速發(fā)展，以及不時冒出的“新鮮玩意”讓眾多前端從業(yè)者驚呼：“學不動啦學不動啦！學習速度跟不上技術發(fā)展速度！我感到手忙腳亂、力不從心……"如果你有以上“癥狀”，請勿著急，這不過是你內心不安造成的。你為何追新？你又何苦追新？在根基不牢的情況下，就算蓋樓蓋到18層，再往上堆一塊磚，都可能導致大樓坍塌！這結果絕非你預期。所以，此時你應該沉下心來苦練基礎。而非死鉆牛角尖。硬要及時掌握那些業(yè)界最新冒出來的“玩意兒”對你無益處。
前言

我們知道，作用域鏈查找標識符的順序是從當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)內部的變量。在實際應用中，有時需要真正在函數(shù)外部訪問函數(shù)內部的局部變量，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)對象以及作用域對象引用的對象。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)中聲明內部函數(shù)（也稱嵌套函數(shù)），并返回內部函數(shù)。此時在函數(shù)外部就可以通過調用函數(shù)得到內部函數(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指的就是內部函數(shù)閉包。

閉包可以將一些數(shù)據封裝私有屬性以確保這些變量的安全訪問，這個功能給應用帶來了極大的好處。需要注意的是，閉包如果使用不當，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("內部的b："+b);
        }
    }
    var func =  outer();//1 通過外部變量引用函數(shù)返回的內部函數(shù)
    console.log(func);//2 輸出內部函數(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，報引用錯誤。
</script>
</body>
</html>


上述代碼在外部函數(shù)outer中聲明內部函數(shù)inner，并返回內部函數(shù)，同時在outer函數(shù)外面，變量func引用了outer函數(shù)返回的內部函數(shù)，所以內部函數(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處代碼通過調用外部函數(shù)返回內部函數(shù)并賦給外部變量func，使func變量引用內部函數(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用內部函數(shù)inner,從而達到在函數(shù)外部訪問局部變量b的目的。執(zhí)行4處的代碼時將報ReferenceError錯誤，因為b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，運行期上下文會被銷毀，與之關聯(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部函數(shù)訪問呢？這個問題我們可以用作用域鏈來解釋。

當執(zhí)行1處代碼調用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，而閉包因為需要訪問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outer函數(shù)執(zhí)行完后，它的作用域對象因為有閉包的引用而依然存在，固而可以提供給閉包訪問。

上述示例中的內部函數(shù)雖然有名稱，但在調用是并沒有用到這個名稱，所以內部函數(shù)的名稱可以缺省，即可以將內部函數(shù)修改為匿名函數(shù)，從而簡化代碼。

示例2： 經典閉包問題

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>經典閉包問題</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的標簽內容，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，就可以實現(xiàn)輸出的結果不一樣。這個需求可使用多種方法實現(xiàn)，在此介紹使用立即調用函數(shù)表達式（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)調用的語句。要讓一個函數(shù)定義語句變成函數(shù)調用語句，就需要將定義語句變?yōu)橐粋€函數(shù)表達式，然后在該表達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，會調用匿名，同時將后面圓括號中的參數(shù)maomin傳給name虛參，結果得到：“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： 使用立即調用函數(shù)表達式解決經典閉包問題

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>使用立即調用表達式解決經典閉包問題</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，每次調用該匿名函數(shù)時將生成一個對應該函數(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IIFE的3次執(zhí)行。

每次執(zhí)行IIFE時，將會產生一個閉包，該閉包會引用對應按鈕索引順序執(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關鍵字創(chuàng)建塊級變量解決經典閉包問題

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>使用ES6中的let關鍵字解決經典閉包問題</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)時產生的活動對象中包含了3個對應循環(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”。

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結語

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作者：Vam的金豆之路

主要領域：前端開發(fā)

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