1. 首页
  2. JAVASCRIPT
  3. JavaScript内核系列 第7章 闭包

JavaScript内核系列 第7章 闭包

•javascript•阅读 3475

原创作者: abruzzi

第七章 闭包

闭包向来给包括JavaScript程序员在内的程序员以神秘，高深的感觉，事实上，闭包的概念在函数式编程语言中算不上是难以理解的知识。如果对作用域，函数为独立的对象这样的基本概念理解较好的话，理解闭包的概念并在实际的编程实践中应用则颇有水到渠成之感。

在DOM的事件处理方面，大多数程序员甚至自己已经在使用闭包了而不自知，在这种情况下，对于浏览器中内嵌的JavaScript引擎的bug可能造成内存泄漏这一问题姑且不论，就是程序员自己调试也常常会一头雾水。

用简单的语句来描述JavaScript中的闭包的概念：由于JavaScript中，函数是对象，对象是属性的集合，而属性的值又可以是对象，则在函数内定义函数成为理所当然，如果在函数func内部声明函数inner，然后在函数外部调用inner，这个过程即产生了一个闭包。

7.1闭包的特性

我们先来看一个例子，如果不了解JavaScript的特性，很难找到原因：

Js代码

  1. var outter = [];
  2. function clouseTest () {
  3. var array = ["one", "two", "three", "four"];
  4. for(var i = 0; i < array.length;i++){
  5. var x = {};
  6. x.no = i;
  7. x.text = array[i];
  8. x.invoke = function(){
  9. print(i);
  10. }
  11. outter.push(x);
  12. }
  13. }
  14. //调用这个函数
  15. clouseTest();
  16. print(outter[0].invoke());
  17. print(outter[1].invoke());
  18. print(outter[2].invoke());
  19. print(outter[3].invoke());
var outter = [];function clouseTest () {    var array = ["one", "two", "three", "four"];    for(var i = 0; i < array.length;i++){       var x = {};       x.no = i;       x.text = array[i];       x.invoke = function(){           print(i);       }       outter.push(x);    }} //调用这个函数clouseTest(); print(outter[0].invoke());print(outter[1].invoke());print(outter[2].invoke());print(outter[3].invoke());

运行的结果如何呢？很多初学者可能会得出这样的答案：

0

1

2

3

然而，运行这个程序，得到的结果为：

4

4

4

4

其实，在每次迭代的时候，这样的语句x.invoke = function(){print(i);}并没有被执行，只是构建了一个函数体为”print(i);”的函数对象，如此而已。而当i=4时，迭代停止，外部函数返回，当再去调用outter[0].invoke()时，i的值依旧为4，因此outter数组中的每一个元素的invoke都返回i的值：4。

如何解决这一问题呢？我们可以声明一个匿名函数，并立即执行它：

Js代码

  1. var outter = [];
  2. function clouseTest2(){
  3. var array = ["one", "two", "three", "four"];
  4. for(var i = 0; i < array.length;i++){
  5. var x = {};
  6. x.no = i;
  7. x.text = array[i];
  8. x.invoke = function(no){
  9. return function(){
  10. print(no);
  11. }
  12. }(i);
  13. outter.push(x);
  14. }
  15. }
  16. clouseTest2();
var outter = []; function clouseTest2(){    var array = ["one", "two", "three", "four"];    for(var i = 0; i < array.length;i++){       var x = {};       x.no = i;       x.text = array[i];       x.invoke = function(no){           return function(){              print(no);           }       }(i);       outter.push(x);    }  } clouseTest2();

这个例子中，我们为x.invoke赋值的时候，先运行一个可以返回一个函数的函数，然后立即执行之，这样，x.invoke的每一次迭代器时相当与执行这样的语句：

Java代码

  1. //x == 0
  2. x.invoke = function(){print(0);}
  3. //x == 1
  4. x.invoke = function(){print(1);}
  5. //x == 2
  6. x.invoke = function(){print(2);}
  7. //x == 3
  8. x.invoke = function(){print(3);}
//x == 0x.invoke = function(){print(0);}//x == 1x.invoke = function(){print(1);}//x == 2x.invoke = function(){print(2);}//x == 3x.invoke = function(){print(3);}

这样就可以得到正确结果了。闭包允许你引用存在于外部函数中的变量。然而，它并不是使用该变量创建时的值，相反，它使用外部函数中该变量最后的值。

7.2闭包的用途

现在，闭包的概念已经清晰了，我们来看看闭包的用途。事实上，通过使用闭包，我们可以做很多事情。比如模拟面向对象的代码风格；更优雅，更简洁的表达出代码；在某些方面提升代码的执行效率。

7.2.1 匿名自执行函数

上一节中的例子，事实上就是闭包的一种用途，根据前面讲到的内容可知，所有的变量，如果不加上var关键字，则默认的会添加到全局对象的属性上去，这样的临时变量加入全局对象有很多坏处，比如：别的函数可能误用这些变量；造成全局对象过于庞大，影响访问速度(因为变量的取值是需要从原型链上遍历的)。除了每次使用变量都是用var关键字外，我们在实际情况下经常遇到这样一种情况，即有的函数只需要执行一次，其内部变量无需维护，比如UI的初始化，那么我们可以使用闭包：

Js代码

  1. var datamodel = {
  2. table : [],
  3. tree : {}
  4. };
  5. (function(dm){
  6. for(var i = 0; i < dm.table.rows; i++){
  7. var row = dm.table.rows[i];
  8. for(var j = 0; j < row.cells; i++){
  9. drawCell(i, j);
  10. }
  11. }
  12. //build dm.tree
  13. })(datamodel);
var datamodel = {    table : [],    tree : {}}; (function(dm){    for(var i = 0; i < dm.table.rows; i++){       var row = dm.table.rows[i];       for(var j = 0; j < row.cells; i++){           drawCell(i, j);       }    }       //build dm.tree  })(datamodel);


我们创建了一个匿名的函数，并立即执行它，由于外部无法引用它内部的变量，因此在执行完后很快就会被释放，关键是这种机制不会污染全局对象。

7.2.2缓存

再来看一个例子，设想我们有一个处理过程很耗时的函数对象，每次调用都会花费很长时间，那么我们就需要将计算出来的值存储起来，当调用这个函数的时候，首先在缓存中查找，如果找不到，则进行计算，然后更新缓存并返回值，如果找到了，直接返回查找到的值即可。闭包正是可以做到这一点，因为它不会释放外部的引用，从而函数内部的值可以得以保留。

Js代码

  1. var CachedSearchBox = (function(){
  2. var cache = {},
  3. count = [];
  4. return {
  5. attachSearchBox : function(dsid){
  6. if(dsid in cache){//如果结果在缓存中
  7. return cache[dsid];//直接返回缓存中的对象
  8. }
  9. var fsb = new uikit.webctrl.SearchBox(dsid);//新建
  10. cache[dsid] = fsb;//更新缓存
  11. if(count.length > 100){//保正缓存的大小<=100
  12. delete cache[count.shift()];
  13. }
  14. return fsb;
  15. },
  16. clearSearchBox : function(dsid){
  17. if(dsid in cache){
  18. cache[dsid].clearSelection();
  19. }
  20. }
  21. };
  22. })();
  23. CachedSearchBox.attachSearchBox("input1");
var CachedSearchBox = (function(){    var cache = {},       count = [];    return {       attachSearchBox : function(dsid){           if(dsid in cache){//如果结果在缓存中              return cache[dsid];//直接返回缓存中的对象           }           var fsb = new uikit.webctrl.SearchBox(dsid);//新建           cache[dsid] = fsb;//更新缓存           if(count.length > 100){//保正缓存的大小<=100              delete cache[count.shift()];           }           return fsb;             },        clearSearchBox : function(dsid){           if(dsid in cache){              cache[dsid].clearSelection();             }       }    };})(); CachedSearchBox.attachSearchBox("input1");

这样，当我们第二次调用CachedSearchBox.attachSerachBox(“input1”)的时候，我们就可以从缓存中取道该对象，而不用再去创建一个新的searchbox对象。

7.2.3 实现封装

可以先来看一个关于封装的例子，在person之外的地方无法访问其内部的变量，而通过提供闭包的形式来访问：

Js代码

  1. var person = function(){
  2. //变量作用域为函数内部，外部无法访问
  3. var name = "default";
  4. return {
  5. getName : function(){
  6. return name;
  7. },
  8. setName : function(newName){
  9. name = newName;
  10. }
  11. }
  12. }();
  13. print(person.name);//直接访问，结果为undefined
  14. print(person.getName());
  15. person.setName("abruzzi");
  16. print(person.getName());
var person = function(){    //变量作用域为函数内部，外部无法访问    var name = "default";          return {       getName : function(){           return name;       },       setName : function(newName){           name = newName;       }    }}(); print(person.name);//直接访问，结果为undefinedprint(person.getName());person.setName("abruzzi");print(person.getName());

得到结果如下：

undefined

default

abruzzi

闭包的另一个重要用途是实现面向对象中的对象，传统的对象语言都提供类的模板机制，这样不同的对象(类的实例)拥有独立的成员及状态，互不干涉。虽然JavaScript中没有类这样的机制，但是通过使用闭包，我们可以模拟出这样的机制。还是以上边的例子来讲：

Js代码

  1. function Person(){
  2. var name = "default";
  3. return {
  4. getName : function(){
  5. return name;
  6. },
  7. setName : function(newName){
  8. name = newName;
  9. }
  10. }
  11. };
  12. var john = Person();
  13. print(john.getName());
  14. john.setName("john");
  15. print(john.getName());
  16. var jack = Person();
  17. print(jack.getName());
  18. jack.setName("jack");
  19. print(jack.getName());
function Person(){    var name = "default";          return {       getName : function(){           return name;       },       setName : function(newName){           name = newName;       }    }};  var john = Person();print(john.getName());john.setName("john");print(john.getName()); var jack = Person();print(jack.getName());jack.setName("jack");print(jack.getName());

运行结果如下：

default

john

default

jack

由此代码可知，john和jack都可以称为是Person这个类的实例，因为这两个实例对name这个成员的访问是独立的，互不影响的。

事实上，在函数式的程序设计中，会大量的用到闭包，我们将在第八章讨论函数式编程，在那里我们会再次探讨闭包的作用。

7.3应该注意的问题

7.3.1内存泄漏

在不同的JavaScript解释器实现中，由于解释器本身的缺陷，使用闭包可能造成内存泄漏，内存泄漏是比较严重的问题，会严重影响浏览器的响应速度，降低用户体验，甚至会造成浏览器无响应等现象。

JavaScript的解释器都具备垃圾回收机制，一般采用的是引用计数的形式，如果一个对象的引用计数为零，则垃圾回收机制会将其回收，这个过程是自动的。但是，有了闭包的概念之后，这个过程就变得复杂起来了，在闭包中，因为局部的变量可能在将来的某些时刻需要被使用，因此垃圾回收机制不会处理这些被外部引用到的局部变量，而如果出现循环引用，即对象A引用B，B引用C，而C又引用到A，这样的情况使得垃圾回收机制得出其引用计数不为零的结论，从而造成内存泄漏。

7.3.2上下文的引用

关于this我们之前已经做过讨论，它表示对调用对象的引用，而在闭包中，最容易出现错误的地方是误用了this。在前端JavaScript开发中，一个常见的错误是错将this类比为其他的外部局部变量：

Js代码

  1. $(function(){
  2. var con = $("div#panel");
  3. this.id = "content";
  4. con.click(function(){
  5. alert(this.id);//panel
  6. });
  7. });
$(function(){    var con = $("div#panel");    this.id = "content";    con.click(function(){       alert(this.id);//panel    });});

此处的alert(this.id)到底引用着什么值呢？很多开发者可能会根据闭包的概念，做出错误的判断：

content

理由是，this.id显示的被赋值为content,而在click回调中，形成的闭包会引用到this.id，因此返回值为content。然而事实上，这个alert会弹出”panel”，究其原因，就是此处的this,虽然闭包可以引用局部变量，但是涉及到this的时候，情况就有些微妙了，因为调用对象的存在，使得当闭包被调用时(当这个panel的click事件发生时)，此处的this引用的是con这个jQuery对象。而匿名函数中的this.id = “content”是对匿名函数本身做的操作。两个this引用的并非同一个对象。

如果想要在事件处理函数中访问这个值，我们必须做一些改变：

Js代码

  1. $(function(){
  2. var con = $("div#panel");
  3. this.id = "content";
  4. var self = this;
  5. con.click(function(){
  6. alert(self.id);//content
  7. });
  8. });
$(function(){    var con = $("div#panel");    this.id = "content";    var self = this;    con.click(function(){       alert(self.id);//content    });});

这样，我们在事件处理函数中保存的是外部的一个局部变量self的引用，而并非this。这种技巧在实际应用中多有应用，我们在后边的章节里进行详细讨论。关于闭包的更多内容，我们将在第九章详细讨论，包括讨论其他命令式语言中的“闭包”，闭包在实际项目中的应用等等。

相关推荐

Copyright © 2008-2024渝ICP备2022006305号-5.

本站所有数据收集于网络如有侵犯到您的权益请联系，进行下架处理。