JS 闭包

浏览数：23 / 时间：2015年06月09日

　　闭包是很多语言都具备的特性,在js中,闭包主要涉及到js的几个其他的特性:作用域链,垃圾(内存)回收机制,函数嵌套,等等.

　　在理解闭包以前.最好能先理解一下作用域链的含义,简单来说,作用域链就是函数在定义的时候创建的,用于寻找使用到的变量的值的一个索引,而他内部的规则是,把函数自身的本地变量放在最前面,把自身的父级函数中的变量放在其次,把再高一级函数中的变量放在更后面,以此类推直至全局对象为止.当函数中需要查询一个变量的值的时候,js解释器会去作用域链去查找,从最前面的本地变量中先找,如果没有找到对应的变量,则到下一级的链上找,一旦找到了变量,则不再继续.如果找到最后也没找到需要的变量,则解释器返回undefined.

　　了解了作用域链,我们再来看看js的内存回收机制,一般来说,一个函数在执行开始的时候,会给其中定义的变量划分内存空间保存,以备后面的语句所用,等到函数执行完毕返回了,这些变量就被认为是无用的了.对应的内存空间也就被回收了.下次再执行此函数的时候,所有的变量又回到最初的状态,重新赋值使用.但是如果这个函数内部又嵌套了另一个函数,而这个函数是有可能在外部被调用到的.并且这个内部函数又使用了外部函数的某些变量的话.这种内存回收机制就会出现问题.如果在外部函数返回后,又直接调用了内部函数,那么内部函数就无法读取到他所需要的外部函数中变量的值了.所以js解释器在遇到函数定义的时候,会自动把函数和他可能使用的变量(包括本地变量和父级和祖先级函数的变量(自由变量))一起保存起来.也就是构建一个闭包,这些变量将不会被内存回收器所回收,只有当内部的函数不可能被调用以后(例如被删除了,或者没有了指针),才会销毁这个闭包,而没有任何一个闭包引用的变量才会被下一次内存回收启动时所回收.

也就是说,有了闭包,嵌套的函数结构才可以运作,这也是符合我们的预期的.然后,闭包还有一些特性,却往往让程序员觉得很难理解.

看看下面一段代码.

var result=[];
function foo(){
    var i= 0;
    for (;i<3;i=i+1){
        result[i]=function(){
            alert(i)
        }
    }
};
foo();
result[0](); // 3
result[1](); // 3
result[2](); // 3

这段代码中,程序员希望foo函数中的变量i被内部循环的函数使用,并且能分别获得他们的索引,而实际上,只能获得该变量最后保留的值,也就是说.闭包中所记录的自由变量,只是对这个变量的一个引用,而非变量的值,当这个变量被改变了,闭包里获取到的变量值,也会被改变.

解决的方法之一,是让内部函数在循环创建的时候立即执行,并且捕捉当前的索引值,然后记录在自己的一个本地变量里.然后利用返回函数的方法,重写内部函数,让下一次调用的时候,返回本地变量的值,改进后的代码:

var result=[];
function foo(){
    var i= 0;
    for (;i<3;i=i+1){
        result[i]=(function(j){
            return function(){
                alert(j);
            };
        })(i);
    }
};
foo();
result[0](); // 0
result[1](); // 1
result[2](); // 2

在这里我再解释一下.这里用到了另外2个技术,立即调用的匿名函数和返回函数

但是你只需要知道应用的两种情况即可——函数作为返回值，函数作为参数传递。

第一，函数作为返回值

如上代码，bar函数作为返回值，赋值给f1变量。执行f1(15)时，用到了fn作用域下的max变量的值。至于如何跨作用域取值，可以参考上一节。

第二，函数作为参数被传递

如上代码中，fn函数作为一个参数被传递进入另一个函数，赋值给f参数。执行f(15)时，max变量的取值是10，而不是100。

上一节讲到自由变量跨作用域取值时，曾经强调过：要去创建这个函数的作用域取值，而不是“父作用域”。理解了这一点，以上两端代码中，自由变量如何取值应该比较简单。（不明白的朋友一定要去上一节看看，这个很重要！）

另外，讲到闭包，除了结合着作用域之外，还需要结合着执行上下文栈来说一下。

在前面讲执行上下文栈时（http://www.cnblogs.com/wangfupeng1988/p/3989357.html），我们提到当一个函数被调用完成之后，其执行上下文环境将被销毁，其中的变量也会被同时销毁。

但是在当时那篇文章中留了一个问号——有些情况下，函数调用完成之后，其执行上下文环境不会接着被销毁。这就是需要理解闭包的核心内容。

咱们可以拿本文的第一段代码（稍作修改）来分析一下。

第一步，代码执行前生成全局上下文环境，并在执行时对其中的变量进行赋值。此时全局上下文环境是活动状态。

第二步，执行第17行代码时，调用fn()，产生fn()执行上下文环境，压栈，并设置为活动状态。

第三步，执行完第17行，fn()调用完成。按理说应该销毁掉fn()的执行上下文环境，但是这里不能这么做。注意，重点来了：因为执行fn()时，返回的是一个函数。函数的特别之处在于可以创建一个独立的作用域。而正巧合的是，返回的这个函数体中，还有一个自由变量max要引用fn作用域下的fn()上下文环境中的max。因此，这个max不能被销毁，销毁了之后bar函数中的max就找不到值了。

因此，这里的fn()上下文环境不能被销毁，还依然存在与执行上下文栈中。

——即，执行到第18行时，全局上下文环境将变为活动状态，但是fn()上下文环境依然会在执行上下文栈中。另外，执行完第18行，全局上下文环境中的max被赋值为100。如下图：