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JavaScript 函数闭包（colsure）

2017-11-09  本文已影响101人  卓三阳

理解闭包，你首先必须理解JS的变量作用域，JavaScript作用域和作用域链。

ES6之前，变量的作用域分为全局作用域和局部作用域。一方面函数内部可以直接读取全局变量，另一方面，在函数外部自然无法读取函数内的局部变量。

1.那么问题来了，我们该如何从外部读取局部变量？

我们知道，函数内部的函数是可以访问父函数的变量。

function patty(){
   var sum=666;
   function pattySon(){ 
     alert(sum);
   }
}

在上面的代码中，函数pattySon被包括在函数patty内部，这时patty内部的所有局部变量，对pattySon都是可见的。但是反过来就则不成立。这就是Javascript语言特有的"链式作用域"结构（chain scope），子对象会一级一级地向上寻找所有父对象的变量。所以，父对象的所有变量，对子对象都是可见的，反之则不成立。
既然pattySon可以访问patty的内部变量，那我们只要返回pattySon，就可以从外部访问patty中的局部变量了。

function patty(){
   var sum=666;
   function pattySon(){ 
     alert(sum);
    }
   return pattySon;
}

var res=patty();
res();    //666
2.闭包是什么

简而言之，闭包就是一个访问父函数局部变量的函数。
比如，将父函数的（内部）函数或者变量指定给一个全局变量、或者一个全局性对象的属性。或者直接返回这个内部函数。

3.闭包的用途

闭包可以用在许多地方。它的最大用处有两个，一个是前面提到的可以读取函数内部的变量,变量的值始终保持在内存，另一个就是避免使用使用全局变量，全局变量在复杂程序中会造成许多麻烦（比如命名冲突，垃圾回收等）。

事实上，通过使用闭包，我们可以做很多事情:
(1)结果缓存
设想我们有一个处理过程很耗时的函数对象，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。单例模式也是利用了闭包的原理

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("input");

(2)封装源码

(function() {   
   var _userId = 23492;   
   var _typeId = 'item';    
   var export = {}; 
    
   function converter(userId) {          
     return +userId; 
   } 
    export.getUserId = function() {         
       return converter(_userId);     
   } 
   export.getTypeId = function() {          
      return _typeId; 
   }         
   window.export = export;   //通过此方式输出
}());
  export.getUserId(); // 23492 
  export.getTypeId();  // item 
  export._userId;    // undefined  
  export._typeId;    // undefined       
  export.converter; // undefined

利用闭包的特性能让我们封装一些复杂的函数逻辑，在这个例子中调用export上的方法getUserId,getTypeId间接访问立即执行函数里面的变量。这也是Node里面常用到特性吧~
又比如各种js库用来封装源码。以jQuery为例

function (window, undefined){
    //创建jQeury对象
        var jQuery = function(selector, context){
            return new jQuery.fn.init(selector, context);
        }

        jQuery.fn = jQuery.prototype = {
            //原型上的方法，即所有jQuery对象都可以共享的方法和属性
            init:function(selector, context){
           }
        }

        jQuery.fn.init.prototype = jQuery.fn;
        window.jQeury = window.$ = jQuery;
    }();
})(window);

(3)实现类(模拟私有变量)和继承

//实现类
function Person(){    
    var name = "default";       
       
    return {    
       getName : function(){    
           return name;    
       },    
       setName : function(newName){    
           name = newName;    
       }    
    }    
    };   

    var p = new Person();
    p.setName("Tom");
    alert(p.getName());

   //继承
    var Tom= function(){};
    //继承自Person
    Tom.prototype = new Person();
    //添加私有方法
    Tom.prototype.Say = function(){
        alert("Hello,my name is Tom");
    };
    var a = new Tom();
    Tom.setName("Tom");
   Tom.Say();
    alert(Tom.getName());

我们定义了Person，它就像一个类，我们new一个Person对象，访问它的方法。下面我们定义了Tom，继承Person，并添加自己的方法。

4.使用闭包的注意点

(1)由于闭包会使得函数中的变量都被保存在内存中，内存消耗很大，所以不能滥用闭包，否则会造成网页的性能问题，在IE中可能导致内存泄露。解决方法是：
fn=null //应及时解除引用，否则会占用更多存。
(2)闭包会在父函数外部，改变父函数内部变量的值。所以，如果你把父函数当作对象（object）使用，把闭包当作它的公用方法（Public Method），把内部变量当作它的私有属性（private value），这时一定要小心，不要随便改变父函数内部变量的值。

5.解决闭包时造成的问题的利器——匿名自执行函数

立即执行函数表达式(Immediately-Invoked Function Expression)， 还有其他的名字：自执行匿名函数(self-executing anonymous function)。 接触到这个IIFE，最早就是为了解决闭包时造成的问题。

for(var i = 0; i < 10; i++) {
    setTimeout(function() {
        console.log(i);  
    }, 1000*i);
}

上面的代码不会输出数字 0 到 9，而是会每隔1s输出数字 10 十次。当 console.log 被调用的时候，此时 for循环已经结束， i 的值被修改成了 10。这个时候再执行 setTimeout 的五个回调函数，里面的 console.log(i); 的 i 去向上找作用域，只能找到 window下 的 i，即 10。所以输出都是 10。
为了正确的获得循环序号，我们需要人为给 console.log(i); 创造作用域。

（1）使用自执行匿名函数。
for(var i = 0; i < 10; i++) {
    (function(e) {
        setTimeout(function() {
            console.log(e);  
        }, e*1000);
    })(i);
}
（2）使用bind
for(var i=0;i<7;i++){
  setTimeout(function(i){console.log(i)}.bind(null,i),i*1000)
}
（3）当然我们有更简洁的方式，使用ES6的let关键字
for (let i = 0; i < 10; i++) {   //let 代替 var
  setTimeout(function (){
    console.log(i); 
   },i*1000); 
}

let 为代码块的作用域，所以每一次 for 循环，console.log(i); 都引用到 for 代码块作用域下的i，因为这样被引用，所以 for 循环结束后，这些作用域在 setTimeout 未执行前都不会被释放。

如果不懂，看这里http://es6.ruanyifeng.com/#docs/let#

IIFE的其他用处

假设我需要把当前事件以 "2017/1/1 0:10:24" 的形式赋给某个变量，而且又只需要做一次，那么立即只执行函数绝对是你首选。

var currentTimr=(function(){
   var time=new Date（）;
   var year=time.getFullYear();
   var month=time.getMonth();
   var date=time.getDtate();
   var hour=time.getHours();
   var min=time.getMinutes();
   var sec=time.getSeconds();
   return year+'/'+month+'/'+date+'  '+hour+':'+min+':'+sec;
})()

同样可以防止包冲突

a.js
var num=1;
b.js
var num=2;
如果在页面中同时引用a.js和lb.js两个库，必然导致num变量被覆盖

a.js

   (function(){
       var num=1;
       //code...
   })();

b.js

(function(){
   var num=2; 
  //code...
 })();
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