閉包及閉包的應用

1.什麼是閉包,閉包的用途是什麼?

1.變量的作用域

要理解閉包,首先必須理解Javascript特殊的變量作用域。
變量的作用域無非就是兩種:全局變量和局部變量。
Javascript語言的特殊之處,就在於函數內部可以直接讀取全局變量。

  var n=999;
  function f1(){
    alert(n);
  }
  f1(); // 999

另一方面,在函數外部自然無法讀取函數內的局部變量。

  function f1(){
    var n=999;
  }
  alert(n); // error

這裏有一個地方需要注意,函數內部聲明變量的時候,一定要使用var命令。如果不用的話,你實際上聲明瞭一個全局變量!

function f1(){
    n=999;
  }

  f1();

  alert(n); // 999

2.如何從外部讀取局部變量?

出於種種原因,我們有時候需要得到函數內的局部變量。但是,前面已經說過了,正常情況下,這是辦不到的,只有通過變通方法才能實現。

那就是在函數的內部,再定義一個函數。

 function f1(){

    var n=999;

    function f2(){
      alert(n); // 999
    }

  }

在上面的代碼中,函數f2就被包括在函數f1內部,這時f1內部的所有局部變量,對f2都是可見的。但是反過來就不行,f2內部的局部變量,對f1就是不可見的。這就是Javascript語言特有的”鏈式作用域”結構(chain scope),子對象會一級一級地向上尋找所有父對象的變量。所以,父對象的所有變量,對子對象都是可見的,反之則不成立。

既然f2可以讀取f1中的局部變量,那麼只要把f2作爲返回值,我們不就可以在f1外部讀取它的內部變量了嗎!

function f1(){

    var n=999;

    function f2(){
      alert(n); 
    }
    return f2;
  }
  var result=f1();
  result(); // 999

3.閉包的概念

上一節代碼中的f2函數,就是閉包。

各種專業文獻上的”閉包”(closure)定義非常抽象,很難看懂。我的理解是,閉包就是能夠讀取其他函數內部變量的函數。

由於在Javascript語言中,只有函數內部的子函數才能讀取局部變量,因此可以把閉包簡單理解成”定義在一個函數內部的函數”。

所以,在本質上,閉包就是將函數內部和函數外部連接起來的一座橋樑。

4.閉包的用途

閉包可以用在許多地方。它的最大用處有兩個,一個是前面提到的可以讀取函數內部的變量,另一個就是讓這些變量的值始終保持在內存中。

怎麼來理解這句話呢?請看下面的代碼。

 function f1(){

    var n=999;

    nAdd=function(){n+=1}

    function f2(){
      alert(n);
    }

    return f2;

  }

  var result=f1();

  result(); // 999

  nAdd();

  result(); // 1000

在這段代碼中,result實際上就是閉包f2函數。它一共運行了兩次,第一次的值是999,第二次的值是1000。這證明了,函數f1中的局部變量n一直保存在內存中,並沒有在f1調用後被自動清除。

爲什麼會這樣呢?原因就在於f1是f2的父函數,而f2被賦給了一個全局變量,這導致f2始終在內存中,而f2的存在依賴於f1,因此f1也始終在內存中,不會在調用結束後,被垃圾回收機制(garbage collection)回收。

這段代碼中另一個值得注意的地方,就是”nAdd=function(){n+=1}”這一行,首先在nAdd前面沒有使用var關鍵字,因此nAdd是一個全局變量,而不是局部變量。其次,nAdd的值是一個匿名函數(anonymous function),而這個匿名函數本身也是一個閉包,所以nAdd相當於是一個setter,可以在函數外部對函數內部的局部變量進行操作。

5.使用閉包的注意點

1)由於閉包會使得函數中的變量都被保存在內存中,內存消耗很大,所以不能濫用閉包,否則會造成網頁的性能問題,在IE中可能導致內存泄露。解決方法是,在退出函數之前,將不使用的局部變量全部刪除。

2)閉包會在父函數外部,改變父函數內部變量的值。所以,如果你把父函數當作對象(object)使用,把閉包當作它的公用方法(Public Method),把內部變量當作它的私有屬性(private value),這時一定要小心,不要隨便改變父函數內部變量的值。

6.思考題

如果你能理解下面兩段代碼的運行結果,應該就算理解閉包的運行機制了。

代碼片段一。

var name = "The Window";

  var object = {
    name : "My Object",

    getNameFunc : function(){
      return function(){
        return this.name;
      };

    }

  };

  alert(object.getNameFunc()());

代碼片段二。

  var name = "The Window";

  var object = {
    name : "My Object",

    getNameFunc : function(){
      var that = this;
      return function(){
        return that.name;
      };

    }

  };

  alert(object.getNameFunc()());

閉包的其他應用:

1.匿名自執行函數
我們創建了一個匿名的函數,並立即執行它,由於外部無法引用它內部的變量,因此在函數執行完後會立刻釋放資源,關鍵是不污染全局對象。
代碼如下:

(function() {
var days = ['Sun', 'Mon', 'Tue', 'Wed', 'Thu', 'Fri', 'Sat'],
today = new Date(),
msg = 'Today is ' + days[today.getDay()] + ', ' + today.getDate();
alert(msg);
} ());

2.結果緩存

我們開發中會碰到很多情況,設想我們有一個處理過程很耗時的函數對象,每次調用都會花費很長時間,那麼我們就需要將計算出來的值存儲起來,當調用這個函數的時候,首先在緩存中查找,如果找不到,則進行計算,然後更新緩存並返回值,如果找到了,直接返回查找到的值即可。閉包正是可以做到這一點,因爲它不會釋放外部的引用,從而函數內部的值可以得以保留。

var CachedSearchBox = (function(){
var cache = {},
count = [];
return {
attachSearchBox : function(dsid){
if(dsid in cache){//如果結果在緩存中
return cache[dsid];//直接返回緩存中的對象
}
var fsb = new uikit.webctrl.SearchBox(dsid);//新建
cache[dsid] = fsb;//更新緩存
if(count.length > 100){//保正緩存的大小<=100
delete cache[count.shift()];
}
return fsb;
},

       clearSearchBox : function(dsid){    
            if(dsid in cache){    
            cache[dsid].clearSelection();      
            }    
       }    
    };    
})();

3.封裝

var person = function(){
//變量作用域爲函數內部,外部無法訪問
var name = "default";
return {
getName : function(){
return name;
},
setName : function(newName){
name = newName;
}
}
}();

4.實現類和繼承

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());//Tom

var Jack = function(){};


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