立即調用的函數表達式

什麼是自執行？

在JavaScript裏，任何function在執行的時候都會創建一個執行上下文，因爲爲function聲明的變量和function有可能只在該function內部，這個上下文，在調用function的時候，提供了一種簡單的方式來創建自由變量或私有子function。

// 由於該function裏返回了另外一個function，其中這個function可以訪問自由變量i
// 所有說，這個內部的function實際上是有權限可以調用內部的對象。

function makeCounter() {
    // 只能在makeCounter內部訪問i
    var i = 0;

    return function () {
        console.log(++i);
    };
}

// 注意，counter和counter2是不同的實例，分別有自己範圍內的i。

var counter = makeCounter();
counter(); // logs: 1
counter(); // logs: 2

var counter2 = makeCounter();
counter2(); // logs: 1
counter2(); // logs: 2

alert(i); // 引用錯誤：i沒有defind（因爲i是存在於makeCounter內部）。

很多情況下，我們不需要makeCounter多個實例，甚至某些case下，我們也不需要顯示的返回值，OK，往下看。

 

問題的核心

當你聲明類似function foo(){}或var foo = function(){}函數的時候，通過在後面加個括弧就可以實現自執行，例如foo()，看代碼：

// 因爲想下面第一個聲明的function可以在後面加一個括弧()就可以自己執行了，比如foo()，
// 因爲foo僅僅是function() { /* code */ }這個表達式的一個引用
 
var foo = function(){ /* code */ }
 
// ...是不是意味着後面加個括弧都可以自動執行？
 
function(){ /* code */ }(); // SyntaxError: Unexpected token (
//

上述代碼，如果甚至運行，第2個代碼會出錯，因爲在解析器解析全局的function或者function內部function關鍵字的時候，默認是認爲function聲明，而不是function表達式，如果你不顯示告訴編譯器，它默認會聲明成一個缺少名字的function，並且拋出一個語法錯誤信息，因爲function聲明需要一個名字。

旁白：函數(function)，括弧(paren)，語法錯誤(SyntaxError)

有趣的是，即便你爲上面那個錯誤的代碼加上一個名字，他也會提示語法錯誤，只不過和上面的原因不一樣。在一個表達式後面加上括號()，該表達式會立即執行，但是在一個語句後面加上括號()，是完全不一樣的意思，他的只是分組操作符。

// 下面這個function在語法上是沒問題的，但是依然只是一個語句
// 加上括號()以後依然會報錯，因爲分組操作符需要包含表達式
 
function foo(){ /* code */ }(); // SyntaxError: Unexpected token )
 
// 但是如果你在括弧()裏傳入一個表達式，將不會有異常拋出
// 但是foo函數依然不會執行
function foo(){ /* code */ }( 1 );
 
// 因爲它完全等價於下面這個代碼，一個function聲明後面，又聲明瞭一個毫無關係的表達式： 
function foo(){ /* code */ }
 
( 1 );

你可以訪問ECMA-262-3 in detail. Chapter 5. Functions 獲取進一步的信息。

自執行函數表達式

要解決上述問題，非常簡單，我們只需要用大括弧將代碼的代碼全部括住就行了，因爲JavaScript裏括弧()裏面不能包含語句，所以在這一點上，解析器在解析function關鍵字的時候，會將相應的代碼解析成function表達式，而不是function聲明。

// 下面2個括弧()都會立即執行

(function () { /* code */ } ()); // 推薦使用這個
(function () { /* code */ })(); // 但是這個也是可以用的

// 由於括弧()和JS的&&，異或，逗號等操作符是在函數表達式和函數聲明上消除歧義的
// 所以一旦解析器知道其中一個已經是表達式了，其它的也都默認爲表達式了
// 不過，請注意下一章節的內容解釋

var i = function () { return 10; } ();
true && function () { /* code */ } ();
0, function () { /* code */ } ();

// 如果你不在意返回值，或者不怕難以閱讀
// 你甚至可以在function前面加一元操作符號

!function () { /* code */ } ();
~function () { /* code */ } ();
-function () { /* code */ } ();
+function () { /* code */ } ();

// 還有一個情況，使用new關鍵字,也可以用，但我不確定它的效率
// http://twitter.com/kuvos/status/18209252090847232

new function () { /* code */ }
new function () { /* code */ } () // 如果需要傳遞參數，只需要加上括弧()

上面所說的括弧是消除歧義的，其實壓根就沒必要，因爲括弧本來內部本來期望的就是函數表達式，但是我們依然用它，主要是爲了方便開發人員閱讀，當你讓這些已經自動執行的表達式賦值給一個變量的時候，我們看到開頭有括弧(，很快就能明白，而不需要將代碼拉到最後看看到底有沒有加括弧。

用閉包保存狀態

和普通function執行的時候傳參數一樣，自執行的函數表達式也可以這麼傳參，因爲閉包直接可以引用傳入的這些參數，利用這些被lock住的傳入參數，自執行函數表達式可以有效地保存狀態。

// 這個代碼是錯誤的，因爲變量i從來就沒背locked住
// 相反，當循環執行以後，我們在點擊的時候i才獲得數值
// 因爲這個時候i操真正獲得值
// 所以說無論點擊那個連接，最終顯示的都是I am link #10（如果有10個a元素的話）

var elems = document.getElementsByTagName('a');

for (var i = 0; i < elems.length; i++) {

    elems[i].addEventListener('click', function (e) {
        e.preventDefault();
        alert('I am link #' + i);
    }, 'false');

}

// 這個是可以用的，因爲他在自執行函數表達式閉包內部
// i的值作爲locked的索引存在，在循環執行結束以後，儘管最後i的值變成了a元素總數（例如10）
// 但閉包內部的lockedInIndex值是沒有改變，因爲他已經執行完畢了
// 所以當點擊連接的時候，結果是正確的

var elems = document.getElementsByTagName('a');

for (var i = 0; i < elems.length; i++) {

    (function (lockedInIndex) {

        elems[i].addEventListener('click', function (e) {
            e.preventDefault();
            alert('I am link #' + lockedInIndex);
        }, 'false');

    })(i);

}

// 你也可以像下面這樣應用，在處理函數那裏使用自執行函數表達式
// 而不是在addEventListener外部
// 但是相對來說，上面的代碼更具可讀性

var elems = document.getElementsByTagName('a');

for (var i = 0; i < elems.length; i++) {

    elems[i].addEventListener('click', (function (lockedInIndex) {
        return function (e) {
            e.preventDefault();
            alert('I am link #' + lockedInIndex);
        };
    })(i), 'false');

}

其實，上面2個例子裏的lockedInIndex變量，也可以換成i，因爲和外面的i不在一個作用於，所以不會出現問題，這也是匿名函數+閉包的威力。

自執行匿名函數和立即執行的函數表達式區別

在這篇帖子裏，我們一直叫自執行函數，確切的說是自執行匿名函數（Self-executing anonymous function），但英文原文作者一直倡議使用立即調用的函數表達式（Immediately-Invoked Function Expression）這一名稱，作者又舉了一堆例子來解釋，好吧，我們來看看：

// 這是一個自執行的函數，函數內部執行自身，遞歸
function foo() { foo(); }

// 這是一個自執行的匿名函數，因爲沒有標示名稱
// 必須使用arguments.callee屬性來執行自己
var foo = function () { arguments.callee(); };

// 這可能也是一個自執行的匿名函數，僅僅是foo標示名稱引用它自身
// 如果你將foo改變成其它的，你將得到一個used-to-self-execute匿名函數
var foo = function () { foo(); };

// 有些人叫這個是自執行的匿名函數（即便它不是），因爲它沒有調用自身，它只是立即執行而已。
(function () { /* code */ } ());

// 爲函數表達式添加一個標示名稱，可以方便Debug
// 但一定命名了，這個函數就不再是匿名的了
(function foo() { /* code */ } ());

// 立即調用的函數表達式（IIFE）也可以自執行，不過可能不常用罷了
(function () { arguments.callee(); } ());
(function foo() { foo(); } ());

// 另外，下面的代碼在黑莓5裏執行會出錯，因爲在一個命名的函數表達式裏，他的名稱是undefined
// 呵呵，奇怪
(function foo() { foo(); } ());

希望這裏的一些例子，可以讓大家明白，什麼叫自執行，什麼叫立即調用。

注：arguments.callee在ECMAScript 5 strict mode裏被廢棄了，所以在這個模式下，其實是不能用的。

最後的旁白：Module模式

在講到這個立即調用的函數表達式的時候，我又想起來了Module模式，如果你還不熟悉這個模式，我們先來看看代碼：

// 創建一個立即調用的匿名函數表達式
// return一個變量，其中這個變量裏包含你要暴露的東西
// 返回的這個變量將賦值給counter，而不是外面聲明的function自身

var counter = (function () {
    var i = 0;

    return {
        get: function () {
            return i;
        },
        set: function (val) {
            i = val;
        },
        increment: function () {
            return ++i;
        }
    };
} ());

// counter是一個帶有多個屬性的對象，上面的代碼對於屬性的體現其實是方法

counter.get(); // 0
counter.set(3);
counter.increment(); // 4
counter.increment(); // 5

counter.i; // undefined 因爲i不是返回對象的屬性
i; // 引用錯誤: i 沒有定義（因爲i只存在於閉包）

關於更多Module模式的介紹，請訪問我的上一篇帖子：深入理解JavaScript系列（2）：全面解析Module模式 

更多閱讀

希望上面的一些例子，能讓你對立即調用的函數表達（也就是我們所說的自執行函數）有所瞭解，如果你想了解更多關於function和Module模式的信息，請繼續訪問下面列出的網站：

1. ECMA-262-3 in detail. Chapter 5. Functions. - Dmitry A. Soshnikov
2. Functions and function scope - Mozilla Developer Network
3. Named function expressions - Juriy “kangax” Zaytsev
4. 全面解析Module模式- Ben Cherry（大叔翻譯整理）
5. Closures explained with JavaScript - Nick Morgan

同步與推薦

本文已同步至目錄索引：深入理解JavaScript系列