JavaScript 的 闭包

词法作用域:

首先我们看一个最简单的例子:

var x = 100;
function fn(){
  console.log(x);
}
fn();    // 100

毫无疑问,"fn()" 函数是可以访问到外部定义的变量 "x"。函数被创建时,都会创建其"作用域"。"fn" 函数被创建,其作用域内未声明变量 "x" ,只能到上一级的作用域(这里是全局作用域)找,这里的 "x" 称之为 "自由变量"

 

简单的闭包:

function fn() {
  var x = 10;
  return function (n) {
    return x > n ? x : n
  }
}
let moreThanTen = fn()
console.log( moreThanTen(9) )
console.log( moreThanTen(11) )

上述例子中,"fn" 内部创建了变量 "x" 和返回一个匿名函数,匿名函数使用到父级的自由变量 "x" 。

正常来说,第七行执行 "fn" 函数之后,其函数作用域应该销毁,但匿名函数需要用到父级变量,因而产生了闭包。

闭包是由函数以及创建该函数的词法环境组合而成。这个环境包含了这个闭包创建时所能访问的所有局部变量

 

用闭包模拟私有方法:

var Counter = (function() {
  // 私有变量
  var privateCounter = 0;
  // 私有方法,用于修改私有变量
  function changeBy(val) {
    privateCounter += val;
  }
  return {
    increment: function(n) {
      changeBy(n);
    },
    decrement: function(n) {
      changeBy(-n);
    },
    value: function() {
      return privateCounter;
    }
  }   
})();
console.log(Counter.value());    // 0
Counter.increment(3);
console.log(Counter.value());    // 3
Counter.decrement(1);
console.log(Counter.value());    // 2

这个环境中包含两个私有项:名为 privateCounter 的变量和名为 changeBy 的函数。这两项都无法在这个匿名函数外部直接访问。必须通过匿名函数返回的三个公共函数访问。这三个公共函数是共享同一个环境的闭包。

以这种方式使用闭包,提供了许多与面向对象编程相关的好处 —— 特别是数据隐藏和封装。

 

在循环中创建闭包:一个常见错误

首先看一个官方错误例子

<p id="help">Helpful notes will appear here</p>
<p>E-mail: <input type="text" id="email" name="email"></p>
<p>Name: <input type="text" id="name" name="name"></p>
<p>Age: <input type="text" id="age" name="age"></p>
function showHelp(help) {
  document.getElementById('help').innerHTML = help;
}
function setupHelp() {
  var helpText = [
      {'id': 'email', 'help': 'Your e-mail address'},
      {'id': 'name', 'help': 'Your full name'},
      {'id': 'age', 'help': 'Your age (you must be over 16)'}
    ];
  for (var i = 0; i < helpText.length; i++) {
    var item = helpText[i];
    // 问题所在
    document.getElementById(item.id).onfocus = function() {
      showHelp(item.help);
    }
  }
}
setupHelp();

运行这段代码后,您会发现它没有达到想要的效果。无论焦点在哪个input上,显示的都是关于年龄的信息。

原因是赋值给 onfocus 的是闭包。这些闭包是由他们的函数定义和在 setupHelp 作用域中捕获的环境所组成的。这三个闭包在循环中被创建,但他们共享了同一个词法作用域,在这个作用域中存在一个变量item。当onfocus的回调执行时,item.help的值被决定。由于循环在事件触发之前早已执行完毕,变量对象item(被三个闭包所共享)已经指向了helpText的最后一项。可以理解为,三个 onfocus 函数共享一个闭包环境

最为简单的解决办法是把循环中的 "var" 关键字改为 "let"。如下:

for (var i = 0; i < helpText.length; i++) {
  let item = helpText[i];
  document.getElementById(item.id).onfocus = function() {
    showHelp(item.help);
  }
}

或者使用匿名闭包:

for (var i = 0; i < helpText.length; i++) {
  (function() {
    var item = helpText[i];
    document.getElementById(item.id).onfocus = function() {
      showHelp(item.help);
    }
  })(); // 马上把当前循环项的item与事件回调相关联起来
}

 

性能考量:

如果不是某些特定任务需要使用闭包,在其它函数中创建函数是不明智的,因为闭包在处理速度和内存消耗方面对脚本性能具有负面影响。

例如,在创建新的对象或者类时,方法通常应该关联于对象的原型,而不是定义到对象的构造器中。原因是这将导致每次构造器被调用时,方法都会被重新赋值一次(也就是,每个对象的创建)。

 

关于循环体内的 "var" 与 "let" :

function fnVar() {
  for (var i = 0; i < 5; i++) { }
  console.log(i)
}
function fnLet() {
  for (let i = 0; i < 5; i++) { }
  console.log(i)
}
fnVar()       // 5
// fnLet()    // 会报错 

在ES6 之前,JavaScript 是没有块级作用域,上述例子证明了 "var" 声明的变量在块作用域仍然存在。

ES6 中新增的 "let" 关键字提供了块级作用域,其声明的变量在块外不能访问。

 

附:MDN的闭包讲解

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