2014年9月30日 星期二

[JavaScript] Closures 閉包 -1

前陣子在網路找文章時,忘記是哪個function,文章中提到了解Closures,此function就很好了解,那時候看的一知半解,好像很簡單卻好像沒搞懂,最近看書時也講到Closures,打算仔細了解做筆記。

來源:阮一峰的网络日志

閉包(Closure)是JavaScript語言的一個難點,也是它的特色,很多進階應用都要依靠閉包實現。

下面就是我的學習筆記,對於JavaScript初學者應該是很有用的。

一、變數的作用域

要理解閉包,首先必須理解JavaScript特殊的變數作用域。

變數的作用域無非是兩種:全域變數和區域變數。

JavaScript語言的特殊之處,就在於函數內部可以直接讀取全域變數。
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區域變數。
function f1(){
    var n=999;
  }
  alert(n); // error
這裡有一個地方需要注意,函數內部宣告變數的時候,一定要使用var宣告。如果不用的話,你實際上建立了一個全域變數!
function f1(){
    n=999;
  }
  f1();
  alert(n); // 999

二、如何從外部讀取區域變數?

出於種種原因,我們有時候需要得到的函數內的區域變數。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內部的所有區域變數,對f2都是可見的。但是反過來就不行,f2內部的區域變數,對f1就是不可見的。這就是JavaScript語言特有的「鍊式作用域」結構(Chain scope),子對象會一級一級的向上尋找所有父對象的變數。所以,父對象的鎖有變數,對子對象都是可見的,反之則不成立。

既然f2可以讀取f1中的區域變數,那麼只要把f2作為返回值,我們不就可以在f1外部讀取它的內部變數了嗎!
function f1(){
    var n=999;
    function f2(){
      alert(n); 
    }
    return f2;
  }
  var result=f1();
  result(); // 999
三、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區域變數的函數。

由於在JavaScript語言中,只有函數內部的子函數才能讀取區域變數,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梁。

四、閉包的用途

閉包可以用在許多地方。它最大用處有兩個,一個是前面提到的可以讀取函數內部的變數,另一個就是讓這些變數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
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中的區域閉涮n一直保存在內存中,並沒有在f1調用後被自動清除。

為甚麼會這樣呢?原因就在於f1是f2的父函數,而f2被賦予了一個全域變數,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是一個全域變數,而不是區域變數。其次,nAdd的值是一個暱名函數(anonymous function),而這個匿名含術本身也是一個閉包,所以nAdd相當於是一個setter,可以在函數外部對函數內部的區域變數進行操作。

五、使用閉包的注意點

1)由於閉包會使得韓樹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中可能導致內存洩漏。解決方式是,在退出函數之前,將部使用的區域變數全部刪除。

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

六、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。

代碼一:
  var name = "The Window";
  var object = {
    name : "My Object",
    getNameFunc : function(){
      return function(){
        return this.name;
      };
    }
  };
  alert(object.getNameFunc()());
代碼二:
var name = "The Window";
  var object = {
    name : "My Object",
    getNameFunc : function(){
      var that = this;
      return function(){
        return that.name;
      };
    }
  };
  alert(object.getNameFunc()());

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