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小弟我对js中闭包的理解

www.MyException.Cn  网友分享于:2013-04-21  浏览:0次
我对js中闭包的理解

 闭包是一个比较抽象的概念,尤其是对js新手来说.书上的解释实在是比较晦涩,对我来说也是一样.

  但是他也是js能力提升中无法绕过的一环,几乎每次面试必问的问题,因为在回答的时候.你的答案的深度,对术语的理解以及js内部解释器的运作方式的描述,都是可以看出你js实际水平的.即使你没答对,也能让考官对你的水平有个评估.那么我先来说说我对js中的闭包的理解.

  闭包是很多语言都具备的特性,在js中,闭包主要涉及到js的几个其他的特性:作用域链,垃圾(内存)回收机制,函数嵌套,等等.

  在理解闭包以前.最好能先理解一下作用域链的含义,简单来说,作用域链就是函数在定义的时候创建的,用于寻找使用到的变量的值的一个索引,而他内部的规则是,把函数自身的本地变量放在最前面,把自身的父级函数中的变量放在其次,把再高一级函数中的变量放在更后面,以此类推直至全局对象为止.当函数中需要查询一个变量的值的时候,js解释器会去作用域链去查找,从最前面的本地变量中先找,如果没有找到对应的变量,则到下一级的链上找,一旦找到了变量,则不再继续.如果找到最后也没找到需要的变量,则解释器返回undefined.

  了解了作用域链,我们再来看看js的内存回收机制,一般来说,一个函数在执行开始的时候,会给其中定义的变量划分内存空间保存,以备后面的语句所用,等到函数执行完毕返回了,这些变量就被认为是无用的了.对应的内存空间也就被回收了.下次再执行此函数的时候,所有的变量又回到最初的状态,重新赋值使用.但是如果这个函数内部又嵌套了另一个函数,而这个函数是有可能在外部被调用到的.并且这个内部函数又使用了外部函数的某些变量的话.这种内存回收机制就会出现问题.如果在外部函数返回后,又直接调用了内部函数,那么内部函数就无法读取到他所需要的外部函数中变量的值了.所以js解释器在遇到函数定义的时候,会自动把函数和他可能使用的变量(包括本地变量和父级和祖先级函数的变量(自由变量))一起保存起来.也就是构建一个闭包,这些变量将不会被内存回收器所回收,只有当内部的函数不可能被调用以后(例如被删除了,或者没有了指针),才会销毁这个闭包,而没有任何一个闭包引用的变量才会被下一次内存回收启动时所回收.

也就是说,有了闭包,嵌套的函数结构才可以运作,这也是符合我们的预期的.然后,闭包还有一些特性,却往往让程序员觉得很难理解.

当函数a的内部函数b被函数a外的一个变量引用的时候,就创建了一个闭包。

  让我们说的更透彻一些。所谓“闭包”,就是在构造函数体内定义另外的函数作为目标对象的方法函数,而这个对象的方法函数反过来引用外层函数体中的临时变量。这使得只要目标 对象在生存期内始终能保持其方法,就能间接保持原构造函数体当时用到的临时变量值。尽管最开始的构造函数调用已经结束,临时变量的名称也都消失了,但在目 标对象的方法内却始终能引用到该变量的值,而且该值只能通这种方法来访问。即使再次调用相同的构造函数,但只会生成新对象和方法,新的临时变量只是对应新 的值,和上次那次调用的是各自独立的。

二、闭包有什么作用?

  简而言之,闭包的作用就是在a执行完并返回后,闭包使得Javascript的垃圾回收机制GC不会收回a所占用的资源,因为a的内部函数b的执行需要依赖a中的变量。这是对闭包作用的非常直白的描述,不专业也不严谨,但大概意思就是这样,理解闭包需要循序渐进的过程。

在上面的例子中,由于闭包的存在使得函数a返回后,a中的i始终存在,这样每次执行c(),i都是自加1后alert出i的值。

  那 么我们来想象另一种情况,如果a返回的不是函数b,情况就完全不同了。因为a执行完后,b没有被返回给a的外界,只是被a所引用,而此时a也只会被b引 用,因此函数a和b互相引用但又不被外界打扰(被外界引用),函数a和b就会被GC回收。(关于Javascript的垃圾回收机制将在后面详细介绍)

三、闭包内的微观世界

  如果要更加深入的了解闭包以及函数a和嵌套函数b的关系,我们需要引入另外几个概念:函数的执行环境(excution context)、活动对象(call object)、作用域(scope)、作用域链(scope chain)。以函数a从定义到执行的过程为例阐述这几个概念。

  1. 定义函数a的时候,js解释器会将函数a的作用域链(scope chain)设置为定义a时a所在的“环境”,如果a是一个全局函数,则scope chain中只有window对象。
  2. 执行函数a的时候,a会进入相应的执行环境(excution context)
  3. 在创建执行环境的过程中,首先会为a添加一个scope属性,即a的作用域,其值就为第1步中的scope chain。即a.scope=a的作用域链。
  4. 然后执行环境会创建一个活动对象(call object)。活动对象也是一个拥有属性的对象,但它不具有原型而且不能通过JavaScript代码直接访问。创建完活动对象后,把活动对象添加到a的作用域链的最顶端。此时a的作用域链包含了两个对象:a的活动对象和window对象。
  5. 下一步是在活动对象上添加一个arguments属性,它保存着调用函数a时所传递的参数。
  6. 最后把所有函数a的形参和内部的函数b的引用也添加到a的活动对象上。在这一步中,完成了函数b的的定义,因此如同第3步,函数b的作用域链被设置为b所被定义的环境,即a的作用域。

到此,整个函数a从定义到执行的步骤就完成了。此时a返回函数b的引用给c,又函数b的作用域链包含了对函数a的活动对象的引用,也就是说b可以访问到a中定义的所有变量和函数。函数b被c引用,函数b又依赖函数a,因此函数a在返回后不会被GC回收。

当函数b执行的时候亦会像以上步骤一样。因此,执行时b的作用域链包含了3个对象:b的活动对象、a的活动对象和window对象,如下图所示:

看看下面一段代码.

var result=[];

function foo(){
var i= 0;
for (;i<3;i=i+1){
result[i]=function(){
alert(i)
}
}
};
foo();
result[0](); // 3
result[1](); // 3
result[2](); // 3

 

这段代码中,程序员希望foo函数中的变量i被内部循环的函数使用,并且能分别获得他们的索引,而实际上,只能获得该变量最后保留的值,也就是说.闭包中所记录的自由变量,只是对这个变量的一个引用,而非变量的值,当这个变量被改变了,闭包里获取到的变量值,也会被改变.

解决的方法之一,是让内部函数在循环创建的时候立即执行,并且捕捉当前的索引值,然后记录在自己的一个本地变量里.然后利用返回函数的方法,重写内部函数,让下一次调用的时候,返回本地变量的值,改进后的代码:


var result=[]; function foo(){ var i= 0; for (;i<3;i=i+1){ result[i]=(function(j){ return function(){ alert(j); }; })(i); } }; foo(); result[0](); // 0 result[1](); // 1 result[2](); // 2
 

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