原文http://coolshell.cn/articles/6731.html
前言：還是一篇入門文章。Javascript中有幾個非常重要的語言特性——對象、原型繼承、閉包。其中閉包 對于那些使用傳統(tǒng)靜態(tài)語言C/C++的程序員來說是一個新的語言特性。本文將以例子入手來介紹Javascript閉包的語言特性，并結(jié)合一點 ECMAScript語言規(guī)范來使讀者可以更深入的理解閉包。
注：本文是入門文章，例子素材整理于網(wǎng)絡(luò)，如果你是高手，歡迎針對文章提出技術(shù)性建議和意見。本文討論的是Javascript，不想做語言對比，如果您對Javascript天生不適，請自行繞道。
什么是閉包
閉包是什么?閉包是Closure，這是靜態(tài)語言所不具有的一個新特性。但是閉包也不是什么復(fù)雜到不可理解的東西，簡而言之，閉包就是：
- 閉包就是函數(shù)的局部變量集合，只是這些局部變量在函數(shù)返回后會繼續(xù)存在。
- 閉包就是就是函數(shù)的“堆棧”在函數(shù)返回后并不釋放，我們也可以理解為這些函數(shù)堆棧并不在棧上分配而是在堆上分配
- 當(dāng)在一個函數(shù)內(nèi)定義另外一個函數(shù)就會產(chǎn)生閉包
上面的第二定義是第一個補充說明，抽取第一個定義的主謂賓——閉包是函數(shù)的‘局部變量’集合。只是這個局部變量是可以在函數(shù)返回后被訪問。（這個不是官方定義，但是這個定義應(yīng)該更有利于你理解閉包）
做為局部變量都可以被函數(shù)內(nèi)的代碼訪問，這個和靜態(tài)語言是沒有差別。閉包的差別在于局部變變量可以在函數(shù)執(zhí)行結(jié)束后仍然被函數(shù)外的代碼訪問。這意味 著函數(shù)必須返回一個指向閉包的“引用”，或?qū)⑦@個”引用”賦值給某個外部變量，才能保證閉包中局部變量被外部代碼訪問。當(dāng)然包含這個引用的實體應(yīng)該是一個 對象，因為在Javascript中除了基本類型剩下的就都是對象了。可惜的是，ECMAScript并沒有提供相關(guān)的成員和方法來訪問閉包中的局部變 量。但是在ECMAScript中，函數(shù)對象中定義的內(nèi)部函數(shù)(inner function)是可以直接訪問外部函數(shù)的局部變量，通過這種機制，我們就可以以如下的方式完成對閉包的訪問了。
1 2 3 4 5 6 7 | function greeting(name) {
var text = 'Hello ' + name; // local variable
// 每次調(diào)用時，產(chǎn)生閉包，并返回內(nèi)部函數(shù)對象給調(diào)用者
return function() { alert(text); }
}
var sayHello=greeting("Closure");
sayHello() // 通過閉包訪問到了局部變量text
|
上述代碼的執(zhí)行結(jié)果是：Hello Closure，因為sayHello()函數(shù)在greeting函數(shù)執(zhí)行完畢后，仍然可以訪問到了定義在其之內(nèi)的局部變量text。
好了，這個就是傳說中閉包的效果，閉包在Javascript中有多種應(yīng)用場景和模式，比如Singleton，Power Constructor等這些Javascript模式都離不開對閉包的使用。
ECMAScript閉包模型
ECMAScript到底是如何實現(xiàn)閉包的呢？想深入了解的親們可以獲取ECMAScript 規(guī)范進行研究，我這里也只做一個簡單的講解，內(nèi)容也是來自于網(wǎng)絡(luò)。
在ECMAscript的腳本的函數(shù)運行時，每個函數(shù)關(guān)聯(lián)都有一個執(zhí)行上下文場景(Execution Context) ，這個執(zhí)行上下文場景中包含三個部分
- 文法環(huán)境（The LexicalEnvironment）
- 變量環(huán)境（The VariableEnvironment）
- this綁定
其中第三點this綁定與閉包無關(guān)，不在本文中討論。文法環(huán)境中用于解析函數(shù)執(zhí)行過程使用到的變量標(biāo)識符。我們可以將文法環(huán)境想象成一個對象，該對 象包含了兩個重要組件，環(huán)境記錄(Enviroment Recode)，和外部引用(指針)。環(huán)境記錄包含包含了函數(shù)內(nèi)部聲明的局部變量和參數(shù)變量，外部引用指向了外部函數(shù)對象的上下文執(zhí)行場景。全局的上下文 場景中此引用值為NULL。這樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就構(gòu)成了一個單向的鏈表，每個引用都指向外層的上下文場景。
例如上面我們例子的閉包模型應(yīng)該是這樣，sayHello函數(shù)在最下層，上層是函數(shù)greeting，最外層是全局場景。如下圖：
因此當(dāng)sayHello被調(diào)用的時候，sayHello會通過上下文場景找到局部變量text的值，因此在屏幕的對話框中顯示出”Hello Closure”
變量環(huán)境(The VariableEnvironment)和文法環(huán)境的作用基本相似，具體的區(qū)別請參看ECMAScript的規(guī)范文檔。
閉包的樣列
前面的我大致了解了Javascript閉包是什么，閉包在Javascript是怎么實現(xiàn)的。下面我們通過針對一些例子來幫助大家更加深入的理解閉包，下面共有5個樣例，例子來自于JavaScript Closures For Dummies(鏡像)。
例子1:閉包中局部變量是引用而非拷貝
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | function say667() {
// Local variable that ends up within closure
var num = 666;
var sayAlert = function() { alert(num); }
num++;
return sayAlert;
}
var sayAlert = say667();
sayAlert()
|
因此執(zhí)行結(jié)果應(yīng)該彈出的667而非666。
例子2：多個函數(shù)綁定同一個閉包，因為他們定義在同一個函數(shù)內(nèi)。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | function setupSomeGlobals() {
// Local variable that ends up within closure
var num = 666;
// Store some references to functions as global variables
gAlertNumber = function() { alert(num); }
gIncreaseNumber = function() { num++; }
gSetNumber = function(x) { num = x; }
}
setupSomeGlobals(); // 為三個全局變量賦值
gAlertNumber(); //666
gIncreaseNumber();
gAlertNumber(); // 667
gSetNumber(12);//
gAlertNumber();//12
|
例子3：當(dāng)在一個循環(huán)中賦值函數(shù)時，這些函數(shù)將綁定同樣的閉包
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 | function buildList(list) {
var result = [];
for (var i = 0; i < list.length; i++) {
var item = 'item' + list[i];
result.push( function() {alert(item + ' ' + list[i])} );
}
return result;
}
function testList() {
var fnlist = buildList([1,2,3]);
// using j only to help prevent confusion - could use i
for (var j = 0; j < fnlist.length; j++) {
fnlist[j]();
}
}
|
testList的執(zhí)行結(jié)果是彈出item3 undefined窗口三次，因為這三個函數(shù)綁定了同一個閉包，而且item的值為最后計算的結(jié)果，但是當(dāng)i跳出循環(huán)時i值為4，所以list[4]的結(jié)果為undefined.
例子4：外部函數(shù)所有局部變量都在閉包內(nèi)，即使這個變量聲明在內(nèi)部函數(shù)定義之后。
1 2 3 4 5 6 7 8 | function sayAlice() {
var sayAlert = function() { alert(alice); }
// Local variable that ends up within closure
var alice = 'Hello Alice';
return sayAlert;
}
var helloAlice=sayAlice();
helloAlice();
|
執(zhí)行結(jié)果是彈出”Hello Alice”的窗口。即使局部變量聲明在函數(shù)sayAlert之后，局部變量仍然可以被訪問到。
例子5：每次函數(shù)調(diào)用的時候創(chuàng)建一個新的閉包
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 | function newClosure(someNum, someRef) {
// Local variables that end up within closure
var num = someNum;
var anArray = [1,2,3];
var ref = someRef;
return function(x) {
num += x;
anArray.push(num);
alert('num: ' + num +
'\nanArray ' + anArray.toString() +
'\nref.someVar ' + ref.someVar);
}
}
closure1=newClosure(40,{someVar:'closure 1'});
closure2=newClosure(1000,{someVar:'closure 2'});
closure1(5); // num:45 anArray[1,2,3,45] ref:'someVar closure1'
closure2(-10);// num:990 anArray[1,2,3,990] ref:'someVar closure2'
|
閉包的應(yīng)用
Singleton 單件：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | var singleton = function () {
var privateVariable;
function privateFunction(x) {
...privateVariable...
}
return {
firstMethod: function (a, b) {
...privateVariable...
},
secondMethod: function (c) {
...privateFunction()...
}
};
}();
|
這個單件通過閉包來實現(xiàn)。通過閉包完成了私有的成員和方法的封裝。匿名主函數(shù)返回一個對象。對象包含了兩個方法，方法1可以方法私有變量，方法2訪 問內(nèi)部私有函數(shù)。需要注意的地方是匿名主函數(shù)結(jié)束的地方的’()’，如果沒有這個’()’就不能產(chǎn)生單件。因為匿名函數(shù)只能返回了唯一的對象，而且不能被 其他地方調(diào)用。這個就是利用閉包產(chǎn)生單件的方法。
posted on 2012-03-09 11:39
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