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闭包,是真的美

2018-04-11 21:03 前端大全

(点击上方公众号,可快速关注)


作者:张建成

https://github.com/prettyEcho/deep-js/issues/4


写这篇文章时的心情是十分忐忑的,因为对于我们今天的主角:闭包,很多小伙伴都写过关于它的文章,相信大家也读过不少,那些文章到底有没有把JS中这个近似神话的东西讲清楚,说实心里,真的有,但为数不多。


写这篇文章的初衷:让所有看到这篇文章的小伙伴都彻彻底底的理解闭包 => 提高JS水平 => 能够写出更高质量的JS代码。


开文之所以说心情是忐忑的,就是怕达不到我写该文的初衷,但是我有信心同时我也会努力的完成我的目标。如行文中有丝毫误人子弟的陈述,欢迎大家指正,在这感激不尽。


我们开始吧:


相信众多JS的lovers都听说过这句话:闭包很重要但是很难理解。


我起初也是这么觉得,但是当我努力学习了JS的一些深层的原理以后我倒觉得闭包并不是那么不好理解,反倒是让我感觉出一种很美的感觉。当我彻底理解闭包的那一刹那,心中油然产生一种十分愉悦感觉,就像**"酒酣尚醉,花未全开"**那种美景一样。


拨开闭包神秘的面纱


我们先看一个闭包的例子:


function foo() {

    let a = 2;


    function bar() {

        console.log( a );

    }


    return bar;

}


let baz = foo();


baz();


大家肯定都写过类似的代码,相信很多小伙伴也知道这段代码应用了闭包,but, Why does the closure be generated and Where is closure?


来,我们慢慢分析:


首先必须先知道闭包是什么,才能分析出闭包为什么产生和闭包到底在哪?


当一个函数能够记住并访问到其所在的词法作用域及作用域链,特别强调是在其定义的作用域外进行的访问,此时该函数和其上层执行上下文共同构成闭包。


需要明确的几点:


  1. 闭包一定是函数对象(wintercn大大的闭包考证)

  2. 闭包和词法作用域,作用域链,垃圾回收机制息息相关

  3. 当函数一定是在其定义的作用域外进行的访问时,才产生闭包

  4. 闭包是由该函数和其上层执行上下文共同构成(这点稍后我会说明)


闭包是什么,我们说清楚了,下面我们看下闭包是如何产生的。


接下来,我默认你已经读过我之前的两篇文章 原来JavaScript内部是这样运行的 和 彻底搞懂JavaScript作用域 , 建议先进行阅读理解JS执行机制和作用域等相关知识,再理解闭包,否则可能会理解的不透彻。


现在我假设JS引擎执行到这行代码


let baz = foo();


此时,JS的作用域气泡是这样的:



这个时候foo函数已经执行完,JS的垃圾回收机制应该会自动将其标记为"离开环境",等待回收机制下次执行,将其内存进行释放(标记清除)。


但是,我们仔细看图中粉色的箭头,我们将bar的引用指向baz,正是这种引用赋值,阻止了垃圾回收机制将foo进行回收,从而导致bar的整条作用域链都被保存下来。


接下来,baz()执行,bar进入执行栈,闭包(foo)形成,此时bar中依旧可以访问到其父作用域气泡中的变量a。


这样说可能不是很清晰,接下来我们借助chrome的调试工具看下闭包产生的过程。


当JS引擎执行到这行代码let baz = foo();时:



图中所示,let baz = foo();已经执行完,即将执行baz();,此时Call Stack中只有全局上下文。


接下来baz();执行:



我们可以看到,此时bar进入Call Stack中,并且Closure(foo)形成。


针对上面我提到的几点进行下说明:


  1. 上述第二点(闭包和词法作用域,作用域链,垃圾回收机制息息相关)大家应该都清楚了

  2. 上述第三点,当函数baz执行时,闭包才生成

  3. 上述第四点,闭包是foo,并不是bar,很多书(《you dont know JavaScript》《JavaScript高级程序设计》)中,都强调保存下来的引用,即上例中的bar是闭包,而chrome认为被保存下来的封闭空间foo是闭包,针对这点我赞同chrome的判断(仅为自己的理解,如有不同意见,欢迎来讨论)


闭包的艺术性


我相信这个世界上最美的事物往往就存在我们身边,通常它并不是那么神秘,那么不可见,只是我们缺少了一双发现美的眼睛。


生活中,我们抽出一段时间放慢脚步,细细品味我们所过的每一分每一秒,会收获到生活给我们的另一层乐趣。


闭包也一样,它不是很神秘,反而是在我们的程序中随处可见,当我们静下心来,品味闭包的味道,发现它散发出一种艺术的美,朴实、精巧又不失优雅。



细想,在我们作用域气泡模型中,作用域链让我们的内部bar气泡能够"看到"外面的世界,而闭包则让我们的外部作用域能够"关注到"内部的情况成为可能。可见,只要我们愿意,内心世界和外面世界是可以相通的。


闭包的应用的注意事项


闭包,在JS中绝对是一个高贵的存在,它让很多不可能实现的代码成为可能,但是物虽好,也要合理使用,不然不但不能达到我们想要的效果,有的时候可能还会适得其反。


内存泄漏(Memory Leak)


JavaScript分配给Web浏览器的可用内存数量通常比分配给桌面应用程序的少,这样做主要是防止JavaScript的网页耗尽全部系统内存而导致系统崩溃。


因此,要想使页面具有更好的性能,就必须确保页面占用最少的内存资源,也就是说,我们应该保证执行代码只保存有用的数据,一旦数据不再有用,我们就应该让垃圾回收机制对其进行回收,释放内存。


我们现在都知道了闭包阻止了垃圾回收机制对变量进行回收,因此变量会永远存在内存中,即使当变量不再被使用时,这样会造成内存泄漏,会严重影响页面的性能。因此当变量对象不再适用时,我们要将其释放。


我们拿上面代码举例:


 function foo() {

     let a = 2;

 

     function bar() {

         console.log( a );

     }

 

     return bar;

 }

 

 let baz = foo();

 

 baz(); //baz指向的对象会永远存在堆内存中

 

 baz = null; //如果baz不再使用,将其指向的对象释放

 

关于内存泄漏,推荐 阮一峰老师博客。


闭包的应用


1.模块


一个模块应该具有私有属性、私有方法和公有属性、公有方法。


而闭包能很好的将模块的公有属性、方法暴露出来。


var myModule = (function (window, undefined) {

let name = "echo";

function getName() {

return name;

}

return {

name,

getName

}

})(window);


console.log( myModule.name ); // echo

console.log( myModule.getName() ); // echo


"return"关键字将对象引用导出赋值给myModule,从而应用到闭包。


2.延时器(setTimeout)、计数器(setInterval)


这里简单写一个常见的关于闭包的面试题。


for( var i = 0; i < 5; i++ ) {

setTimeout(() => {

console.log( i );

}, 1000 * i)

}


答案大家都知道:每秒钟输出一个5,一共输出5次。


那么如何做到每秒钟输出一个数,以此为0,1,2,3,4呢?


我们这里只介绍闭包的解决方法,其他类似块作用域等等的解决方法,我们这里不讨论。


for( var i = 0; i < 5; i++ ) {

((j) => {

setTimeout(() => {

console.log( j );

}, 1000 * j)

})(i)

}


"setTimeout"方法里应用了闭包,使其内部能够记住每次循环所在的词法作用域和作用域链。


由于setTimeout中的回调函数会在当前任务队列的尾部进行执行,因此上面第一个例子中每次循环中的setTimeout回调函数记住的i的值是for循环作用域中的值,此时都是5,而第二个例子记住的i的数为setTimeout的父级作用域自执行函数中的j的值,依次为0,1,2,3,4。


3.监听器


var oDiv = document.querySeletor("#div");


oDiv.addEventListener('click', function() {

console.log( oDiv.id );

})


=- 关于闭包,我觉得我说清楚了,你看清楚了吗?留言告诉我吧 -=



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