JavaScript學習總結(十六)——Javascript閉包（Closure）

　　閉包（closure）是Javascript語言的一個難點，也是它的特色，很多高級應用都要依靠閉包實現。很早就接觸過閉包這個概念了，但是一直糊里糊塗的，沒有能夠弄明白JavaScript的閉包到底是什么，有什么用，今天在網上看到了一篇講JavaScript閉包的文章(原文鏈接)，講得非常好，這下算是徹底明白了JavaScript的閉包到底是個神馬東東以及閉包的用途了，在此寫出來和大家分享一下，希望不理解JavaScript閉包的朋友們看了之后能夠理解閉包！以下內容大部分是來自原文，我在原文的基礎上加上一些代碼注釋和運行效果圖以及少許的修改，方便大家理解！

一、變量的作用域

　　要理解閉包，首先必須理解Javascript特殊的變量作用域。

　　在JavaScript中，變量的作用域分兩種：全局變量和局部變量。

　　在Javascript中，在函數內部可以直接讀取全局變量。

var n=999;//定義全局變量n
function f1(){
　　alert("在函數內部訪問全局變量n，n="+n);//在函數內部訪問全局變量n
}
f1(); // 999

運行結果：

　　　　

　　但是反過來則不行，在函數外部無法讀取函數內的局部變量。

 function f1(){
 　　var n=999;//在f1函數內部定義局部變量n
 }
 alert("在函數外部訪問局部變量n，n="+n); //在函數外部訪問局部變量n，錯誤：n未定義

運行結果：

　　

　　這里有一個地方需要注意，函數內部聲明變量的時候，一定要使用var命令。如果不用的話，實際上是聲明了一個全局變量！

function f1(){
　　n=999;
}
f1();
alert("n在f1函數內部沒有使用var來聲明，此時n就是一個全局變量，\r\n證明：n="+n+"，window.n==n的結果是："+(window.n==n));

運行結果：

　　

二、如何從外部讀取局部變量？

　　出於種種原因，我們有時候需要得到函數內的局部變量。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;//f1函數內部的局部變量n
    //在f1函數內部定義一個f2函數
　　function f2(){
       //在f2函數內部是可以訪問局部變量n的
　　　　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內部的所有局部變量，對f2都是可見的。但是反過來就不行，f2內部的局部變量，對f1 就是不可見的。這就是Javascript語言特有的"鏈式作用域"結構（chain scope），子對象會一級一級地向上尋找所有父對象的變量。所以，父對象的所有變量，對子對象都是可見的，反之則不成立。既然f2可以讀取f1中的局部變量，那么只要把f2作為返回值，我們不就可以在f1外部讀取它的內部變量了嗎！或許有人會有疑問，f2是一個函數啊，怎么能夠作為f1函數的返回值返回呢，其實是可以的，JavaScript中的函數名本身就是變量，所以函數也可以當作普通變量來使用。也就是說，不僅可以像傳遞參數一樣把一個函數傳遞給另一個函數，而且可以將一個函數作為另一個函數的返回值返回。

function f1(){
　　　　var n=999;//局部變量n
    //在f1函數內部聲明的f2函數
　　　　function f2(){
　　　　　　alert(n);
　　　　}

　　　　return f2;//將f2函數作為f1函數的返回值
　　}
　　var result=f1();//f1調用完后的返回值是一個f2函數，此時result就是f2函數
　　result(); // 999，調用f2函數

運行結果：

　　

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，比如有這樣的一個閉包定義："JavaScript閉包就是在另一個作用域中保存了一份它從上一級函數或者作用域得到的變量，而這些變量是不會隨上一級函數的執行完成而銷毀"，對於這樣的閉包定義，我是很難看懂。我的理解是，閉包就是能夠讀取其他函數內部變量的函數。由於在Javascript語言中，只有函數內部的子函數才能讀取局部變量，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。它的最大用處有兩個，一個是前面提到的可以讀取函數內部的變量，另一個就是讓這些變量的值始終保持在內存中。

怎么來理解這句話呢？請看下面的代碼。

    function f1(){
　　　　var n=999;
        //nAdd是一個沒有使用var聲明的全局變量，這個變量現在指向了在f1函數內部聲明的一個匿名函數
　　　　nAdd=function(){n+=1}
　　　　function f2(){
　　　　　　alert(n);
　　　　}
　　　　return f2;
　　}

　　var result=f1();//result就是f2函數
　　result();//第一次調用result函數 999
　　nAdd();//nAdd代表的就是在f1函數內部聲明的一個匿名函數，nAdd()就是在調用匿名函數
　　result();//第二次調用result函數 1000

運行結果：

　　

　　在這段代碼中，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中的局部變量n一直保存在內存中，並沒有在f1調用后被自動清除。

　　為什么會這樣呢？原因就在於f1是f2的父函數，而f2被賦給了一個全局變量，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，不會在調用結束后，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是一個全局變量，而不是局部變量。其次，nAdd的值是一個匿名函數（anonymous function），而這個匿名函數本身也是一個閉包，所以nAdd相當於是一個setter，可以在函數外部對函數內部的局部變量進行操作。

 五、使用閉包的注意點

　　1）由於閉包會使得函數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中可能導致內存泄露。解決方法是，在退出函數之前，將不使用的局部變量全部刪除。

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

六、思考題

　　如果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。

代碼片段一：

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

運行結果：

　　

代碼片段二：

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

運行結果：

　　

下面給代碼加上注釋，分析上述兩個代碼片段的運行結果：

代碼片段一：

分析如下：

    /*
    在JavaScript中，我們聲明的JavaScript全局對象、全局函數以及全局變量均自動成為window對象的成員。
    全局變量是window對象的屬性。
    全局函數是window對象的方法。
    */
    var name = "The Window";//聲明一個全局變量name，此時這個全局變量name就自動成為了window對象的一個屬性
    //證明：
    alert("window.name："+window.name);//能用window.name(對象名.屬性名)的形式去訪問name，那么就證明了這個全局變量name就自動成為了window對象的一個屬性
    //聲明全局對象object，此時這個全局變量object就自動成為了window對象的一個屬性
    var object = {
        　name : "My Object",//object對象的屬性name
    　　　　getNameFunc : function(){//object對象的getNameFunc函數
                //object對象的getNameFunc方法的返回值是一個匿名函數
    　　　　　　return function(){
                    //此時這個this指的是哪個對象呢，指的是window對象，哪個對象調用this所在的函數，this指的就是哪個對象。
                    //證明匿名函數里面的this代表的是window對象而不是object
                    alert("this==object的結果是："+(this==object));
                    alert("this==window的結果是："+(this==window));
    　　　　　　　　return this.name;//既然this代表的是window對象，那么this.name訪問的自然就是window對象的名字"The Window"
    　　　　　　};
    　　　　}
    };
    //證明：全局對象object是window對象的一個屬性
    alert("window.object："+window.object);
    alert("window.object.name："+window.object.name);
    /*
    調用完getNameFunc方法后，返回一個匿名方法，
    此時retFn代表的就是匿名方法，現在相當於給匿名方法起了一個名字叫retFn，
    此時的retFn函數自動成為了window對象的一個函數
    */
    var retFn = object.getNameFunc();
    alert(retFn());//調用返回的匿名方法，那么是誰在調用這個匿名方法呢？是window對象
    //證明：retFn函數是window對象的一個函數
    alert("window.retFn()："+window.retFn());//能用window.retFn()(對象名.方法名)的形式去調用retFn方法，那么就證明了retFn函數是window對象的一個函數

代碼片段二：

分析如下：

    var name = "The Window";//全局變量name
    //全局對象object
    var object = {
　　　　name : "My Object",

　　　　getNameFunc : function(){
            /*
            此時這個this代表的是哪個對象呢，this此時代表的是object對象，哪個對象調用this所在的函數，this指的就是哪個對象
            執行完that = this后，此時that也代表object對象
            */
            var that = this;//that是在getNameFunc函數里面聲明的一個局部變量
            //證明getNameFunc函數里面的this代表的是object對象而不是window
            alert("this==object的結果是："+(this==object));
            alert("this==window的結果是："+(this==window));
            //證明that代表的是object對象
            alert("that==object的結果是："+(that==object));
　　　　　　return function(){
            /*that是在getNameFunc函數里面聲明的一個局部變量,
            正常情況下getNameFunc函數調用完成后，that這個局部變量就會被JavaScript的GC回收，釋放掉that這個局部變量所占用的內存空間，
            但是現在that卻能一直正常使用，沒有被回收，
            原因就在於getNameFunc是這個匿名函數的父函數，而getNameFunc函數調用完后會將這個匿名函數返回並被賦給了一個全局變量retFn，這導致匿名函數始終在內存中，
            而匿名函數的存在依賴於getNameFunc函數，因此getNameFunc函數也始終在內存中，不會在調用結束后，被垃圾回收機制（garbage collection）回收。
            既然getNameFunc函數始終在內存中，那么在getNameFunc函數內部聲明的that局部變量在內存中也會一直存在，既然存在，那么當然可以繼續使用了。
            */
　　　　　　　　return that.name;//that代表的是object對象，那么that.name訪問的自然就是object對象的名字"My Object"
　　　　　　};

　　　　}

　　};
    var retFn = object.getNameFunc();//調用完getNameFunc方法后，返回一個匿名方法，此時retFn代表的就是匿名方法，現在相當於給匿名方法起了一個名字叫retFn
　　alert(retFn()); 

 最后也附上一個我以前學習JavaScript閉包時寫的一個例子：

<script type="text/javascript">
    function A(){
        var i = 0;//聲明在A函數內部的局部變量i
        //聲明在A函數的內部的子函數b
        function b(){
            alert("i = "+(++i));//在子函數b內部訪問聲明在A函數內部的局部變量i
        }
        return b;//返回b這個函數的地址
    }
    /*
    在執行完var c = A()后，變量c實際上是指向了函數b,b中用到了變量i,
    再執行c()后會彈出一個窗口顯示i的值(第一次為1)，
    這段代碼其實就是創建了一個閉包，
    因為函數a外的變量c引用了函數a內部的函數b
    也就是說：當函數a的內部函數b被函數a外的一個變量引用的時候，
    就創建了一個所謂的"閉包"
    閉包的作用就是在a執行完並返回后，
    閉包使得JavaScript的垃圾回收機制GC不會收回a所占用的資源，
    因為a的內部函數b的執行需要依賴a中的變量
    */
    A();//此時內存中肯定會有i的空間，當執行完A()之后，GC就會回收為i分配的內存空間
    var c = A();//這種用法，GC不會把i當成垃圾處理掉
    c();//相當於調用b()，結果是：i=1
    c();//結果是：i=2
    c();//結果是：i=3
  </script>

運行結果：

　　

　　以上就是對JavaScript閉包的總結，如果有寫得不對的地方，歡迎朋友們指出來，大家一起共同進步！