JS模塊化和閉包
js最初作為一個在瀏覽器中運行的腳本語言,設計的目標是用來給html增加交互行為,早期的網站都是在服務器端生成並返回給瀏覽器,js也只對單獨的一個html進行操作,所以模塊化並沒有在早期的JS中得到很好的考慮,隨着瀏覽器js引擎越發的快速,現在已經有很多前端框架,並不依賴與服務器生成html,而是自己直接通過js來生成,最典型的例子就是我們常聽到的webapp。現在所有的js庫都包裝的非常好了,我們今天看看一些js模塊化的基礎知識吧。
名稱空間namespace
在js中如何實現命名空間,我們來看一個例子。
<!DOCTYPE html>
<html>
<meta http-equiv="content-type" content="text/html;charset=utf-8">
<body>
<button id="mybtn" onclick="display();">點我加載列表</button>
<h1>我想要不死族的英雄</h1>
<ul id="mylist"></ul>
<script type="text/javascript" src="./namespacejs1.js"></script>
<script type="text/javascript" src="./namespacejs2.js"></script>
</body>
</html>
我們先定義一個html文件。點擊里面的按鈕,顯示魔獸爭霸的軍隊。響應按鈕的代碼分別定義在namespacejs1.js和namespacejs2.js兩個文件中。
這是namespacejs1.js
var list = ['死亡騎士','巫妖','恐懼魔王'];
function display(){
var mylist = document.getElementById("mylist"),
fragment = document.createDocumentFragment(),
element;
for(var i = 0, x = list.length; i<x; i++){
element = document.createElement("li");
element.appendChild( document.createTextNode( list[i]) );
fragment.appendChild(element);
}
console.log(importGlobalVariable);
mylist.appendChild(fragment);
}
這是namespacejs2.js
var list = ['聖騎士','大法師','山丘之王'];
當我們點擊按鈕的時候,會顯示什么東東呢。我們期望顯示不死族的英雄(namespacejs1.js中的list),但是這里會顯示人類的英雄(namespacejs2.js中的list)。顯然,我們想要的數據被覆蓋了。怎么樣才能解決這個問題呢?我們來加上名稱空間吧。看看改進后的namespacejs1.js。
var namespace1 = {
list : ['死亡騎士','巫妖','恐懼魔王'],
display : function display(){
var mylist = document.getElementById("mylist"),
fragment = document.createDocumentFragment(),
element;
for(var i = 0, x = list.length; i<x; i++){
element = document.createElement("li");
element.appendChild( document.createTextNode( this.list[i]) );
fragment.appendChild(element);
}
mylist.appendChild(fragment);
}
};
這時候點擊按鈕會沒有用,需要稍微改動一下
<button id="mybtn" onclick="namespace1.display();">點我加載列表</button>
可以看到display在namespace1的名稱空間下面了。問題已經圓滿解決。但是如果我們想擴展namespace1的功能怎么辦呢,難道只能修改namespace1.js的源文件嗎,還有list很不安全啊,誰都可以改動它,如何把它變成私有變量呢?
js的封裝
在js中並沒有私有公有的直接支持,但是不代表js語言不能完成這個。我們看一下如何隱藏list。
var namespace1 = (function(){
var importGlobalVariable = gv;
var list = ['死亡騎士','巫妖','恐懼魔王'];
function display(){
var mylist = document.getElementById("mylist"),
fragment = document.createDocumentFragment(),
element;
for(var i = 0, x = list.length; i<x; i++){
element = document.createElement("li");
element.appendChild( document.createTextNode( list[i]) );
fragment.appendChild(element);
}
mylist.appendChild(fragment);
}
return {
display:display
};
})();
這段代碼返回了一個對象,在這個對象中我們只能訪問display方法,是不是很牛逼呢,這樣就解決隱藏問題。
js模塊的擴展
我們知道js的繼承是用原型鏈來實現的,但是這里要討論的是模塊的擴展,所以這邊不會說道繼承的問題。如何擴展namespace1的功能呢。我么看一下下面的代碼。
var namespace1 = (function(n1){
var listArmy = ['4個蜘蛛','2個食屍鬼','2個冰龍']
n1.displayArmy = function(){
n1.display();
var mylist = document.getElementById("mylist"),
fragment = document.createDocumentFragment(),
element;
for(var i = 0, x = listArmy.length; i<x; i++){
element = document.createElement("li");
element.appendChild( document.createTextNode( listArmy[i]) );
fragment.appendChild(element);
}
mylist.appendChild(fragment);
}
return n1;
})(namespace1);
這段代碼我們用來增加一個displayArmy的方法,用來顯示不死族軍隊,也就是listArmy的數據吧。
我們看到上面的代碼把namespace1作為參數傳入到一個立刻調用函數中,這樣在里面給它增加一個函數。有沒有感覺js很強大啊。
閉包(Closures)
如果已經習慣了C,C++,C#或者Java,那么上面的實現簡直匪夷所思,感覺變量的作用域和生命周期都很奇怪。那么我們說說js中的一個重要概念閉包吧。
定義
Closures are functions that refer to independent (free) variables.
這里就不翻譯了,因為翻譯過來實在是很奇怪,比如,閉包是那些引用了獨立變量的函數。那么按照定義是否可以認為函數就是閉包呢,為了搞清楚閉包的概念,我們需要了解函數對象,變量生命周期,和嵌套的作用域三個概念。
函數對象
什么是函數對象呢,在C語言中和C++語言中,可以想函數那樣用()去調用,看起來和函數一樣的對象就叫函數對象。比如在C語言中:
typedef void (*func_t)(int); //定義函數指針
//定義一個函數
void f(int n){
printf("node(?)=%d\n",n);
}
int main(){
func_t pf = f;
f(1);
}
可以看到f很像一個函數吧,但是呢,其實它只是一個函數指針而已。在C++語言中,我們也看一個例子。
class Foreach
{
private:
struct node * myList;
public:
Foreach(){
}
~Foreach(){}
void operator()(){
//做點有意義的事情吧
}
};
int main(){
Foreach *foreach = new Foreach();
(*foreach)();
}
可以看到foreach對象也很像函數。
我們在看一下js中的函數對象吧。
var f = function(){};
f();
看看,是不是很簡單。
嵌套的作用域
我們已經看到js的函數對象的定義已經很方便了,那么還有什么和傳統語言不一樣的地方呢?
我們看一下這個代碼。
var x = 10;
function f(){
y=15;
function g(){
var z=25;
alert(x+y+z);
}
g();
}
f();//顯示50
這段代碼在C語言中沒法實現,原因是C語言的變量無法訪問當前作用域外的變量。也就是說函數g里面訪問不了y,函數f也訪問不了x。但是js卻能做到。我們看一下這樣有什么強大的地方。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
struct node{
struct node *next;
int val;
};
// 函數指針,JS中的函數對象
typedef void (*func_t)(int);
void foreach(struct node *list, func_t func){
while(list){
func(list->val);
list = list->next;
}
}
void f(int n){
printf("node(?)=%d\n",n);
}
int main(){
func_t pf = f;
f(1);
// bool b = false;
// b = true;
// b = "zifuchuan";
struct node * list = 0, *l;
int i;
for(i=0; i<4; i++){
l = malloc(sizeof(struct node));
l->val = i;
l->next = list;
list = l;
}
i=0;l=list;
//這個循環可以打印出index,也就是i,如下是打印結果
//node(0) = 3
//node(1) = 2
//node(2) = 1
//node(3) = 0
while(l){
printf("node(%d) = %d\n", i++, l->val);
l = l->next;
}
//foreach里面再調用函數f,就不能訪問i了,如下是打印結果
//node(?)=3
//node(?)=2
//node(?)=1
//node(?)=0
foreach(list,f);
}
我們看到C語言的高階函數(函數調用函數)是沒法訪問外部變量的。那么js寫這段代碼怎么弄呢?
function foreach(list, func){
while(list){
func(list.val);
list=list.next;
}
}
var i = 0;
//這里可以使用變量i
foreach(list,function(n){
console.log("node("+ i +") = " +n);
i++;
});
我們發現js的變量作用域比C語言要牛逼一點吧。
生命周期
下面再看看js閉包的更牛逼的地方吧。
function extent(){
var n=0;
return function (){
n++;
console.log("n="+n);
}
}
f = extent();
f();//=>n=1
f();//=>n=2
這里,當extent函數執行完畢后,n變量應該掛了才對,但是,我們通過結果看到,n變量還活的好好的呢。
總結
屬於外部作用域的局部變量,被函數對象給“封閉”在里面了。閉包(“closure”)這個詞原本就是封閉的意思。被封閉起來的變量的壽命,與封閉它的函數對象的壽命相等。也就是說,當封閉這個變量的函數對象不再被訪問,被垃圾回收器回收掉時,這個變量才掛。
現在大家明白閉包的定義了吧。在函數對象中,將局部變量封閉起來的結構被叫做閉包。因此,C語言的函數指針並不是閉包,JavaScript中的函數對象才是閉包。另外C++等傳統面向對象語言,也加入了對函數式編程的支持,其中一方面就是Lambda表達式,也有閉包的概念。
全局變量的導入
現在大家理解閉包的概念了,我們看看全局變量導入的問題。因為閉包中內部變量會一直持有外部變量,所以我們最好把外部變量當做參數傳遞給我們要使用的內部函數,這樣會節省內存和查找變量的時間。因為找到一個外部變量,需要從內部往外部一層層的查找,很費時間(對解析器來說)。另外,一起開發代碼的人也會很迷惑這個變量到底在那里定義的,容易出錯,我們來看一個例子。
var globalVariable = "我是外層變量,從disply函數找到我需要很久很久";
var namespace1 = (function(gv){
var importGlobalVariable = gv;
var list = ['死亡騎士','巫妖','恐懼魔王'];
function display(){
var mylist = document.getElementById("mylist"),
fragment = document.createDocumentFragment(),
element;
for(var i = 0, x = list.length; i<x; i++){
element = document.createElement("li");
element.appendChild( document.createTextNode( list[i]) );
fragment.appendChild(element);
}
console.log(importGlobalVariable);
mylist.appendChild(fragment);
}
return {
display:display
};
})(globalVariable);
這個例子把globalVariable當成參數傳入,這樣他就在匿名function函數的作用域里面了。
在看一個圖,會更直觀

我們不希望解析器去一直往上查找,所以幫幫它嘍。
