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<!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> <meta charset="utf-8"> <title></title> <script type="text/javascript"> function onMyLoad(){ var arr = document.getElementsByTagName("p"); for(var i = 0; i < arr.length; i++){ arr[i].onclick = function(){ alert(i); } } } </script> </head> <body onload="onMyLoad()"> <p>0</p> <p>1</p> <p>2</p> <p>3</p> <p>4</p> </body> </html>
該段代碼期望實現效果如下:點擊p標簽,彈出該p標簽位置序號。請問上述代碼能否實現該需求,如果不能,應該如何實現?
原題分析
答案顯而易見,不能。點擊每個p標簽都會彈出5。
要解決此問題,首先要了解閉包的概念。閉包是JavaScript語言的一個難點,也是它的特色,很多高級應用都要依靠它來實現。
變量作用域
JavaScript變量作用域的特點在於,函數內部可以讀取該函數外部的變量,但函數外部無法讀取該函數內部定義的變量,但是我們可以通過變通的方式獲得。那就是在函數內部再定義一個函數:
function foo(){ var n=999; function fee(){ alert(n); // 999 } }
在上面的代碼中,函數fee就被包括在函數foo內部,這時foo內部的所有局部變量,對fee都是可見的。但是反過來就不行,fee內部的局部變量,對foo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fee可以讀取foo中的局部變量,那么只要把fee作為返回值,我們不就可以在foo外部讀取它的內部變量了嗎!
閉包的概念
簡而言之,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。
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。
function f1(){ var n=999; nAdd=function(){ n+=1 } function f2(){ alert(n); } return f2; } var result=f1(); result(); // 999 nAdd(); result(); // 1000
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。
使用閉包的注意點
- 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。
- 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。
思考題
如果你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。
代碼一:
var name = "The Window"; var object = { name : "My Object", getNameFunc : function(){ return function(){ return this.name; }; } }; alert(object.getNameFunc()());
代碼二:
var name = "The Window"; var object = { name : "My Object", getNameFunc : function(){ var that = this; return function(){ return that.name; }; } }; alert(object.getNameFunc()());
接下來回到文章開始的題目,解釋一下為什么打印出來的數字都是5.
arr中的每一項onclick都是一個函數實例,這個函數也產生了一個閉包域,這個閉包域引用了外部閉包域的變量,即i,外部閉包域的私有變量內容發生變化,內部閉包域得到的值自然會發生改變(參照閉包的用途一節中的示例代碼)
解決方案
方法一:增加若干個對應的閉包域空間(采用匿名函數實現)專門用來存儲原先需要引用的內容(下標值),只限於基本類型(基本類型值傳遞,對象類型引用傳遞)
for(var i = 0; i<arr.length; i++){ (function (arg){//這個函數對象有一個本地私有變量arg(形參),該函數的function scope的closure對象屬性有兩個引用:arr和i。i的值隨外部改變,但是本地的私有變量(形參)arg不會受影響,其值在一開始被調用時就決定了 arr[i].onclick = function () {//onclick函數實例的function scope的closure對象屬性有一個引用arg alert(arg);//只要外部空間的arg不變,這里的引用值就不會改變 } })(i);//立即執行匿名函數,傳遞下標i(實參) }
方法二:將下標作為對象屬性(name:"i",value:i的值)添加到每個數組項(p對象)中
for(var i=0; i<arr.length; i++){ //為當前數組項(當前p對象)添加一個名為i的屬性,值為循環體i變量的值 //此時當前p對象的i屬性並不是對循環體的i變量的引用,而是一個獨立p對象的屬性,屬性值在聲明的時候就確定了 arr[i].i = i; arr[i].onclick = function (){ alert(this.i); } }
方法三:增加若干個對應的閉包域空間用來存儲下標。新增的匿名閉包空間內完成事件綁定。
//綁定的函數中的function scope中的closure對象的引用arg是指向將其返回的匿名函數的私有變量arg
for(var i = 0; i<arr.length; i++){ arr[i].onclick = (function(arg){ return function () { alert(arg); } })(i); }
方法四:使用ES6的let關鍵字
"use strict"; var arr = document.getElementsByTagName("p"); for(var i = 0; i<arr.length; i++){ let j = i;//塊級變量 arr[i].onclick = function () { alert(j); } }