全面理解閉包機制

2022-10-07 13:39:14 字數 2533 閱讀 2311

var foo = "hello";

var c =(function a()

return b;

})()();

alert(foo + c);

本例項彈出兩次hello world;

一、什麼是閉包?

「官方」的解釋是:所謂「閉包」,指的是乙個擁有許多變數和繫結了這些變數的環境的表示式(通常是乙個函式),因而這些變數也是該錶程式設計客棧達式的一部分。

相信很少有人能直接看懂這句話,因為他描述的太學術。我想用如何在j**ascript中建立乙個閉包來告訴你什麼是閉包,因為跳過閉包的建立過程直接理解閉包的定義是非常困難的。看下面這段**:

function a()

return b;

}var c = a();

c();

這段**有兩個特點:

1、函式b巢狀在函式a內部;

2、函式a返回函式b。

這程式設計客棧樣在執行完var c=a()後,變數c實際上是指向了函式b,再執行c()後就會彈出乙個視窗顯示i的值(第一次為1)。這段**其實就建立了乙個閉包,為什麼?因為函式a外的變數c引用了函式a內的函式b,就是說:

當函式a的內部函式b被函式a外的乙個變數引用的時候,就建立了乙個閉包。

我猜想你一定還是不理解閉包,因為你不知道閉包有什麼作用,下面讓我們繼續探索。

二、閉包有什麼作用?

簡而言之,閉包的作用就是在a執行完並返回後,閉包使得j**ascript的垃圾**機制gc不會收回a所占用的資源,因為a的內部函式b的執行需要依賴a中的變數。這是對閉包作用的非常直白的描述,不專業也不嚴謹,但大概意思就是這樣,理解閉包需要循序漸進的過程。

在上面的例子中,由於閉包的存在使得函式a返回後,a中的i始終存在,這樣每次執行c(),i都是自加1後alert出i的值。

那 麼我們來想象另一種情況,如果a返回的不是函式b,情況就完全不同了。因為a執行完後,b沒有被返回給a的外界,只是被a所引用,而此時a也只會被b引 用,因此函式程式設計客棧a和b互相引用但又不被外界打擾(被外界引用),函式a和b就會被g程式設計客棧c**。(關於j**ascript的垃圾**機制將在後面詳細介紹)

三、閉包內的微觀世界

如 果要更加深入的了解閉包以及函式a和巢狀函式b的關係,我們需要引入另外幾個概念:函式的執行環境(excution context)、活動物件(call object)、作用域(scope)、作用域鏈(scope chain)。以函式a從定義到執行的過程為例闡述這幾個概念。

1、當定義函式a的時候,js直譯器會將函式a的作用域鏈(scope chain)設定為定義a時a所在的「環境」,如果a是乙個全域性函式,則scope chain中只有window物件。

2、當函式a執行的時候,a會進入相應的執行環境(excution context)。

3、在建立執行環境的過程中,首先會為a新增乙個scope屬性,即a的作用域,其值就為第1步中的scope chain。即a.scope=a的作用域鏈。

4、然後執行環境會建立乙個活動物件(call object)。活動物件也是乙個擁有屬性的物件,但它不具有原型而且不能通過j**ascript**直接訪問。建立完活動物件後,把活動物件新增到a的作用域鏈的最頂端。此時a的作用域鏈包含了兩個物件:a的活動物件和window物件。

5、下一步是在活動物件上新增乙個arguments屬性,它儲存著呼叫函式a時所傳遞的引數。

6、最後把所有函式a的形參和內部的函式b的引用也新增到a的活動物件上。在這一步中,完成了函式b的的定義,因此如同第3步,函式b的作用域鏈被設定為b所被定義的環境,即a的作用域。

到此,整個函式a從定義到執行的步驟就完成了。此時a返回函式b的引用給c,又函式b的作用域鏈包含了對函式a的活動物件的引用,也就是說b可以訪問到a中定義的所有變數和函式。函式b被c引用,函式b又依賴函式a,因此函式a在返回後不會被gc**。

當函式b執行的時候亦會像以上步驟一樣。因此,執行時b的作用域鏈包含了3個物件:b的活動物件、a的活動物件和window物件,如下圖所示:

如圖所示,當在函式b中訪問乙個變數的時候,搜尋順序是先搜尋自身的活動物件,如果存在則返回,如果不存在將繼續搜尋函式a的活動物件,依 次查詢,直到找到為止。如果整個作用域鏈上都無法找到,則返回undefined。如果函式b存在prototype原型物件,則在查詢完自身的活動物件 後先查詢自身的原型物件,再繼續查詢。這就是j**ascript中的變數查詢機制。

四、閉包的應用場景

1、保護函式內的變數安全。以最開始的例子為例,函式a中i只有函式b才能訪問,而無法通過其他途徑訪問到,因此保護了i的安全性。

2、在記憶體中維持乙個變數。依然如前例,由於閉包,函式a中i的一直存在於記憶體中,因此每次執行c(),都會給i自加1。

以上兩點是閉包最基本的應用場景,很多經典案例都源於此。

五、j**ascript的垃圾**機制

在j**ascript中,如果乙個物件不再被引用,那麼這個物件就會被gc**。如果兩個物件互相引用,而不再被第3者所引用,那麼這兩個互相引用的物件也會被**。因為函式a被b引用,b又被a外的c引用,這就是為什麼函式a執行後不會被**的原因。

本文標題: 全面理解閉包機制

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