如何理解闭包

[本文转自:http://www.jb51.net/article/24101.htm]

闭包（closure）是Javascript语言的一个难点，也是它的特色，很多高级应用都要依靠闭包实现。

一、变量的作用域

要理解闭包，首先必须理解Javascript特殊的变量作用域。

变量的作用域无非就是两种：全局变量和局部变量。

Javascript语言的特殊之处，就在于函数内部可以直接读取全局变量。

Js代码

　　var n=999;

　　function f1(){
　　　　alert(n);
　　}

　　f1(); // 999

另一方面，在函数外部自然无法读取函数内的局部变量。

Js代码

　　function f1(){
　　　　var n=999;
　　}

　　alert(n); // error

这里有一个地方需要注意，函数内部声明变量的时候，一定要使用var命令。如果不用的话，你实际上声明了一个全局变量！

Js代码

　　function f1(){
　　　　n=999;
　　}

　　f1();

　　alert(n); // 999

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二、如何从外部读取局部变量？

出于种种原因，我们有时候需要得到函数内的局部变量。但是，前面已经说过了，正常情况下，这是办不到的，只有通过变通方法才能实现。

那就是在函数的内部，再定义一个函数。

Js代码

　　function f1(){

　　　　n=999;

　　　　function f2(){
　　　　　　alert(n); // 999
　　　　}

　　}

在上面的代码中，函数f2就被包括在函数f1内部，这时f1内部的所有局部变量，对f2都是可见的。但是反过来就不行，f2内部的局部变量，对f1 就是不可见的。这就是Javascript语言特有的“链式作用域”结构（chain scope），

子对象会一级一级地向上寻找所有父对象的变量。所以，父对象的所有变量，对子对象都是可见的，反之则不成立。

既然f2可以读取f1中的局部变量，那么只要把f2作为返回值，我们不就可以在f1外部读取它的内部变量了吗！

Js代码

　　function f1(){

　　　　n=999;

　　　　function f2(){
　　　　　　alert(n);
　　　　}

　　　　return f2;

　　}

　　var result=f1();

　　result(); // 999

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三、闭包的概念

上一节代码中的f2函数，就是闭包。

各种专业文献上的“闭包”（closure）定义非常抽象，很难看懂。我的理解是，闭包就是能够读取其他函数内部变量的函数。

由于在Javascript语言中，只有函数内部的子函数才能读取局部变量，因此可以把闭包简单理解成“定义在一个函数内部的函数”。

所以，在本质上，闭包就是将函数内部和函数外部连接起来的一座桥梁。

--------------------------------------------------------------------------------------------------------b

四、闭包的用途

闭包可以用在许多地方。它的最大用处有两个，一个是前面提到的可以读取函数内部的变量，另一个就是让这些变量的值始终保持在内存中。

怎么来理解这句话呢？请看下面的代码。

Js代码

　　function f1(){

　　　　var n=999;

　　　　nAdd=function(){n+=1}

　　　　function f2(){
　　　　　　alert(n);
　　　　}

　　　　return f2;

　　}

　　var result=f1();

　　result(); // 999

　　nAdd();

　　result(); // 1000

在这段代码中，result实际上就是闭包f2函数。它一共运行了两次，第一次的值是999，第二次的值是1000。这证明了，函数f1中的局部变量n一直保存在内存中，并没有在f1调用后被自动清除。

为什么会这样呢？原因就在于f1是f2的父函数，而f2被赋给了一个全局变量，这导致f2始终在内存中，而f2的存在依赖于f1，因此f1也始终在内存中，不会在调用结束后，被垃圾回收机制（garbage collection）回收。

这段代码中另一个值得注意的地方，就是“nAdd=function(){n+=1}”这一行，首先在nAdd前面没有使用var关键字，因此 nAdd是一个全局变量，而不是局部变量。其次，nAdd的值是一个匿名函数（anonymous function），而这个

匿名函数本身也是一个闭包，所以nAdd相当于是一个setter，可以在函数外部对函数内部的局部变量进行操作。

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五、使用闭包的注意点

1）由于闭包会使得函数中的变量都被保存在内存中，内存消耗很大，所以不能滥用闭包，否则会造成网页的性能问题，在IE中可能导致内存泄露。解决方法是，在退出函数之前，将不使用的局部变量全部删除。

2）闭包会在父函数外部，改变父函数内部变量的值。所以，如果你把父函数当作对象（object）使用，把闭包当作它的公用方法（Public Method），把内部变量当作它的私有属性（private value），这时一定要小心，不要随便

改变父函数内部变量的值。

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六、思考题

如果你能理解下面代码的运行结果，应该就算理解闭包的运行机制了。

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

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JavaScript闭包例子

function outerFun()
{
var a=0;
function innerFun()
{
a++;
alert(a);
}
}
innerFun()

上面的代码是错误的.innerFun()的作用域在outerFun()内部,所在outerFun()外部调用它是错误的.

改成如下,也就是闭包:

Js代码

function outerFun()
{
var a=0;
function innerFun()
{
a++;
alert(a);
}
return innerFun; //注意这里
}
var obj=outerFun();
obj(); //结果为1
obj(); //结果为2
var obj2=outerFun();
obj2(); //结果为1
obj2(); //结果为2

什么是闭包:

当内部函数 在定义它的作用域 的外部 被引用时,就创建了该内部函数的闭包 ,如果内部函数引用了位于外部函数的变量,当外部函数调用完毕后,这些变量在内存不会被 释放,因为闭包需要它们.

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再来看一个例子

Js代码

function outerFun()
{
var a =0;
alert(a);
}
var a=4;
outerFun();
alert(a);

结果是 0,4 . 因为在函数内部使用了var关键字 维护a的作用域在outFun()内部.

再看下面的代码:

Js代码

function outerFun()
{
//没有var
a =0;
alert(a);
}
var a=4;
outerFun();
alert(a);
结果为 0,0 真是奇怪,为什么呢?

作用域链是描述一种路径的术语,沿着该路径可以确定变量的值 .当执行a=0时,因为没有使用var关键字,因此赋值操作会沿着作用域链到var a=4; 并改变其值. 

[摘自:http://segmentfault.com/a/1190000002778015?utm_source=Douban&utm_medium=shareLink&utm_campaign=socialShare]

闭包的运用

我们来看看闭包的用途。事实上，通过使用闭包，我们可以做很多事情。比如模拟面向对象的代码风格；更优雅，更简洁的表达出代码；在某些方面提升代码的执行效率。

1. 匿名自执行函数

我们在实际情况下经常遇到这样一种情况，即有的函数只需要执行一次，其内部变量无需维护，比如UI的初始化，那么我们可以使用闭包：

//将全部li字体变为红色
(function(){    
    var els = document.getElementsByTagName('li');
    for(var i = 0,lng = els.length;i < lng;i++){
        els[i].style.color = 'red';
    }    
})();  

我们创建了一个匿名的函数，并立即执行它，由于外部无法引用它内部的变量，
因此els,i,lng这些局部变量在执行完后很快就会被释放，节省内存！
关键是这种机制不会污染全局对象。

2. 实现封装/模块化代码

var person= function(){    
    //变量作用域为函数内部，外部无法访问    
    var name = "default";       

    return {    
       getName : function(){    
           return name;    
       },    
       setName : function(newName){    
           name = newName;    
       }    
    }    
}();
console.log(person.name);//直接访问，结果为undefined    
console.log(person.getName());  //default 
person.setName("jozo");    
console.log(person.getName());  //jozo

3. 实现面向对象中的对象
这样不同的对象(类的实例)拥有独立的成员及状态，互不干涉。虽然JavaScript中没有类这样的机制，但是通过使用闭包，
我们可以模拟出这样的机制。还是以上边的例子来讲:

function Person(){    
    var name = "default";       

    return {    
       getName : function(){    
           return name;    
       },    
       setName : function(newName){    
           name = newName;    
       }    
    }    
};    


var person1= Person();    
print(person1.getName());    
john.setName("person1");    
print(person1.getName());  // person1  

var person2= Person();    
print(person2.getName());    
jack.setName("erson2");    
print(erson2.getName());  //person2

Person的两个实例person1 和 person2 互不干扰！因为这两个实例对name这个成员的访问是独立的 。

垃圾回收机制

说到内存管理，自然离不开JS中的垃圾回收机制，有两种策略来实现垃圾回收：标记清除 和 引用计数；

标记清除：垃圾收集器在运行的时候会给存储在内存中的所有变量都加上标记，然后，它会去掉环境中的变量的标记和被环境中的变量引用的变量的标记，此后，如果变量再被标记则表示此变量准备被删除。 2008年为止，IE，Firefox，opera，chrome，Safari的javascript都用使用了该方式；

引用计数：跟踪记录每个值被引用的次数，当声明一个变量并将一个引用类型的值赋给该变量时，这个值的引用次数就是1，如果这个值再被赋值给另一个变量，则引用次数加1。相反，如果一个变量脱离了该值的引用，则该值引用次数减1，当次数为0时，就会等待垃圾收集器的回收。

这个方式存在一个比较大的问题就是循环引用，就是说A对象包含一个指向B的指针，对象B也包含一个指向A的引用。 这就可能造成大量内存得不到回收（内存泄露），因为它们的引用次数永远不可能是 0 。早期的IE版本里（ie4-ie6）采用是计数的垃圾回收机制，闭包导致内存泄露的一个原因就是这个算法的一个缺陷。

我们知道，IE中有一部分对象并不是原生额javascript对象，例如，BOM和DOM中的对象就是以COM对象的形式实现的，而COM对象的垃圾回收机制采用的就是引用计数。因此，虽然IE的javascript引擎采用的是标记清除策略，但是访问COM对象依然是基于引用计数的，因此只要在IE中设计COM对象就会存在循环引用的问题！

举个栗子：

window.onload = function(){
    var el = document.getElementById("id");
    el.onclick = function(){
        alert(el.id);
    }
}

这段代码为什么会造成内存泄露？

el.onclick= function () {
    alert(el.id);
};

执行这段代码的时候，将匿名函数对象赋值给el的onclick属性；然后匿名函数内部又引用了el对象，存在循环引用，所以不能被回收；

解决方法：

window.onload = function(){
    var el = document.getElementById("id");
    var id = el.id; //解除循环引用
    el.onclick = function(){
        alert(id); 
    }
    el = null; // 将闭包引用的外部函数中活动对象清除
}

闭包的优缺点

优点：

• 可以让一个变量常驻内存 (如果用的多了就成了缺点
• 避免全局变量的污染
• 私有化变量

缺点

• 因为闭包会携带包含它的函数的作用域，因此会比其他函数占用更多的内存
• 引起内存泄露