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。
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。
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!
function f1(){ n=999; } f1(); alert(n); // 999
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。
function f1(){ var 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!
function f1(){ var n=999; function f2(){ alert(n); } return f2; } var result=f1(); result(); // 999
三、闭包的概念
“官方”的解释是:所谓“闭包”,指的是一个拥有许多变量和绑定了这些变量的环境的表达式(通常是一个函数),因而这些变量也是该表达式的一部分。(太难以理解了。)
下面是一种相对简单的理解方式:
关于闭包,最简单的描述就是 javascript 允许使用内部函数--即函数定义和函数表达式位于另一个函数的函数体内。而且,这些内部函数可以访问它们所在的外部函数中声明的所有局部变量、参数和声明的其他内部函数。当其中一个这样的内部函数在包含它们的外部函数之外被调用时,就会形成闭包。也就是说,内部函数会在外部函数返回后被执行。而当这个内部函数执行时,它仍然必需访问其外部函数的局部变量、参数以及其他内部函数。这些局部变量、参数和函数声明(最初时)的值是外部函数返回时的值,但也会受到内部函数的影响。
但是上面的简单理解也非常抽象,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。
其实上一节代码中的f2函数,就是闭包函数,这段代码有以下三个特点:
a、函数f2定义在函数f1内(这样就导致了f2可以使用f1的局部变量、参数和f1声明的其他内部函数)
b、函数f1的返回值是函数f2(这样就可以在外部使用f2函数,并且导致f1内部的成员在内存中不会被销毁)
比如,下面的exampleReturned函数是一个典型的闭包函数:
function exampleClosureForm(arg1, arg2){ var localVar = 8; function exampleReturned(innerArg){ return ((arg1 + arg2)/(innerArg + localVar)); } //返回一个定义为 exampleReturned 的内部函数的引用 -:- return exampleReturned; } var globalVar = exampleClosureForm(2, 4); alert(globalVar(2));
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。
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。
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。
六、思考题
如果你能理解下面两段代码的运行结果,应该就算理解闭包的运行机制了。
代码片段一。
var name = "The Window"; var obj = { name : "My Object", getNameFunc : function(){ return function(){ return this.name; }; } }; alert(obj.getNameFunc()());
代码片段二。
var name = "The Window"; var obj = { name : "My Object", getNameFunc : function(){ var that = this; return function(){ return that.name; }; } }; alert(obj.getNameFunc()());