五、閉包的微觀世界
繼續使用上篇的代碼:
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function a() { var i = 0; function b() { alert(++i); } return b; } var c = a(); c();
?如果要更加深入的了解閉包以及函數a和嵌套函數b的關系,我們需要引入另外幾個概念:函數的執行環境(excution context)、活動對象(call object)、作用域(scope)、作用域鏈(scope chain)。以函數a從定義到執行的過程為例闡述這幾個概念。
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- 當定義函數a的時候,js解釋器會將函數a的 作用域鏈(scope chain) 設置為定義a時a所在的“環境”,如果a是一個全局函數,則scope chain中只有window對象。
- 當執行函數a的時候,a會進入相應的 執行環境(excution context) 。
- 在創建執行環境的過程中,首先會為a添加一個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。
- 然后執行環境會創建一個 活動對象(call object) 。活動對象也是一個擁有屬性的對象,但它不具有原型而且不能通過JavaScript代碼直接訪問。創建完活動對象后,把活動對象添加到a的作用域鏈的最頂端。此時a的作用域鏈包含了兩個對象:a的活動對象和window對象。
- 下一步是在活動對象上添加一個arguments屬性,它保存著調用函數a時所傳遞的參數。
- 最后把所有函數a的形參和內部的函數b的引用也添加到a的活動對象上。在這一步中,完成了函數b的的定義,因此如同第3步,函數b的作用域鏈被設置為b所被定義的環境,即a的作用域。
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到此,整個函數a從定義到執行的步驟就完成了。此時a返回函數b的引用給c,又函數b的作用域鏈包含了對函數a的活動對象的引用,也就是說b可以訪問到a中定義的所有變量和函數。函數b被c引用,函數b又依賴函數a,因此函數a在返回后不會被GC回收。
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當函數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個對象:b的活動對象、a的活動對象和window對象,如下圖所示:
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如圖所示,當在函數b中訪問一個變量的時候,搜索順序是:
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- 先搜索自身的活動對象,如果存在則返回,如果不存在將繼續搜索函數a的活動對象,依次查找,直到找到為止。
- 如果函數b存在prototype原型對象,則在查找完自身的活動對象后先查找自身的原型對象,再繼續查找。這就是Javascript中的變量查找機制。
- 如果整個作用域鏈上都無法找到,則返回undefined。?
小結,本段中提到了兩個重要的詞語:函數的定義與執行。文中提到函數的作用域是在定義函數時候就已經確定,而不是在執行的時候確定(參看步驟1和3)。用一段代碼來說明這個問題:
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function f(x) { var g = function () { return x; } return g; } var h = f(1); alert(h());
這段代碼中變量h指向了f中的那個匿名函數(由g返回)。
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- 假設函數h的作用域是在執行alert(h())確定的,那么此時h的作用域鏈是:h的活動對象->alert的活動對象->window對象。
- 假設函數h的作用域是在定義時確定的,就是說h指向的那個匿名函數在定義的時候就已經確定了作用域。那么在執行的時候,h的作用域鏈為:h的活動對象->f的活動對象->window對象。
如果第一種假設成立,那輸出值就是undefined;如果第二種假設成立,輸出值則為1。
運行結果證明了第2個假設是正確的,說明函數的作用域確實是在定義這個函數的時候就已經確定了。?
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六、閉包的應用場景
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- 保護函數內的變量安全。以最開始的例子為例,函數a中i只有函數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。
- 在內存中維持一個變量。依然如前例,由于閉包,函數a中i的一直存在于內存中,因此每次執行c(),都會給i自加1。
- 通過保護變量的安全實現JS私有屬性和私有方法(不能被外部訪問)推薦閱讀:http://javascript.crockford.com/private.html ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??私有屬性和方法在Constructor外是無法被訪問的
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function Constructor(...) { var that = this; var membername = value; function membername(...) {...} }
?以上3點是閉包最基本的應用場景,很多經典案例都源于此。
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七、Javascript的垃圾回收機制
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在Javascript中,如果一個對象不再被引用,那么這個對象就會被GC回收。如果兩個對象互相引用,而不再被第3者所引用,那么這兩個互相引用的對象也會被回收。因為函數a被b引用,b又被a外的c引用,這就是為什么函數a執行后不會被回收的原因。
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八、使用閉包的注意點
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- 由于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。
九、幾個有用的示例
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//*************閉包uniqueID************* uniqueID = (function(){ //這個函數的調用對象保存值 var id = 0; //這是私有恒久的那個值 //外層函數返回一個有權訪問恒久值的嵌套的函數 //那就是我們保存在變量uniqueID里的嵌套函數. return function(){return id++;}; //返回,自加. })(); //在定義后調用外層函數. document.writeln(uniqueID()); //0 document.writeln(uniqueID()); //1 document.writeln(uniqueID()); //2 document.writeln(uniqueID()); //3 document.writeln(uniqueID()); //4
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//*************閉包階乘************* var a = (function(n){ if(n<1){ alert("invalid arguments"); return 0; } if(n==1){ return 1; } else{ return n * arguments.callee(n-1); } })(4); document.writeln(a);
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function User( properties ) { //這里一定要聲明一個變量來指向當前的instance var objthis = this; for ( var i in properties ) { (function(){ //在閉包內,t每次都是新的,而 properties[i] 的值是for里面的 var t = properties[i]; objthis[ "get" + i ] = function() {return t;}; objthis[ "set" + i ] = function(val) {t = val;}; })(); } } //測試代碼 var user = new User({ name: "Bob", age: 44 }); alert( user.getname()); alert( user.getage()); user.setname("Mike"); alert( user.getname()); alert( user.getage()); user.setage( 22 ); alert( user.getname()); alert( user.getage());
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(完)
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本文內容轉載整理自網絡,
http://www.ruanyifeng.com/blog/2009/08/learning_javascript_closures.html
http://www.felixwoo.com/archives/247
http://www.cnblogs.com/rubylouvre/archive/2009/07/24/1530074.html
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