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學習Javascript閉包(Closure),從外部讀取區域性變數

包(closure)是Javascript語言的一個難點,也是它的特色,很多高階應用都要依靠閉包實現。

下面就是我的學習筆記,對於Javascript初學者應該是很有用的。

一、變數的作用域

要理解閉包,首先必須理解Javascript特殊的變數作用域。

變數的作用域無非就是兩種:全域性變數和區域性變數。

Javascript語言的特殊之處,就在於函式內部可以直接讀取全域性變數。

  var n=999;

  function f1(){
    alert(n);
  }

  f1(); // 999

另一方面,在函式外部自然無法讀取函式內的區域性變數。

  function f1(){
    var n=999;
  }

  alert(n); // error

這裡有一個地方需要注意,函式內部宣告變數的時候,一定要使用var命令。如果不用的話,你實際上聲明瞭一個全域性變數!

  function f1(){
    n=999;
  }

  f1();

  alert(n); // 999

二、如何從外部讀取區域性變數?

出於種種原因,我們有時候需要得到函式內的區域性變數。但是,前面已經說過了,正常情況下,這是辦不到的,只有通過變通方法才能實現。

那就是在函式的內部,再定義一個函式。

  function f1(){

    var n=999;

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

  }

在上面的程式碼中,函式f2就被包括在函式f1內部,這時f1內部的所有區域性變數,對f2都是可見的。但是反過來就不行,f2內部的區域性變數,對f1就是不可見的。這就是Javascript語言特有的"鏈式作用域"結構(chain scope),子物件會一級一級地向上尋找所有父物件的變數。所以,父物件的所有變數,對子物件都是可見的,反之則不成立。

既然f2可以讀取f1中的區域性變數,那麼只要把f2作為返回值,我們不就可以在f1外部讀取它的內部變量了嗎!

  function f1(){

    var n=999;

    function f2(){
      alert(n);
    }

    return f2;

  }

  var result=f1();

  result(); // 999

三、閉包的概念

上一節程式碼中的f2函式,就是閉包。

各種專業文獻上的"閉包"(closure)定義非常抽象,很難看懂。我的理解是,閉包就是能夠讀取其他函式內部變數的函式。

由於在Javascript語言中,只有函式內部的子函式才能讀取區域性變數,因此可以把閉包簡單理解成"定義在一個函式內部的函式"。

所以,在本質上,閉包就是將函式內部和函式外部連線起來的一座橋樑。

四、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式內部的變數,另一個就是讓這些變數的值始終保持在記憶體中。

怎麼來理解這句話呢?請看下面的程式碼。

  function f1(){

    var n=999;

    nAdd=function(){n+=1}

    function f2(){
      alert(n);
    }

    return f2;

  }

  var result=f1();

  result(); // 999

  nAdd();

  result(); // 1000

在這段程式碼中,result實際上就是閉包f2函式。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,函式f1中的區域性變數n一直儲存在記憶體中,並沒有在f1呼叫後被自動清除。

為什麼會這樣呢?原因就在於f1是f2的父函式,而f2被賦給了一個全域性變數,這導致f2始終在記憶體中,而f2的存在依賴於f1,因此f1也始終在記憶體中,不會在呼叫結束後,被垃圾回收機制(garbage collection)回收。

這段程式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是一個全域性變數,而不是區域性變數。其次,nAdd的值是一個匿名函式(anonymous function),而這個匿名函式本身也是一個閉包,所以nAdd相當於是一個setter,可以在函式外部對函式內部的區域性變數進行操作。

五、使用閉包的注意點

1)由於閉包會使得函式中的變數都被儲存在記憶體中,記憶體消耗很大,所以不能濫用閉包,否則會造成網頁的效能問題,在IE中可能導致記憶體洩露。解決方法是,在退出函式之前,將不使用的區域性變數全部刪除。

2)閉包會在父函式外部,改變父函式內部變數的值。所以,如果你把父函式當作物件(object)使用,把閉包當作它的公用方法(Public Method),把內部變數當作它的私有屬性(private value),這時一定要小心,不要隨便改變父函式內部變數的值。

六、思考題

如果你能理解下面兩段程式碼的執行結果,應該就算理解閉包的執行機制了。

程式碼片段一。

  var name = "The Window";

  var object = {
    name : "My Object",

    getNameFunc : function(){
      return function(){
        return this.name;
      };

    }

  };

  alert(object.getNameFunc()());


程式碼片段二。

  var name = "The Window";

  var object = {
    name : "My Object",

    getNameFunc : function(){
      var that = this;
      return function(){
        return that.name;
      };

    }

  };

  alert(object.getNameFunc()());

(完)