闭包

closure

一、是什么

一个函数和对其周围状态(lexical environment,词法环境)的引用捆绑在一起(或者说函数被引用包围),这样的组合就是闭包(closure)

也就是说,闭包让你可以在一个内层函数中访问到其外层函数的作用域。在 JavaScript 中,每当创建一个函数,闭包就会在函数创建的同时被创建出来。

下面给出一个简单的例子-【有点误解,应该是让外部能够访问函数内部的变量】

function init() {
  var name = 'Mozilla'; // name 是一个被 init 创建的局部变量
  function displayName() {
    // displayName() 是内部函数,一个闭包
    alert(name); // 使用了父函数中声明的变量
  }
  displayName();
}
init();

displayName() 没有自己的局部变量。然而,由于闭包的特性,它可以访问到外部函数的变量

每隔 1 秒依次输出:0 -> 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5

// 模拟其他语言中的 sleep 睡眠函数,实际上可以是任何异步操作
const sleep = timeountMS =>
  new Promise(resolve => {
    setTimeout(resolve, timeountMS);
  });
(async () => {
  // 声明即执行的 async 函数表达式
  for (var i = 0; i < 5; i++) {
    if (i > 0) {
      await sleep(1000);
    }
    console.log(new Date(), i);
  }
  await sleep(1000);
  console.log(new Date(), i);
})();

二、使用场景

任何闭包的使用场景都离不开这两点:

  • 创建私有变量
  • 延长变量的生命周期

一般函数的词法环境在函数返回后就被销毁,但是闭包会保存对创建时所在词法环境的引用,即便创建时所在的执行上下文被销毁,但创建时所在词法环境依然存在,以达到延长变量的生命周期的目的

下面举个例子:

在页面上添加一些可以调整字号的按钮

function makeSizer(size) {
  return function () {
    document.body.style.fontSize = size + 'px';
  };
}

var size12 = makeSizer(12);
var size14 = makeSizer(14);
var size16 = makeSizer(16);

document.getElementById('size-12').onclick = size12;
document.getElementById('size-14').onclick = size14;
document.getElementById('size-16').onclick = size16;

柯里化函数

柯里化的目的在于避免频繁调用具有相同参数函数的同时,又能够轻松的重用

// 假设我们有一个求长方形面积的函数
function getArea(width, height) {
  return width * height;
}
// 如果我们碰到的长方形的宽老是10
const area1 = getArea(10, 20);
const area2 = getArea(10, 30);
const area3 = getArea(10, 40);

// 我们可以使用闭包柯里化这个计算面积的函数
function getArea(width) {
  return height => {
    return width * height;
  };
}

const getTenWidthArea = getArea(10);
// 之后碰到宽度为10的长方形就可以这样计算面积
const area1 = getTenWidthArea(20);

// 而且如果遇到宽度偶尔变化也可以轻松复用
const getTwentyWidthArea = getArea(20);

使用闭包模拟私有方法

JavaScript中,没有支持声明私有变量,但我们可以使用闭包来模拟私有方法

下面举个例子:

var Counter = (function () {
  var privateCounter = 0;
  function changeBy(val) {
    privateCounter += val;
  }
  return {
    increment: function () {
      changeBy(1);
    },
    decrement: function () {
      changeBy(-1);
    },
    value: function () {
      return privateCounter;
    }
  };
})();

var Counter1 = makeCounter();
var Counter2 = makeCounter();
console.log(Counter1.value()); /* logs 0 */
Counter1.increment();
Counter1.increment();
console.log(Counter1.value()); /* logs 2 */
Counter1.decrement();
console.log(Counter1.value()); /* logs 1 */
console.log(Counter2.value()); /* logs 0 */

上述通过使用闭包来定义公共函数,并令其可以访问私有函数和变量,这种方式也叫模块方式

两个计数器 Counter1Counter2 是维护它们各自的独立性的,每次调用其中一个计数器时,通过改变这个变量的值,会改变这个闭包的词法环境,不会影响另一个闭包中的变量

其他

例如计数器、延迟调用、回调等闭包的应用,其核心思想还是创建私有变量和延长变量的生命周期

三、注意事项

如果不是某些特定任务需要使用闭包,在其它函数中创建函数是不明智的,因为闭包在处理速度和内存消耗方面对脚本性能具有负面影响

例如,在创建新的对象或者类时,方法通常应该关联于对象的原型,而不是定义到对象的构造器中。

原因在于每个对象的创建,方法都会被重新赋值

function MyObject(name, message) {
  this.name = name.toString();
  this.message = message.toString();
  this.getName = function () {
    return this.name;
  };

  this.getMessage = function () {
    return this.message;
  };
}

上面的代码中,我们并没有利用到闭包的好处,因此可以避免使用闭包。修改成如下:

function MyObject(name, message) {
  this.name = name.toString();
  this.message = message.toString();
}
MyObject.prototype.getName = function () {
  return this.name;
};
MyObject.prototype.getMessage = function () {
  return this.message;
};
上次更新:
Contributors: kyxiao, jiangjingmin, jingmin.jiang