学习整理用,地址:https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Closures

一、作用域

首先,了解一下作用域,代码如下:

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();

因为JS可以访问到外部函数的变量,所以 displayName() 可以使用父函数 init() 中声明的变量 name 。

二、闭包

例子一:

function makeFunc() {
    var name = "Mozilla";
    function displayName() {
        alert(name);
    }
    return displayName;
}

var myFunc = makeFunc();
myFunc();

这里不同的地方(也是有意思的地方)在于内部函数 displayName() 在执行前,从外部函数返回。这就是闭包 :闭包是由函数以及声明该函数的词法环境组合而成的
该环境包含了这个闭包创建时作用域内的任何局部变量。在本例子中,myFunc 是执行 makeFunc 时创建的 displayName 函数实例的引用。displayName 的实例维持了一个对它的词法环境(变量 name 存在于其中)的引用。因此,当 myFunc 被调用时,变量 name 仍然可用,其值 Mozilla 就被传递到alert中。

例子二:

function makeAdder(x) {
  return function(y) {
    return x + y;
  };
}

var add5 = makeAdder(5);
var add10 = makeAdder(10);

console.log(add5(2)); // 7
console.log(add10(2));

在这个示例中,我们定义了 makeAdder(x) 函数,它接受一个参数 x ,并返回一个新的函数。返回的函数接受一个参数 y,并返回x+y的值。从本质上讲,makeAdder 是一个函数工厂 — 他创建了将指定的值和它的参数相加求和的函数。
在上面的示例中,我们使用函数工厂创建了两个新函数 — 一个将其参数和 5 求和,另一个和 10 求和。add5 和 add10 都是闭包。它们共享相同的函数定义,但是保存了不同的词法(变量)环境。在 add5的环境中,x 为 5。而在 add10 中,x 则为 10。

三、实用的闭包

闭包很有用,因为它允许将函数与其所操作的某些数据(环境)关联起来,封闭在一个对象内。这显然类似于面向对象编程。在面向对象编程中,对象允许我们将某些数据(对象的属性)与一个或者多个方法相关联。

因此,通常你使用只有一个方法的对象的地方,都可以使用闭包。

在 Web 中,你想要这样做的情况特别常见。大部分我们所写的 JavaScript 代码都是基于事件的 — 定义某种行为,然后将其添加到用户触发的事件之上(比如点击或者按键)。我们的代码通常作为回调:为响应事件而执行的函数。

<!DOCTYPE html>

<html>

<head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">

    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0, user-scalable=yes">

    <style>
        body {
            font-family: Helvetica, Arial, sans-serif;
            font-size: 12px;
        }

        h1 {
            font-size: 1.5em;
        }

        h2 {
            font-size: 1.2em;
        }
    </style>
</head>

<body>
    <a href="#" id="size-12">12</a>
    <a href="#" id="size-14">14</a>
    <a href="#" id="size-16">16</a>

    <script type="module">
        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;

    </script>
</body>

</html>

四、用闭包模拟私有方法

在 ECMAScript 2015 引入 let 关键字 之前,在循环中有一个常见的闭包创建问题。参考下面

<!DOCTYPE html>

 
<html>

<head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">

    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0, user-scalable=yes">

    <style>
       
    </style>
</head>

<body>
    <p id="help">Helpful notes will appear here</p>
<p>E-mail: <input type="text" id="email" name="email"></p>
<p>Name: <input type="text" id="name" name="name"></p>
<p>Age: <input type="text" id="age" name="age"></p>

    <script type="module">
    function showHelp(help) {
  document.getElementById('help').innerHTML = help;
}

function setupHelp() {
  var helpText = [
      {'id': 'email', 'help': 'Your e-mail address'},
      {'id': 'name', 'help': 'Your full name'},
      {'id': 'age', 'help': 'Your age (you must be over 16)'}
    ];

  for (var i = 0; i < helpText.length; i++) {
    var item = helpText[i];    //item 的作用域
    document.getElementById(item.id).onfocus = function() { //函数 闭包的环境,需要访问的变量 item,程序执行完成后被锁定最后一个
      showHelp(item.help);
    }
  }
}

setupHelp();


    </script>


</body>

</html>

数组 helpText 中定义了三个有用的提示信息,每一个都关联于对应的文档中的input 的 ID。通过循环这三项定义,依次为相应input添加了一个 onfocus 事件处理函数,以便显示帮助信息。
运行这段代码后,您会发现它没有达到想要的效果。无论焦点在哪个input上,显示的都是关于年龄的信息。
原因是赋值给 onfocus 的是闭包。这些闭包是由他们的函数定义和在 setupHelp 作用域中捕获的环境所组成的。这三个闭包在循环中被创建,但他们共享了同一个词法(变量)作用域,在这个作用域中存在一个变量item。这是因为变量item使用var进行声明,由于变量提升,所以具有函数作用域。当onfocus的回调执行时,item.help的值被决定。由于循环在事件触发之前早已执行完毕,变量对象item(被三个闭包所共享)已经指向了helpText的最后一项。

解决这个问题的一种方案是使用更多的闭包:特别是使用前面所述的函数工厂(将变量锁定在函数工厂创建的返回函数内):

function showHelp(help) {
  document.getElementById('help').innerHTML = help;
}

function makeHelpCallback(help) {
  return function() {
    showHelp(help);
  };
}

function setupHelp() {
  var helpText = [
      {'id': 'email', 'help': 'Your e-mail address'},
      {'id': 'name', 'help': 'Your full name'},
      {'id': 'age', 'help': 'Your age (you must be over 16)'}
    ];

  for (var i = 0; i < helpText.length; i++) {
    var item = helpText[i];
    document.getElementById(item.id).onfocus = makeHelpCallback(item.help);
  }
}
setupHelp();

如果不想使用过多的闭包,你可以用ES2015引入的let关键词:

function showHelp(help) {
  document.getElementById('help').innerHTML = help;
}

function setupHelp() {
  var helpText = [
      {'id': 'email', 'help': 'Your e-mail address'},
      {'id': 'name', 'help': 'Your full name'},
      {'id': 'age', 'help': 'Your age (you must be over 16)'}
    ];

  for (var i = 0; i < helpText.length; i++) {
    let item = helpText[i];
    document.getElementById(item.id).onfocus = function() {
      showHelp(item.help);
    }
  }
}

setupHelp()

这个例子使用let而不是var,因此每个闭包都绑定了块作用域的变量,这意味着不再需要额外的闭包。

六、性能考量

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。原因是这将导致每次构造器被调用时,方法都会被重新赋值一次(也就是说,对于每个对象的创建,方法都会被重新赋值)

function MyObject(name, message) {  //构造函数
  this.name = name.toString();
  this.message = message.toString();
  this.getName = function() {     //方法被赋值
    return this.name;
  };

  this.getMessage = function() {  //方法被赋值
    return this.message;
  };
}

在上面的代码中,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 = {  //定义原先
  getName: function() {
    return this.name;
  },
  getMessage: function() {
    return this.message;
  }
};

但我们不建议重新定义原型。可改成如下例子:

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;
};