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Javascript中的暗物質(zhì)：閉包

1. 詭異的閉包

javascript 中有一個(gè)特殊的特性 - 閉包，對于 .NET 程序員來說，比較熟悉的是面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì) OOP,  而來自函數(shù)式語言的閉包則顯得比較詭異，許多程序員對它敬而遠(yuǎn)之。

對于閉包我們還是要從函數(shù)式語言的特點(diǎn)說起。

不知道你有沒有發(fā)現(xiàn)，在 javascript 中沒有 public ，private 之類的關(guān)鍵字，也沒有 class ，雖然也存在對象一說，但是對象的地位遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有在 C# 中是一等公民，在 js 中，沒有對象你也可以一樣寫程序。它只是一種數(shù)據(jù)的表示形式而已，可有也可無。

2. 閉包何來？

如何在 javascript 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的保護(hù)呢？閉包就是實(shí)現(xiàn)它的利器，這需要我們放下普通的對象，理解一下 javascript 的工作原理。

在 javascript 中，可以在函數(shù)中定義新的函數(shù)，這種嵌套函數(shù)還可以作為函數(shù)的返回值，被外部的變量所引用。在普通的程序設(shè)計(jì)語言中，比如 C 中，雖然也存在函數(shù)指針的概念，但是，所謂的函數(shù)指針僅僅是一段代碼的地址而已，而 javascript 中返回的函數(shù)引用，則不限于此。

在 C 語言中，在函數(shù)運(yùn)行的時(shí)候，局部變量是保存在堆棧中的，函數(shù)執(zhí)行完畢，系統(tǒng)所做的是彈出堆棧。

實(shí)際上，在 javascript 中，函數(shù)每次執(zhí)行的時(shí)候，注意是運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)會同時(shí)創(chuàng)建一個(gè)此次函數(shù)運(yùn)行的環(huán)境對象，而此次運(yùn)行期間的局部變量則關(guān)聯(lián)在這個(gè)環(huán)境對象上，在普通不返回函數(shù) 的普通函數(shù)中，函數(shù)執(zhí)行完畢，則環(huán)境對象也一起釋放。而如果函數(shù)返回了定義在外部函數(shù)中的嵌套函數(shù)，那么，這個(gè)環(huán)境對象將不會釋放，也就是說，這個(gè)時(shí)候， 返回了一個(gè)看得見的函數(shù)對象，還附帶了一個(gè)看不見的暗物質(zhì) - 外部函數(shù)的環(huán)境對象。

看得見的函數(shù)對象加上隱含的環(huán)境對象就是閉包。

這個(gè)環(huán)境對象只能通過這個(gè)函數(shù)隱式訪問，我們并沒有它的引用，也無法直接訪問它。結(jié)果就是實(shí)現(xiàn)了信息的隱藏。

3. 實(shí)現(xiàn)私有的數(shù)據(jù)

考慮下面的代碼

 
 
 
      
  
  
  1. function outer() { 
    2.   
  
  
  2.     var name = "Alice"; 
    3.   
  
  
  3.     var inner = function () { 
    4.   
  
  
  4.         return name; 
    5.   
  
  
  5.     } 
    6.   
  
  
  6.     return inner; 
    7.   
  
  
  7. } 
    8.   
  
  
  8.  
    9.   
  
  
  9. var fn = outer(); 
    10.   
  
  
  10. alert(fn()); 
    11.

 在這個(gè)例子中，看起來簡單的 fn 函數(shù)背后，其實(shí)暗藏了在執(zhí)行 outer 函數(shù)時(shí)期創(chuàng)建的環(huán)境對象，所以通過 fn 可以得到 Alice 這個(gè)名字，而且沒有其他的渠道允許得到這個(gè)名字。

4. 為什么數(shù)據(jù)搞亂了？

再看另外一個(gè)經(jīng)典的例子。

 
 
 
      
  
  
  1.  
    2.   
  
  
  2.     
     
    3.   
  
  
  3.         Click Me! 
    4.   
  
  
  4.         Click Me! 
    5.   
  
  
  5.         Click Me! 
    6.   
  
  
  6.     
 
  •      
  •  
  •  

    • 彈出的是多少呢？感覺有三次循環(huán)，應(yīng)該彈出 1, 2, 3。運(yùn)行一下，你會看到實(shí)際上是 4, 4, 4!

    是不是非常詭異？

    從閉包的角度來說，則非常簡單，main 函數(shù)執(zhí)行了幾次呢？只有一次，在執(zhí)行的時(shí)候創(chuàng)建了一個(gè)閉包對象，其中引用了定義在 main 中的局部變量 i，在循環(huán)體中，實(shí)際上創(chuàng)建了三個(gè)內(nèi)部函數(shù)，它們引用的都是同一個(gè)環(huán)境對象。這些函數(shù)注冊到鏈接的 onclick 事件上，其實(shí)也就是已經(jīng)傳出了函數(shù) main，所以，main 的環(huán)境對象也就悄悄地成為了暗物質(zhì)，而循環(huán)完成之后 i 已經(jīng)最終被賦予了 3 這個(gè)值，三個(gè)函數(shù)訪問的是同一個(gè)環(huán)境對象中的 i, 所以，在點(diǎn)擊鏈接的時(shí)候看到 4 這個(gè)結(jié)果也就正常了。

    5. 解鈴還需系鈴人

    如果希望得到的是 1， 2， 3 這個(gè)結(jié)果又該怎么辦呢？

    我們可以定義一個(gè)內(nèi)部函數(shù)，讓它執(zhí)行三次，這個(gè)將會創(chuàng)建三個(gè)對應(yīng)的環(huán)境對象，我們可以使得這三個(gè)環(huán)境對象包含不同的值。

     
 
 
        
  
  
    1. function main(links) { 
      2.   
  
  
    2.     var inner = function (elem, i) { 
      3.   
  
  
    3.         elem.onclick = function () { 
      4.   
  
  
    4.             alert(i + 1); 
      5.   
  
  
    5.         }; 
      6.   
  
  
    6.     }; 
      7.   
  
  
    7.     for (var i = 0; i < links.length; i++) { 
      8.   
  
  
    8.         var elem = links[i]; 
      9.   
  
  
    9.         inner(elem, i); 
      10.   
  
  
    10.     } 
      11.   
  
  
    11. }; 
      12.

    由于 inner 函數(shù)執(zhí)行了三次，所以將會創(chuàng)建三個(gè)不同的環(huán)境對象，每個(gè)環(huán)境對象中的 i 都是不同的值。這樣注冊到 onclick 中的函數(shù)就可以訪問到不同的值了。

    閉包的概念

    這里，我們可以看一下閉包的概念了。來自 Wiki 的說明是這樣的

    在計(jì)算機(jī)科學(xué)中，閉包（Closure）是詞法閉包（Lexical Closure）的簡稱，是引用了自由變量的函數(shù)。這個(gè)被引用的自由變量將和這個(gè)函數(shù)一同存在，即使已經(jīng)離開了創(chuàng)造它的環(huán)境也不例外。所以，有另一種說法認(rèn)為閉包是由函數(shù)和與其相關(guān)的引用環(huán)境組合而成的實(shí)體。


    網(wǎng)站名稱：Javascript中的暗物質(zhì)：閉包
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