深入理解JavaScript闭包

一、变量的作用域

　　要理解闭包，首先必须理解Javascript特殊的变量作用域。变量的作用域无非就是两种：全局变量和局部变量。Javascript语言的特殊之处，就在于函数内部可以直接读取全局变量。另一方面，在函数外部自然无法读取函数内的局部变量。（这里有一个地方需要注意，函数内部声明变量的时候，一定要使用var命令。如果不用的话，你实际上声明了一个全局变量！）

二、如何从外部读取局部变量？

　　出于种种原因，我们有时候需要得到函数内的局部变量。但是，前面已经说过了，正常情况下，这是办不到的，只有通过变通方法才能实现：那就是在函数的内部，再定义一个函数。

function f1(){
    var n=999;
    function f2(){
        alert(n); 
    }
    return f2;
}
var result=f1();
result(); //999，result=f2

三、JS闭包

　　官方对闭包的解释是：一个拥有许多变量和绑定了这些变量的环境的表达式（通常是一个函数），因而这些变量也是该表达式的一部分。

　　闭包的特点：

　　1、作为一个函数变量的一个引用，当函数返回时，其处于激活状态。

　　2、一个闭包就是当一个函数返回时，一个没有释放资源的栈区。

　　简单的说，javascript允许使用内部函数——即函数定义和函数表达式位于另一个函数的函数体内。而且，这些内部函数可以访问它们所在的外部函数中声明的所有局部变量、参数和声明的其他内部函数。当其中一个这样的内部函数在包含它们的外部函数之外被调用时，就会形成闭包。

function closure(){
    var str = "I'm a part variable.";
    return function(){
        alert(str);
    } 
}
var fObj = closure();
fObj();

　　在上面代码中，str是定义在函数closure中局部变量，若str在closure函数调用完成以后不能再被访问，则在函数执行完成后str将被释放。但是由于函数closure返回了一个内部函数，且这个返回的函数引用了str变量，导致了str可能会在closure函数执行完成以后还会被引用，所以str所占用的资源不会被回收。

　　这样closure就形成了一个闭包。

　　事实上，当我们给自定义的javascript类中的私有变量添加get/set函数时，已经用到了闭包。

function Class1(){
   var vari;
   this.getVari = function(){return vari;}
   this.setVari = function(_vari){vari = _vari;}
} 
var cls = new Class1();
cls.setVari("test variable");
alert(cls.getVari());

　　在这个例子中，构造器中定义了变量vari，构造器执行结束后如果vari没有被其他外部能够应用的成员方法所引用时，这个变量将被回收。但是我们给它定义了get/set函数以后，由于这两个内部函数可以被包含他们的函数Class1(类)的外部所访问，且变量vari被这两个函数所引用，因此vari不会被回收。这样就形成了闭包。

　　Javascript垃圾回收的原则是：如果一个对象不再被引用，那么这个对象会被垃圾回收器回收。如果两个对象无干扰的互相引用，那么这两个对象也会被回收。

四、闭包的个人理解

　  上一节代码中的f2函数，就是闭包。

　　各种专业文献上的"闭包"（closure）定义非常抽象，很难看懂。我的理解是，闭包就是能够读取其他函数内部变量的函数。由于在Javascript语言中，只有函数内部的子函数才能读取局部变量，因此可以把闭包简单理解成"定义在一个函数内部的函数"。

　　所以，在本质上，闭包就是将函数内部和函数外部连接起来的一座桥梁。

五、闭包的用途

　　闭包可以用在许多地方。它的最大用处有两个，一个是前面提到的可以读取函数内部的变量，另一个就是让这些变量的值始终保持在内存中。

　　怎么来理解这句话呢？请看下面的代码。

function f1(){
　　　　var n=999;
　　　　nAdd=function(){n+=1}
　　　　function f2(){
　　　　　　alert(n);
　　　　}
　　　　return f2;
　　}
　　var result=f1();
　　result(); // 999
　　nAdd();
　　result(); // 1000

　　在这段代码中，result实际上就是闭包f2函数。它一共运行了两次，第一次的值是999，第二次的值是1000。这证明了，函数f1中的局部变量n一直保存在内存中，并没有在f1调用后被自动清除。

　　为什么会这样呢？原因就在于f1是f2的父函数，而f2被赋给了一个全局变量，这导致f2始终在内存中，而f2的存在依赖于f1，因此f1也始终在内存中，不会在调用结束后，被垃圾回收机制（garbage collection）回收。

　　这段代码中另一个值得注意的地方，就是"nAdd=function(){n+=1}"这一行：首先，在nAdd前面没有使用var关键字，因此nAdd是一个全局变量，而不是局部变量。其次，nAdd的值是一个匿名函数（anonymous function），而这个匿名函数本身也是一个闭包，所以nAdd相当于是一个setter，可以在函数外部对函数内部的局部变量进行操作。

六、闭包的使用　

　　闭包在javascript编程中有重要的作用，如果使用恰当，可以为某些问题的解决带来很多方便。但是如果使用不恰当，也会带来很多麻烦。  

　　1、为执行的函数提供参数。

 　  setTimeout可以延迟执行某个函数，原型如下: setTimeout(code,millisec)。其中第一个参数为需要执行的函数或者代码，第二个参数是延迟的毫秒数。常见用法：

function sayHello(){
　　alert("hello world");
}
setTimeout(sayHello,1000);

　　但是可能我们会需要一个通用一些的函数，而不仅仅是只会说“hello world”。我们写一个say()函数，给say传递一个需要说的内容的参数。但是在setTimeout中我们无法给需要延迟执行的函数传递参数。使用闭包，我们可以这样做：

function say(words){
       return function(){
           alert(words)
       }
   }   
   setTimeout(say("hello word"),1000);
   setTimeout(say("I'm hungry,I'm need some food!"),2000); 

　　这样可以在调用setTimeout时给需要延迟执行的函数传递参数了。 

　　2、模拟静态私有变量

　　Javascript本身并不支持面向对象的特性。但是我们可以通过javascript的一些特性模拟实现javascript面向对象。比如我们需要定义一个类，并且模拟静态私有变量。

var Class2 = (function(){
       var s_var = 0;      //静态私有变量
       return function(){
            this.getInstanceCount = function(){
                return s_var; 
            }
           //constructor
          s_var++;  
       }
   })()
   
   var cls1 = new Class2();
   console.log(cls1.getInstanceCount());   //1
   
   var cls2 = new Class2();
   console.log(cls1.getInstanceCount());   //2
   console.log(cls2.getInstanceCount());   //2
   
   var cls3 = new Class2();
   console.log(cls1.getInstanceCount());   //3
   console.log(cls3.getInstanceCount());   //3

　　在这个例子中，我们用s_var记录Class2被实例化的次数，使用闭包，我们可以将s_var模拟为一个静态私有变量，每次Class2被实例化的时候将s_var加1。

　　上例中我们使用了这样形式的一段代码，其中定义在外层函数内，内层函数外的成员类似于静态成员。所以这样形式的代码我们可以把他叫做“静态封装环境”。

(function(){     
　　return function(){ }; 
})()

七、使用闭包的注意点

1）由于闭包会使得函数中的变量都被保存在内存中，内存消耗很大，所以不能滥用闭包，否则会造成网页的性能问题，在IE中可能导致内存泄露。解决方法是，在退出函数之前，将不使用的局部变量全部删除。

2）闭包会在父函数外部，改变父函数内部变量的值。所以，如果你把父函数当作对象（object）使用，把闭包当作它的公用方法（Public Method），把内部变量当作它的私有属性（private value），这时一定要小心，不要随便改变父函数内部变量的值。

 八、思考题 

　　如果你能理解下面两段代码的运行结果，应该就算理解闭包的运行机制了。

　　代码片段一：

var name = "The Window";
var object = {
　　name : "My Object",
　　getNameFunc : function(){
　　　　return function(){
　　　　　　　　return this.name;
　　　　　　};
　　　　}
　　};
　　alert(object.getNameFunc()());

　　代码片段二：

var name = "The Window";
　　var object = {
　　　　name : "My Object",
　　　　getNameFunc : function(){
　　　　　　var that = this;
　　　　　　return function(){
　　　　　　　　return that.name;
　　　　　　};
　　　　}
　　};
　　alert(object.getNameFunc()());