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JavaScript閉包_動力節(jié)點Java學院整理

 更新時間:2017年06月27日 10:22:19   作者:liaoxuefeng  
這篇文章主要介紹了JavaScript閉包,閉包(closure)是Javascript語言的一個難點,也是它的特色,很多高級應用都要依靠閉包實現(xiàn)

函數(shù)作為返回值

高階函數(shù)除了可以接受函數(shù)作為參數(shù)外,還可以把函數(shù)作為結果值返回。

我們來實現(xiàn)一個對Array的求和。通常情況下,求和的函數(shù)是這樣定義的:

function sum(arr) {
  return arr.reduce(function (x, y) {
    return x + y;
  });
}

sum([1, 2, 3, 4, 5]); // 15

但是,如果不需要立刻求和,而是在后面的代碼中,根據(jù)需要再計算怎么辦?可以不返回求和的結果,而是返回求和的函數(shù)!

function lazy_sum(arr) {
  var sum = function () {
    return arr.reduce(function (x, y) {
      return x + y;
    });
  }
  return sum;
}

當我們調(diào)用lazy_sum()時,返回的并不是求和結果,而是求和函數(shù):

var f = lazy_sum([1, 2, 3, 4, 5]); // function sum()

調(diào)用函數(shù)f時,才真正計算求和的結果:

f(); // 15

在這個例子中,我們在函數(shù)lazy_sum中又定義了函數(shù)sum,并且,內(nèi)部函數(shù)sum可以引用外部函數(shù)lazy_sum的參數(shù)和局部變量,當lazy_sum返回函數(shù)sum時,相關參數(shù)和變量都保存在返回的函數(shù)中,這種稱為“閉包(Closure)”的程序結構擁有極大的威力。

請再注意一點,當我們調(diào)用lazy_sum()時,每次調(diào)用都會返回一個新的函數(shù),即使傳入相同的參數(shù):

var f1 = lazy_sum([1, 2, 3, 4, 5]);
var f2 = lazy_sum([1, 2, 3, 4, 5]);
f1 === f2; // false

f1()f2()的調(diào)用結果互不影響。

閉包

注意到返回的函數(shù)在其定義內(nèi)部引用了局部變量arr,所以,當一個函數(shù)返回了一個函數(shù)后,其內(nèi)部的局部變量還被新函數(shù)引用,所以,閉包用起來簡單,實現(xiàn)起來可不容易。

另一個需要注意的問題是,返回的函數(shù)并沒有立刻執(zhí)行,而是直到調(diào)用了f()才執(zhí)行。我們來看一個例子:

function count() {
  var arr = [];
  for (var i=1; i<=3; i++) {
    arr.push(function () {
      return i * i;
    });
  }
  return arr;
}

var results = count();
var f1 = results[0];
var f2 = results[1];
var f3 = results[2];

在上面的例子中,每次循環(huán),都創(chuàng)建了一個新的函數(shù),然后,把創(chuàng)建的3個函數(shù)都添加到一個Array中返回了。

你可能認為調(diào)用f1() ,f2()f3()結果應該是1,49,但實際結果是:

f1(); // 16
f2(); // 16
f3(); // 16

全部都是16!原因就在于返回的函數(shù)引用了變量i,但它并非立刻執(zhí)行。等到3個函數(shù)都返回時,它們所引用的變量i已經(jīng)變成了4,因此最終結果為16。

返回閉包時牢記的一點就是:返回函數(shù)不要引用任何循環(huán)變量,或者后續(xù)會發(fā)生變化的變量。

如果一定要引用循環(huán)變量怎么辦?方法是再創(chuàng)建一個函數(shù),用該函數(shù)的參數(shù)綁定循環(huán)變量當前的值,無論該循環(huán)變量后續(xù)如何更改,已綁定到函數(shù)參數(shù)的值不變:

function count() {
  var arr = [];
  for (var i=1; i<=3; i++) {
    arr.push((function (n) {
      return function () {
        return n * n;
      }
    })(i));
  }
  return arr;
}

var results = count();
var f1 = results[0];
var f2 = results[1];
var f3 = results[2];

f1(); // 1
f2(); // 4
f3(); // 9

注意這里用了一個“創(chuàng)建一個匿名函數(shù)并立刻執(zhí)行”的語法:

(function (x) {
  return x * x;
})(3); // 9

理論上講,創(chuàng)建一個匿名函數(shù)并立刻執(zhí)行可以這么寫:

function (x) { return x * x } (3);

但是由于JavaScript語法解析的問題,會報SyntaxError錯誤,因此需要用括號把整個函數(shù)定義括起來:

(function (x) { return x * x }) (3);

通常,一個立即執(zhí)行的匿名函數(shù)可以把函數(shù)體拆開,一般這么寫:

(function (x) {
  return x * x;
})(3);

說了這么多,難道閉包就是為了返回一個函數(shù)然后延遲執(zhí)行嗎?

當然不是!閉包有非常強大的功能。舉個栗子:

在面向對象的程序設計語言里,比如Java和C++,要在對象內(nèi)部封裝一個私有變量,可以用private修飾一個成員變量。

在沒有class機制,只有函數(shù)的語言里,借助閉包,同樣可以封裝一個私有變量。我們用JavaScript創(chuàng)建一個計數(shù)器:

'use strict';

function create_counter(initial) {
  var x = initial || 0;
  return {
    inc: function () {
      x += 1;
      return x;
    }
  }
}

它用起來像這樣:

var c1 = create_counter();
c1.inc(); // 1
c1.inc(); // 2
c1.inc(); // 3

var c2 = create_counter(10);
c2.inc(); // 11
c2.inc(); // 12
c2.inc(); // 13

在返回的對象中,實現(xiàn)了一個閉包,該閉包攜帶了局部變量x,并且,從外部代碼根本無法訪問到變量x。換句話說,閉包就是攜帶狀態(tài)的函數(shù),并且它的狀態(tài)可以完全對外隱藏起來。

閉包還可以把多參數(shù)的函數(shù)變成單參數(shù)的函數(shù)。例如,要計算xy可以用Math.pow(x, y)函數(shù),不過考慮到經(jīng)常計算x2或x3,我們可以利用閉包創(chuàng)建新的函數(shù)pow2pow3

function make_pow(n) {
  return function (x) {
    return Math.pow(x, n);
  }
}

// 創(chuàng)建兩個新函數(shù):
var pow2 = make_pow(2);
var pow3 = make_pow(3);

pow2(5); // 25
pow3(7); // 343

腦洞大開

很久很久以前,有個叫阿隆佐·邱奇的帥哥,發(fā)現(xiàn)只需要用函數(shù),就可以用計算機實現(xiàn)運算,而不需要0、1、2、3這些數(shù)字和+、-、*、/這些符號。

JavaScript支持函數(shù),所以可以用JavaScript用函數(shù)來寫這些計算。來試試:

'use strict';

// 定義數(shù)字0:
var zero = function (f) {
  return function (x) {
    return x;
  }
};

// 定義數(shù)字1:
var one = function (f) {
  return function (x) {
    return f(x);
  }
};

// 定義加法:
function add(n, m) {
  return function (f) {
    return function (x) {
      return m(f)(n(f)(x));
    }
  }
}

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