快捷導(dǎo)航

淺談Javascript嵌套函數(shù)及閉包

更新時(shí)間：2010年11月09日 09:16:16 作者：

這篇文章其實(shí)是要講閉包的一些初級(jí)應(yīng)用，但是為了將閉包，我們還是從嵌套函數(shù)開始說(shuō)吧，縱使所有的JavaScript函數(shù)都可以說(shuō)是閉包，但是只有當(dāng)一個(gè)嵌套函數(shù)被導(dǎo)出到它所定義的作用域之外時(shí)，這種閉包才是有趣的。

【嵌套函數(shù)】
　　JavaScript允許嵌入的函數(shù)，允許函數(shù)用作數(shù)據(jù)，并且在函數(shù)詞法作用域下面，可以產(chǎn)生與傳統(tǒng)面向?qū)ο笳Z(yǔ)言不同的驚人地方。
　　首先，JavaScript的函數(shù)是通過(guò)詞法來(lái)劃分作用域的，而不是動(dòng)態(tài)的劃分作用域的，于是，函數(shù)的是在定義它們的作用域中運(yùn)行，而不是在執(zhí)行它們的作用域中運(yùn)行，所以，當(dāng)嵌套函數(shù)和它的外圍函數(shù)定義在同一個(gè)詞法作用域中的時(shí)候，是很容易理解的。比如下面很平淡無(wú)奇的代碼：

復(fù)制代碼代碼如下:

 
var x = 'global'; 
function f () { 
var x = 'local'; 
function g() { 
alert(x); 
} 
g(); 
} 
f(); // 'local' 

當(dāng)f（）調(diào)用的時(shí)候，作用域鏈可以理解為由兩部分組成，包含f這一調(diào)用的調(diào)用對(duì)象，然后后面是全局對(duì)象。此時(shí)查找x的值，會(huì)先從f的調(diào)用對(duì)象中查找，如果沒(méi)有，再查找后面全局對(duì)象中x。同理，g因?yàn)槭莊的一個(gè)嵌套函數(shù)，那么，g調(diào)用的時(shí)候，作用域鏈應(yīng)該就是由三部分組成了，g的調(diào)用對(duì)象，f的調(diào)用對(duì)象，和全局對(duì)象。函數(shù)g是要輸出x的值，所以會(huì)先在g的調(diào)用對(duì)象中查找x的值，g中沒(méi)有定義，接下來(lái)查找外圍f調(diào)用對(duì)象中x的定義，于是找到了x='local'，那么就會(huì)輸出x，而不會(huì)繼續(xù)往下查找全局對(duì)象了。如果f中也沒(méi)定義x的值，那么就會(huì)繼續(xù)查找作用域鏈后面的全局對(duì)象，結(jié)果就是global了。如果全局對(duì)象中也沒(méi)定義，那么自然就是undefined。
　　好了，我們對(duì)作用域鏈有了個(gè)初步的理解，同時(shí)我們知道，閉包有兩個(gè)比較常用的用途，一個(gè)是可以利用它訪問(wèn)到局部變量，另一個(gè)是可以把它外圍作用域中的變量值存儲(chǔ)在內(nèi)存中而不在函數(shù)調(diào)用完畢后就銷毀。
　　下面接著看一個(gè)平淡無(wú)奇的例子，或許可以幫助理解為什么閉包可以把外部變量值保存在內(nèi)存中了。

復(fù)制代碼代碼如下:

 
function makeFunc (x) { 
return function () {return x++} 
} 
var a = [makeFunc(0), makeFunc(1), makeFunc(2)]; 
alert(a[0]()); 
alert(a[1]()); 
alert(a[2]()); 

執(zhí)行結(jié)果為0,1,2 ；也沒(méi)有什么特別的地方，這也是嚴(yán)格的詞法作用域的正常表現(xiàn)。每次makeFunc調(diào)用完畢后，它的調(diào)用對(duì)象會(huì)從作用域鏈中移除，再?zèng)]有任何對(duì)它的引用，最終通過(guò)垃圾收集而完結(jié)。說(shuō)的詳細(xì)一點(diǎn)，我們可以這樣理解。
　　makeFunc每次調(diào)用的時(shí)候，會(huì)為他創(chuàng)建一個(gè)調(diào)用對(duì)象放置到作用域鏈中。針對(duì)makeFunc這個(gè)函數(shù)而言，這個(gè)調(diào)用對(duì)象包含一個(gè)屬性x（也就是函數(shù)的參數(shù)，因?yàn)楹瘮?shù)參數(shù)可以看做調(diào)用對(duì)象的一個(gè)屬性），makeFunc會(huì)返回一個(gè)匿名嵌套函數(shù)的引用，接下來(lái)這個(gè)匿名嵌套函數(shù)執(zhí)行，又會(huì)創(chuàng)建一個(gè)調(diào)用對(duì)象，放置到作用域鏈中，匿名函數(shù)返回x的值，（注意：匿名函數(shù)的調(diào)用對(duì)象中是沒(méi)有x的定義的，于是它會(huì)引用到它外圍的函數(shù)makeFunc的調(diào)用對(duì)象，訪問(wèn)到x）然后x加1，至此，匿名函數(shù)執(zhí)行完畢，它調(diào)用對(duì)象從作用域鏈中移除，然后makeFunc也執(zhí)行完畢，makeFunc調(diào)用對(duì)象也被移除。由于它的調(diào)用對(duì)象中包含x，所以x也隨著它的銷毀而銷毀。不會(huì)保存下來(lái)。
　　以上就是函數(shù)的詳細(xì)的執(zhí)行過(guò)程，請(qǐng)仔細(xì)理解后看看下面改動(dòng)的代碼：

復(fù)制代碼代碼如下:

 
var x = 0; 
function makeFunc () { 
return function () {return x++} 
} 
var a = [makeFunc(), makeFunc(), makeFunc()]; 
alert(a[0]()); 
alert(a[1]()); 
alert(a[2]()); 

現(xiàn)在x是一個(gè)全局變量了，執(zhí)行結(jié)果為0,1,2；但是這個(gè)結(jié)果就與上面的有些不同了。下面我們還是從作用域鏈的方向來(lái)理解這個(gè)結(jié)果產(chǎn)生的原因。
　　同樣，makeFunc每次調(diào)用的時(shí)候會(huì)創(chuàng)建一個(gè)調(diào)用對(duì)象到作用域鏈中，由于它返回內(nèi)部嵌套函數(shù)的引用，所以內(nèi)部嵌套函數(shù)開始執(zhí)行，又創(chuàng)建一個(gè)嵌套函數(shù)的調(diào)用對(duì)象到作用域鏈。然后返回x的值，注意，這里就不同了，嵌套函數(shù)的調(diào)用對(duì)象中沒(méi)有x，它外圍的makeFunc的調(diào)用對(duì)象中也沒(méi)有x，只能接著往下查找到全局對(duì)象中，在全局對(duì)象中找到了x的定義，于是正常執(zhí)行，返回x的值，x加1，然后嵌套函數(shù)完畢，調(diào)用對(duì)象移除，接著makeFunc完畢，調(diào)用對(duì)象也移除，可是因?yàn)樗麄兊恼{(diào)用對(duì)象中都沒(méi)有x，他們的調(diào)用對(duì)象銷毀根本不會(huì)影響到x。于是，全局變量x值的改變就這樣被保存下來(lái)了。
　　注意，上面說(shuō)的訪問(wèn)外圍的調(diào)用對(duì)象只是為了幫助理解而不嚴(yán)格的說(shuō)法，JavaScript不會(huì)以任何方式直接訪問(wèn)調(diào)用對(duì)象，但是，它定義的屬性作為調(diào)用對(duì)象中作用域鏈的一部分，還是“活的”。另外，如果一個(gè)外圍函數(shù)包含了兩個(gè)或多個(gè)嵌套函數(shù)都對(duì)全局對(duì)象有引用，那么這些嵌套函數(shù)都共享同一個(gè)全局調(diào)用對(duì)象，并且其中一個(gè)對(duì)全局對(duì)象的改變對(duì)其他的都是可見的。
　　好了，在JavaScript里，函數(shù)是將要執(zhí)行的代碼以及執(zhí)行這些代碼的作用域構(gòu)成的一個(gè)綜合體，廣義的說(shuō)，我們就可以把這種代碼和作用域的綜合體叫做閉包。
　　【閉包】
　　我們偶爾需要寫一個(gè)需要通過(guò)調(diào)用來(lái)記住一個(gè)變量值的函數(shù)。于是，如果我們了解了作用域，就會(huì)知道，局部變量是很難做到的，因?yàn)楹瘮?shù)的調(diào)用對(duì)象不能在調(diào)用后一直維持。全局變量可以做到，就如上面的例子一樣，但是這樣很容易造成全局變量污染。既然調(diào)用對(duì)象不能維持，那么我們不把值保存在調(diào)用對(duì)象中不就行了？！所以，下面是實(shí)現(xiàn)的一種方法：用函數(shù)對(duì)象自身的屬性來(lái)保存。

復(fù)制代碼代碼如下:

 
uniqueID = function () { 
if (!arguments.callee.id) arguments.callee.id = 0; 
return arguments.callee.id ++; 
} 
alert(uniqueID()); //0 
alert(uniqueID()); //1 

如上，因?yàn)楹瘮?shù)本身就是一個(gè)對(duì)象，所以，我們用它自身的一個(gè)屬性來(lái)保存是可行的，但是這樣做有一個(gè)問(wèn)題，就是任何人在任何時(shí)候都可以通過(guò)unqueID.id強(qiáng)制訪問(wèn)到我們?cè)颈４娴降闹挡⒆鞒鲂薷?。這是我們不愿看到的。
　　所以，通常，我們使用閉包來(lái)實(shí)現(xiàn)這件事。如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

 
_uniqueID = (function(){ 
var id = 0; 
return function () {return id ++} 
})(); 
alert(_uniqueID()); //0 
alert(_uniqueID()); //1 

同樣，我們也用作用鏈域來(lái)解釋下結(jié)果。注意到_uniqueID本身就是一個(gè)匿名函數(shù)，它內(nèi)部又有個(gè)匿名嵌套函數(shù)，我們直接調(diào)用的是_uniqueID()，也就是說(shuō)，我們直接調(diào)用的其實(shí)是_uniqueID內(nèi)部的嵌套函數(shù)，而它本身的調(diào)用對(duì)象沒(méi)有定義id，于是引用外圍的調(diào)用對(duì)象中的id，并返回，id加1，執(zhí)行完畢，內(nèi)層嵌套函數(shù)調(diào)用對(duì)象移出作用域鏈。而外圍的id并沒(méi)有被銷毀，于是就這樣保存了下來(lái)。
　　有人可能會(huì)疑惑，不是說(shuō)調(diào)用對(duì)象在函數(shù)執(zhí)行完畢后就移除了作用域鏈嗎，外圍匿名函數(shù)(function(){})();也是調(diào)用完畢了的，應(yīng)該調(diào)用對(duì)象也沒(méi)了才對(duì)。
　　是的，調(diào)用對(duì)象是在當(dāng)前函數(shù)執(zhí)行完畢后就結(jié)束引用，但是這里不要誤解了上面_uniqueID()的調(diào)用，他并不是直接調(diào)用的外圍函數(shù)，而是調(diào)用的嵌套函數(shù)，嵌套函數(shù)的作用域鏈?zhǔn)前鈬瘮?shù)的作用域鏈的。所以在它的調(diào)用對(duì)象移除作用域鏈的時(shí)候是能夠訪問(wèn)到這條作用域鏈上其他對(duì)象的屬性并改變的。
　　閉包本身就是個(gè)難以理解但是又非常有用的東西，希望能對(duì)有需要的人一些幫助吧。此外，資歷所限，本人理解也可能有誤，如發(fā)現(xiàn)，敬請(qǐng)指正。

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