JS閉包、作用域鏈、垃圾回收、內(nèi)存泄露相關(guān)知識小結(jié)
補充:
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)。
閉包的特性
閉包有三個特性:
1.函數(shù)嵌套函數(shù)
2.函數(shù)內(nèi)部可以引用外部的參數(shù)和變量
3.參數(shù)和變量不會被垃圾回收機制回收
閉包的定義及其優(yōu)缺點
閉包 是指有權(quán)訪問另一個函數(shù)作用域中的變量的函數(shù),創(chuàng)建閉包的最常見的方式就是在一個函數(shù)內(nèi)創(chuàng)建另一個函數(shù),通過另一個函數(shù)訪問這個函數(shù)的局部變量
閉包的缺點就是常駐內(nèi)存,會增大內(nèi)存使用量,使用不當很容易造成內(nèi)存泄露。
閉包是javascript語言的一大特點,主要應用閉包場合主要是為了:設計私有的方法和變量。
一般函數(shù)執(zhí)行完畢后,局部活動對象就被銷毀,內(nèi)存中僅僅保存全局作用域。但閉包的情況不同!
圍著主題展開話題
1. 閉包的定義?
來看一些關(guān)于閉包的定義:
1.閉包是指有權(quán)訪問另一個函數(shù)作用域中變量的函數(shù)
2.函數(shù)對象可以通過作用域鏈相關(guān)聯(lián)起來,函數(shù)體內(nèi)部的變量都可以保存在函數(shù)作用域內(nèi),這種特性稱為 ‘閉包' 。
3.內(nèi)部函數(shù)可以訪問定義它們的外部函數(shù)的參數(shù)和變量(除了this和arguments)。
大家想系統(tǒng)的學習js閉包的概念可以參考腳本之家網(wǎng)站的js電子書欄目學習吧。
來個定義總結(jié)
1.可以訪問外部函數(shù)作用域中變量的函數(shù)
2.被內(nèi)部函數(shù)訪問的外部函數(shù)的變量可以保存在外部函數(shù)作用域內(nèi)而不被回收---這是核心,后面我們遇到閉包都要想到,我們要重點關(guān)注被閉包引用的這個變量。
來創(chuàng)建個簡單的閉包
var sayName = function(){ var name = 'jozo'; return function(){ alert(name); } }; var say = sayName(); say();
來解讀后面兩個語句:
•var say = sayName() :返回了一個匿名的內(nèi)部函數(shù)保存在變量say中,并且引用了外部函數(shù)的變量name,由于垃圾回收機制,sayName函數(shù)執(zhí)行完畢后,變量name并沒有被銷毀。
•say() :執(zhí)行返回的內(nèi)部函數(shù),依然能訪問變量name,輸出 'jozo' .
2. 閉包中的作用域鏈
理解作用域鏈對理解閉包也很有幫助。
變量在作用域中的查找方式應該都很熟悉了,其實這就是順著作用域鏈往上查找的。
當函數(shù)被調(diào)用時:
1.先創(chuàng)建一個執(zhí)行環(huán)境(execution context),及相應的作用域鏈;
2.將arguments和其他命名參數(shù)的值添加到函數(shù)的活動對象(activation object)
作用域鏈:當前函數(shù)的活動對象優(yōu)先級最高,外部函數(shù)的活動對象次之,外部函數(shù)的外部函數(shù)的活動對象依次遞減,直至作用域鏈的末端--全局作用域。優(yōu)先級就是變量查找的先后順序;
先來看個普通的作用域鏈:
function sayName(name){ return name; } var say = sayName('jozo');
這段代碼包含兩個作用域:a.全局作用域;b.sayName函數(shù)的作用域,也就是只有兩個變量對象,當執(zhí)行到對應的執(zhí)行環(huán)境時,該變量對象會成為活動對象,并被推入到執(zhí)行環(huán)境作用域鏈的前端,也就是成為優(yōu)先級最高的那個。 看圖說話:
這圖在JS高級程序設計書上也有,我重新繪了遍。
在創(chuàng)建sayName()函數(shù)時,會創(chuàng)建一個預先包含變量對象的作用域鏈,也就是圖中索引為1的作用域鏈,并且被保存到內(nèi)部的[[Scope]]屬性中,當調(diào)用sayName()函數(shù)的時候,會創(chuàng)建一個執(zhí)行環(huán)境,然后通過復制函數(shù)的[[Scope]]屬性中的對象構(gòu)建起作用域鏈,此后,又有一個活動對象(圖中索引為0)被創(chuàng)建,并被推入執(zhí)行環(huán)境作用域鏈的前端。
一般來說,當函數(shù)執(zhí)行完畢后,局部活動對象就會被銷毀,內(nèi)存中僅保存全局作用域。但是,閉包的情況又有所不同 :
再來看看看閉包的作用域鏈:
function sayName(name){ return function(){ return name; } } var say = sayName('jozo');
這個閉包實例比上一個例子多了一個匿名函數(shù)的作用域:
在匿名函數(shù)從sayName()函數(shù)中被返回后,它的作用域鏈被初始化為包含sayName()函數(shù)的活動對象和全局變量對象。這樣,匿名函數(shù)就可以訪問在sayName()中定義的所有變量和參數(shù),更為重要的是,sayName()函數(shù)在執(zhí)行完畢后,其活動對象也不會被銷毀,因為匿名函數(shù)的作用域鏈依然在引用這個活動對象,換句話說,sayName()函數(shù)執(zhí)行完后,其執(zhí)行環(huán)境的作用域鏈會被銷毀,但他的活動對象會留在內(nèi)存中,知道匿名函數(shù)會銷毀。這個也是后面要講到的內(nèi)存泄露的問題。
作用域鏈問題不寫那么多了,寫書上的東西也很累 o(╯□╰)o
3. 閉包的實例
實例1:實現(xiàn)累加
// 方式1 var a = 0; var add = function(){ a++; console.log(a) } add(); add(); //方式2 :閉包 var add = (function(){ var a = 0; return function(){ a++; console.log(a); } })(); console.log(a); //undefined add(); add();
相比之下方式2更加優(yōu)雅,也減少全局變量,將變量私有化
實例2 :給每個li添加點擊事件
var oli = document.getElementsByTagName('li'); var i; for(i = 0;i < 5;i++){ oli[i].onclick = function(){ alert(i); } } console.log(i); // 5 //執(zhí)行匿名函數(shù) (function(){ alert(i); //5 }());
上面是一個經(jīng)典的例子,我們都知道執(zhí)行結(jié)果是都彈出5,也知道可以用閉包解決這個問題,但是我剛開始始終不能明白為什么每次彈出都是5,為什么閉包可以解決這問題。后來捋一捋還是把它弄清晰了:
a. 先來分析沒用閉包前的情況:for循環(huán)中,我們給每個li點擊事件綁定了一個匿名函數(shù),匿名函數(shù)中返回了變量i的值,當循環(huán)結(jié)束后,變量i的值變?yōu)?,此時我們再去點擊每個li,也就是執(zhí)行相應的匿名函數(shù)(看上面的代碼),這是變量i已經(jīng)是5了,所以每個點擊彈出5. 因為這里返回的每個匿名函數(shù)都是引用了同一個變量i,如果我們新建一個變量保存循環(huán)執(zhí)行時當前的i的值,然后再讓匿名函數(shù)應用這個變量,最后再返回這個匿名函數(shù),這樣就可以達到我們的目的了,這就是運用閉包來實現(xiàn)的!
b. 再來分析下運用閉包時的情況:
var oli = document.getElementsByTagName('li'); var i; for(i = 0;i < 5;i++){ oli[i].onclick = (function(num){ var a = num; // 為了說明問題 return function(){ alert(a); } })(i) } console.log(i); // 5
這里for循環(huán)執(zhí)行時,給點擊事件綁定的匿名函數(shù)傳遞i后立即執(zhí)行返回一個內(nèi)部的匿名函數(shù),因為參數(shù)是按值傳遞的,所以此時形參num保存的就是當前i的值,然后賦值給局部變量 a,然后這個內(nèi)部的匿名函數(shù)一直保存著a的引用,也就是一直保存著當前i的值。 所以循環(huán)執(zhí)行完畢后點擊每個li,返回的匿名函數(shù)執(zhí)行彈出各自保存的 a 的引用的值。
4. 閉包的運用
我們來看看閉包的用途。事實上,通過使用閉包,我們可以做很多事情。比如模擬面向?qū)ο蟮拇a風格;更優(yōu)雅,更簡潔的表達出代碼;在某些方面提升代碼的執(zhí)行效率。
1. 匿名自執(zhí)行函數(shù)
我們在實際情況下經(jīng)常遇到這樣一種情況,即有的函數(shù)只需要執(zhí)行一次,其內(nèi)部變量無需維護,比如UI的初始化,那么我們可以使用閉包:
//將全部li字體變?yōu)榧t色 (function(){ var els = document.getElementsByTagName('li'); for(var i = 0,lng = els.length;i < lng;i++){ els[i].style.color = 'red'; } })();
我們創(chuàng)建了一個匿名的函數(shù),并立即執(zhí)行它,由于外部無法引用它內(nèi)部的變量,因此els,i,lng這些局部變量在執(zhí)行完后很快就會被釋放,節(jié)省內(nèi)存!
關(guān)鍵是這種機制不會污染全局對象。
2. 實現(xiàn)封裝/模塊化代碼
var person= function(){ //變量作用域為函數(shù)內(nèi)部,外部無法訪問 var name = "default"; return { getName : function(){ return name; }, setName : function(newName){ name = newName; } } }(); console.log(person.name);//直接訪問,結(jié)果為undefined console.log(person.getName()); //default person.setName("jozo"); console.log(person.getName()); //jozo
3. 實現(xiàn)面向?qū)ο笾械膶ο?/strong>
這樣不同的對象(類的實例)擁有獨立的成員及狀態(tài),互不干涉。雖然JavaScript中沒有類這樣的機制,但是通過使用閉包,我們可以模擬出這樣的機制。還是以上邊的例子來講:
function Person(){ var name = "default"; return { getName : function(){ return name; }, setName : function(newName){ name = newName; } } }; var person1= Person(); print(person1.getName()); john.setName("person1"); print(person1.getName()); // person1 var person2= Person(); print(person2.getName()); jack.setName("erson2"); print(erson2.getName()); //person2
Person的兩個實例person1 和 person2 互不干擾!因為這兩個實例對name這個成員的訪問是獨立的 。
5. 內(nèi)存泄露及解決方案
垃圾回收機制
說到內(nèi)存管理,自然離不開JS中的垃圾回收機制,有兩種策略來實現(xiàn)垃圾回收:標記清除 和 引用計數(shù);
標記清除:垃圾收集器在運行的時候會給存儲在內(nèi)存中的所有變量都加上標記,然后,它會去掉環(huán)境中的變量的標記和被環(huán)境中的變量引用的變量的標記,此后,如果變量再被標記則表示此變量準備被刪除。 2008年為止,IE,F(xiàn)irefox,opera,chrome,Safari的javascript都用使用了該方式;
引用計數(shù):跟蹤記錄每個值被引用的次數(shù),當聲明一個變量并將一個引用類型的值賦給該變量時,這個值的引用次數(shù)就是1,如果這個值再被賦值給另一個變量,則引用次數(shù)加1。相反,如果一個變量脫離了該值的引用,則該值引用次數(shù)減1,當次數(shù)為0時,就會等待垃圾收集器的回收。
這個方式存在一個比較大的問題就是循環(huán)引用,就是說A對象包含一個指向B的指針,對象B也包含一個指向A的引用。 這就可能造成大量內(nèi)存得不到回收(內(nèi)存泄露),因為它們的引用次數(shù)永遠不可能是 0 。早期的IE版本里(ie4-ie6)采用是計數(shù)的垃圾回收機制,閉包導致內(nèi)存泄露的一個原因就是這個算法的一個缺陷。
我們知道,IE中有一部分對象并不是原生額javascript對象,例如,BOM和DOM中的對象就是以COM對象的形式實現(xiàn)的,而COM對象的垃圾回收機制采用的就是引用計數(shù)。因此,雖然IE的javascript引擎采用的是標記清除策略,但是訪問COM對象依然是基于引用計數(shù)的,因此只要在IE中設計COM對象就會存在循環(huán)引用的問題!
舉個栗子:
window.onload = function(){ var el = document.getElementById("id"); el.onclick = function(){ alert(el.id); } }
這段代碼為什么會造成內(nèi)存泄露?
el.onclick= function () { alert(el.id); };
執(zhí)行這段代碼的時候,將匿名函數(shù)對象賦值給el的onclick屬性;然后匿名函數(shù)內(nèi)部又引用了el對象,存在循環(huán)引用,所以不能被回收;
解決方法:
window.onload = function(){ var el = document.getElementById("id"); var id = el.id; //解除循環(huán)引用 el.onclick = function(){ alert(id); } el = null; // 將閉包引用的外部函數(shù)中活動對象清除 }
以上所述是小編給大家介紹的JS閉包作用域鏈垃圾回收內(nèi)存泄露相關(guān)知識小結(jié),希望對大家有所幫助!
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