閉包(closure)是Javascript語言的一個困難點,也是它的特色,許多高階應用都要靠閉包實作。
一、變數的作用域
要理解閉包,首先必須理解Javascript特殊的變數作用域。
變數的作用域無非就是兩種:全域變數和局部變數。
Javascript語言的特殊之處,就在於函數內部可以直接讀取全域變數。
var n=999; function f1(){ alert(n); } f1(); // 999
另一方面,在函數外部自然無法讀取函數內的局部變數。
function f1(){ var n=999; } alert(n); // error
這裡有一個地方要注意,函數內部宣告變數的時候,一定要使用var指令。如果不用的話,你實際上聲明了一個全域變數!
function f1(){ n=999; } f1(); alert(n); // 999
二、如何從外部讀取局部變數?
因為種種原因,我們有時候需要得到函數內的局部變數。但是,前面已經說過了,正常情況下,這是辦不到的,只有透過變通方法才能實現。
那就是在函數的內部,再定義一個函數。
function f1(){ var n=999; function f2(){ alert(n); // 999 } }
在上面的程式碼中,函數f2就被包括在函數f1內部,這時f1內部的所有局部變量,對f2都是可見的。但是反過來就不行,f2內部的局部變量,對f1就是看不見的。這就是Javascript語言特有的"鍊式作用域"結構(chain scope),子物件會一級一級地向上尋找所有父物件的變數。所以,父物件的所有變量,對子物件都是可見的,反之則不成立。
既然f2可以讀取f1中的局部變量,那麼只要把f2當作回傳值,我們不就可以在f1外部讀取它的內部變數了嗎!
function f1(){ var n=999; function f2(){ alert(n); } return f2; } var result=f1(); result(); // 999
三、閉包的概念
上一節程式碼中的f2函數,就是閉包。
各種專業文獻上的"閉包"(closure)定義非常抽象,很難看懂。我的理解是,閉包就是能夠讀取其他函數內部變數的函數。
由於在Javascript語言中,只有函數內部的子函數才能讀取局部變量,因此可以把閉包簡單理解成"定義在一個函數內部的函數"。
所以,在本質上,閉包就是將函數內部和函數外部連結起來的一座橋樑。
四、閉包的用途
閉包可以用在許多地方。它的最大用處有兩個,一個是前面提到的可以讀取函數內部的變量,另一個就是讓這些變數的值始終保持在記憶體中。
怎麼來理解這句話呢?請看下面的程式碼。
function f1(){ var n=999; nAdd=function(){n+=1} function f2(){ alert(n); } return f2; } var result=f1(); result(); // 999 nAdd(); result(); // 1000
在這段程式碼中,result其實就是閉包f2函數。它總共運行了兩次,第一次的值是999,第二次的值是1000。這證明了,函數f1中的局部變數n一直保存在記憶體中,並沒有在f1呼叫後被自動清除。
為什麼會這樣呢?原因就在於f1是f2的父函數,而f2被賦給了一個全域變量,這導致f2始終在記憶體中,而f2的存在依賴f1,因此f1也始終在記憶體中,不會在呼叫結束後,被垃圾回收機制(garbage collection)回收。
這段程式碼中另一個值得注意的地方,就是"nAdd=function(){n =1}"這一行,首先在nAdd前面沒有使用var關鍵字,因此nAdd是一個全域變量,而不是局部變數。其次,nAdd的值是匿名函數(anonymous function),而這個匿名函數本身也是閉包,所以nAdd相當於一個setter,可以在函數外部對函數內部的局部變數進行運算。
五、使用閉包的注意點
1)由於閉包會讓函數中的變數都保存在記憶體中,記憶體消耗很大,所以不能濫用閉包,否則會造成網頁的效能問題,在IE中可能導致記憶體外洩。解決方法是,在退出函數之前,將不使用的局部變數全部刪除。
2)閉包會在父函數外部,改變父函數內部變數的值。所以,如果你把父函數當作物件(object)使用,把閉包當作它的公用方法(Public Method),把內部變數當作它的私有屬性(private value),這時一定要小心,不要隨便改變父函數內部變數的值。
六、思考題
如果你能理解下面兩段程式碼的運行結果,應該就算理解閉包的運作機制了。
程式碼片段一
var name = "The Window"; var object = { name : "My Object", getNameFunc : function(){ return function(){ return this.name; }; } }; alert(object.getNameFunc()());
程式碼片段二
var name = "The Window"; var object = { name : "My Object", getNameFunc : function(){ var that = this; return function(){ return that.name; }; } }; alert(object.getNameFunc()());
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