javascript作用域和閉包的深入理解

　　作用域

　　作用域是一個(gè)變量和函數(shù)的作用范圍，javascript中函數(shù)內(nèi)聲明的所有變量在函數(shù)體內(nèi)始終是可見(jiàn)的，在javascript中有全局作用域和局部作用域，但是沒(méi)有塊級(jí)作用域，局部變量的優(yōu)先級(jí)高于全局變量，通過(guò)幾個(gè)示例來(lái)了解下javascript中作用域的那些“潛規(guī)則”（這些也是在前端面試中經(jīng)常問(wèn)到的問(wèn)題）。

　　1. 變量聲明提前

　　示例1：

　　var scope="global";function scopeTest(){ console.log(scope); var scope="local" }scopeTest(); //undefined

　　此處的輸出是undefined，并沒(méi)有報(bào)錯(cuò)，這是因?yàn)樵谇懊嫖覀兲岬降暮瘮?shù)內(nèi)的聲明在函數(shù)體內(nèi)始終可見(jiàn)，上面的函數(shù)等效于：

　　var scope="global";function scopeTest(){ var scope; console.log(scope); scope="local" }scopeTest(); //local

　　注意，如果忘記var，那么變量就被聲明為全局變量了。

　　2. 沒(méi)有塊級(jí)作用域

　　和其他我們常用的語(yǔ)言不同，在Javascript中沒(méi)有塊級(jí)作用域：

　　function scopeTest() { var scope = {}; if (scope instanceof Object) { var j = 1; for (var i = 0; i < 10; i++) { //console.log(i); } console.log(i); //輸出10 } console.log(j);//輸出1}

　　在javascript中變量的作用范圍是函數(shù)級(jí)的，即在函數(shù)中所有的變量在整個(gè)函數(shù)中都有定義，這也帶來(lái)了一些我們稍不注意就會(huì)碰到的“潛規(guī)則”：

　　var scope = "hello";function scopeTest() { console.log(scope);//① var scope = "no"; console.log(scope);//②}

　　在①處輸出的值竟然是undefined，簡(jiǎn)直喪心病狂啊，我們已經(jīng)定義了全局變量的值啊，這地方不應(yīng)該為hello嗎？其實(shí)，上面的代碼等效于：

　　var scope = "hello";function scopeTest() { var scope; console.log(scope);//① scope = "no"; console.log(scope);//②}

　　聲明提前、全局變量?jī)?yōu)先級(jí)低于局部變量，根據(jù)這兩條規(guī)則就不難理解為什么輸出undefined了。

　　作用域鏈

　　在javascript中，每個(gè)函數(shù)都有自己的執(zhí)行上下文環(huán)境，當(dāng)代碼在這個(gè)環(huán)境中執(zhí)行時(shí)，會(huì)創(chuàng)建變量對(duì)象的作用域鏈，作用域鏈?zhǔn)且粋�(gè)對(duì)象列表或?qū)ο箧�，它保證了變量對(duì)象的有序訪問(wèn)。

　　作用域鏈的前端是當(dāng)前代碼執(zhí)行環(huán)境的變量對(duì)象，常被稱之為“活躍對(duì)象”，變量的查找會(huì)從第一個(gè)鏈的對(duì)象開(kāi)始，如果對(duì)象中包含變量屬性，那么就停止查找，如果沒(méi)有就會(huì)繼續(xù)向上級(jí)作用域鏈查找，直到找到全局對(duì)象中：

　　作用域鏈的逐級(jí)查找，也會(huì)影響到程序的性能，變量作用域鏈越長(zhǎng)對(duì)性能影響越大，這也是我們盡量避免使用全局變量的一個(gè)主要原因。

　　閉包基礎(chǔ)概念

　　作用域是理解閉包的一個(gè)前提，閉包是指在當(dāng)前作用域內(nèi)總是能訪問(wèn)外部作用域中的變量。

　　function createClosure(){ var name = "jack"; return { setStr:function(){ name = "rose"; }, getStr:function(){ return name + ":hello"; } }}var builder = new createClosure();builder.setStr();console.log(builder.getStr()); //rose:hello

　　上面的示例在函數(shù)中返回了兩個(gè)閉包，這兩個(gè)閉包都維持著對(duì)外部作用域的引用，因此不管在哪調(diào)用總是能夠訪問(wèn)外部函數(shù)中的變量。在一個(gè)函數(shù)內(nèi)部定義的函數(shù)，會(huì)將外部函數(shù)的活躍對(duì)象添加到自己的作用域鏈中，因此上面實(shí)例中通過(guò)內(nèi)部函數(shù)能夠訪問(wèn)外部函數(shù)的屬性，這也是javascript模擬私有變量的一種方式。

　　注意：由于閉包會(huì)額外的附帶函數(shù)的作用域（內(nèi)部匿名函數(shù)攜帶外部函數(shù)的作用域），因此，閉包會(huì)比其它函數(shù)多占用些內(nèi)存空間，過(guò)度的使用可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存占用的增加。

　　閉包中的變量

　　在使用閉包時(shí)，由于作用域鏈機(jī)制的影響，閉包只能取得內(nèi)部函數(shù)的最后一個(gè)值，這引起的一個(gè)副作用就是如果內(nèi)部函數(shù)在一個(gè)循環(huán)中，那么變量的值始終為最后一個(gè)值。

　　//該實(shí)例不太合理，有一定延遲因素，此處主要為了說(shuō)明閉包循環(huán)中存在的問(wèn)題 function timeManage() { for (var i = 0; i < 5; i++) { setTimeout(function() { console.log(i); },1000) }; }

　　上面的程序并沒(méi)有按照我們預(yù)期的輸入1-5的數(shù)字，而是5次全部輸出了5。再來(lái)看一個(gè)示例：

　　function createClosure(){ var result = []; for (var i = 0; i < 5; i++) { result[i] = function(){ return i; } } return result;}

　　調(diào)用createClosure()[0]()返回的是5，createClosure()[4]()返回值仍然是5。通過(guò)以上兩個(gè)例子可以看出閉包在帶有循環(huán)的內(nèi)部函數(shù)使用時(shí)存在的問(wèn)題：因?yàn)槊總�(gè)函數(shù)的作用域鏈中都保存著對(duì)外部函數(shù)（timeManage、createClosure）的活躍對(duì)象，因此，他們都引用著同一變量i，當(dāng)外部函數(shù)返回時(shí)，此時(shí)的i值為5，所以內(nèi)部的每個(gè)函數(shù)i的值也為5。

　　那么如何解決這個(gè)問(wèn)題呢？我們可以通過(guò)匿名包裹器（匿名自執(zhí)行函數(shù)表達(dá)式）來(lái)強(qiáng)制返回預(yù)期的結(jié)果：

　　function timeManage() { for (var i = 0; i < 5; i++) { (function(num) { setTimeout(function() { console.log(num); }, 1000); })(i); }}

　　或者在閉包匿名函數(shù)中再返回一個(gè)匿名函數(shù)賦值：

　　function timeManage() { for (var i = 0; i < 10; i++) { setTimeout((function(e) { return function() { console.log(e); } })(i), 1000) }}//timeManager();輸出1,2,3,4，5function createClosure() { var result = []; for (var i = 0; i < 5; i++) { result[i] = function(num) { return function() { console.log(num); } }(i); } return result;}//createClosure()[1]()輸出1；createClosure()[2]()輸出2

　　無(wú)論是匿名包裹器還是通過(guò)嵌套匿名函數(shù)的方式，原理上都是由于函數(shù)是按值傳遞，因此會(huì)將變量i的值復(fù)制給實(shí)參num，在匿名函數(shù)的內(nèi)部又創(chuàng)建了一個(gè)用于返回num的匿名函數(shù)，這樣每個(gè)函數(shù)都有了一個(gè)num的副本，互不影響了。

　　閉包中的this

　　在閉包中使用this時(shí)要特別注意，稍微不慎可能會(huì)引起問(wèn)題。通常我們理解this對(duì)象是運(yùn)行時(shí)基于函數(shù)綁定的，全局函數(shù)中this對(duì)象就是window對(duì)象，而當(dāng)函數(shù)作為對(duì)象中的一個(gè)方法調(diào)用時(shí)，this等于這個(gè)對(duì)象（TODO 關(guān)于this做一次整理）。由于匿名函數(shù)的'作用域是全局性的，因此閉包的this通常指向全局對(duì)象window：

　　var scope = "global";var object = { scope:"local", getScope:function(){ return function(){ return this.scope; } }}

　　調(diào)用object.getScope()()返回值為global而不是我們預(yù)期的local，前面我們說(shuō)過(guò)閉包中內(nèi)部匿名函數(shù)會(huì)攜帶外部函數(shù)的作用域，那為什么沒(méi)有取得外部函數(shù)的this呢？每個(gè)函數(shù)在被調(diào)用時(shí)，都會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建this和arguments，內(nèi)部匿名函數(shù)在查找時(shí)，搜索到活躍對(duì)象中存在我們想要的變量，因此停止向外部函數(shù)中的查找，也就永遠(yuǎn)不可能直接訪問(wèn)外部函數(shù)中的變量了。總之，在閉包中函數(shù)作為某個(gè)對(duì)象的方法調(diào)用時(shí)，要特別注意，該方法內(nèi)部匿名函數(shù)的this指向的是全局變量。

　　幸運(yùn)的是我們可以很簡(jiǎn)單的解決這個(gè)問(wèn)題，只需要把外部函數(shù)作用域的this存放到一個(gè)閉包能訪問(wèn)的變量里面即可：

　　var scope = "global";var object = { scope:"local", getScope:function(){ var that = this; return function(){ return that.scope; } }}object.getScope()()返回值為local。

　　內(nèi)存與性能

　　由于閉包中包含與函數(shù)運(yùn)行期上下文相同的作用域鏈引用，因此，會(huì)產(chǎn)生一定的負(fù)面作用，當(dāng)函數(shù)中活躍對(duì)象和運(yùn)行期上下文銷毀時(shí)，由于必要仍存在對(duì)活躍對(duì)象的引用，導(dǎo)致活躍對(duì)象無(wú)法銷毀，這意味著閉包比普通函數(shù)占用更多的內(nèi)存空間，在IE瀏覽器下還可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏的問(wèn)題，如下：

　　function bindEvent(){ var target = document.getElementById("elem"); target.onclick = function(){ console.log(target.name); } }

　　上面例子中匿名函數(shù)對(duì)外部對(duì)象target產(chǎn)生一個(gè)引用，只要是匿名函數(shù)存在，這個(gè)引用就不會(huì)消失，外部函數(shù)的target對(duì)象也不會(huì)被銷毀，這就產(chǎn)生了一個(gè)循環(huán)引用。解決方案是通過(guò)創(chuàng)建target.name副本減少對(duì)外部變量的循環(huán)引用以及手動(dòng)重置對(duì)象：

　　function bindEvent(){ var target = document.getElementById("elem"); var name = target.name; target.onclick = function(){ console.log(name); } target = null; }

　　閉包中如果存在對(duì)外部變量的訪問(wèn)，無(wú)疑增加了標(biāo)識(shí)符的查找路徑，在一定的情況下，這也會(huì)造成性能方面的損失。解決此類問(wèn)題的辦法我們前面也曾提到過(guò)：盡量將外部變量存入到局部變量中，減少作用域鏈的查找長(zhǎng)度。

　　總結(jié)：閉包不是javascript獨(dú)有的特性，但是在javascript中有其獨(dú)特的表現(xiàn)形式，使用閉包我們可以在javascript中定義一些私有變量，甚至模仿出塊級(jí)作用域，但閉包在使用過(guò)程中，存在的問(wèn)題我們也需要了解，這樣才能避免不必要問(wèn)題的出現(xiàn)。

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