深入理解JS闭包

闭包(closure)是Javacript语言的一个难点，也是它的特色，很多高级应用都要依靠闭包实现。

一、变量的作用域

要理解闭包，首先必须理解Javascript特殊的变量作用域。

变量的作用域无非就是两种：全局变量和局部变量。

Javascript语言的特殊之处，就在于函数内部可以直接读取全局变量。

var n = 999;
function f1(){
　　console.log(n);
}
f1();　　//999

另一方面，在函数外部自然无法读取函数内的局部变量。

function f1(){
　　var n = 999;
}
console.log(n);　　//error

这里有一个地方需要注意，函数内部声明变量的时候，一定要使用var命令。如果不用的话，你实际上声明了一个全局变量。

function f1(){
　　n = 999;
}
f1();
console.log(n);　　//999

二、如何从外部读取局部变量？

出于种种原因，我们有时候需要得到函数内的局部变量。但是，前面已经说过了，正常情况下，这是办不到的，只有通过变通方法才能实现。

那就是在函数的内部，再定义一个函数。

function f1(){
　　n = 999;
　　function f2(){
　　　　console.log(n);　　//999
　　}
}

在上面的代码中，函数f2就被包括在函数f1内部，这时f1内部的所有局部变量，对f2都是可见的。但是反过来就不行，f2内部的局部变量对f1就是不可见的。这就是javascript语言特有的‘链式作用域’结构(chain scope)，子对象会一级一级地向上寻找所有父对象的变量。所以，父对象的所有变量，对子对象都是可见的，反之则不成立。

既然f2可以读取f1中的局部变量，那么只要把f2作为返回值，我们就可以在f1外部读取它的内部变量了。

function f1(){
　　n = 999;
　　function f2(){
　　　　console.log(n);
　　}
　　return f2;
}
var result = f1();　　//返回的是f2函数
result();　　//999

三、闭包的概念

上一节代码中的f2函数，就是闭包。

闭包就是能够读取其他函数内部变量的函数，函数没有被释放，整条作用域链上的局部变量都将得到保留。

由于在javascript语言中，只有函数内部的子函数才能读取局部变量，因此可以把闭包简单理解成‘定义在一个函数内部的函数’。

所以，在本质上，闭包就是将函数内部和函数外部连接的一座桥梁。

四、闭包的用途

闭包可以用在许多地方。它的最大用处有两个，一个是前面提到的可以读取函数内部的变量，另一个就是让这些变量的值始终保持在内存中。

function f1(){
　　var n = 999;
　　nAdd = function(){
　　　　n += 1;
　　}
　　function f2(){
　　　　console.log(n);
　　}
　　return f2;
}
var result = f1();
result();　　//从函数外部通过闭包f2获取到函数f1内部局部变量的值
nAdd();　　//从函数外部通过闭包修改局部变量n的值
result();　　//再次通过闭包f2获取到函数f1内部局部变量的值

在这段代码中，result实际上就是闭包f2函数。它一共运行了两次，第一次的值是999，第二次的值是1000。这证明了，函数f1中的局部变量n 一直保存在内存中，并没有在f1调用后被自动清除。

为什么会这样呢？原因就在于f1是f2的父函数，而f2被赋给了一个全局变量，这导致f2始终在内存中，不会再调用结束后，被垃圾回收机制(garbage collection)回收。

这段代码中另一个值得注意的地方，就是‘nAdd=function(){n+=1}’这一行，首先在nAdd前面没有使用var关键字，因此nAdd是一个全局变量，而不是局部变量。其次，nAdd的值是一个匿名函数(anonymous function)，而这个匿名函数本身也是一个闭包，所以nAdd相当于是一个setter，可以在函数外部对函数内部的局部变量进行操作。

五、经典案例

计数器

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>闭包实例 - 计数器</title>
</head>
<body>
    <h1>JavaScript 闭包</h1>
    <p>使用局部变量计数。</p>
    <button type="button" onclick="myFunction()">计数！</button>
    <p id="demo">0</p>

    <script>
        /*const add = (function () {
            let counter = 0;
            return function () {
                counter += 1;
                return counter;
            }
        });

        const fn = add();
        function myFunction() {
            document.getElementById("demo").innerHTML = fn();
        }*/

        const add = (function () {
            let counter = 0;
            return function () {
                counter += 1;
                return counter;
            }
        })();

        function myFunction() {
            document.getElementById("demo").innerHTML = add();
        }
    </script>
</body>
</html>

例子解释

变量 add 的赋值是自执行函数的返回值。

这个自执行函数只运行一次。它设置计数器为零（0），并返回函数表达式。

这样 add 成为了函数。最“精彩的”部分是它能够访问父作用域中的计数器。

这被称为 JavaScript 闭包。它使函数拥有“私有”变量成为可能。

计数器被这个匿名函数的作用域保护，并且只能使用 add 函数来修改。

闭包指的是有权访问父作用域的函数，即使在父函数关闭之后。

六、使用闭包的注意点

由于闭包会使得函数中的变量都被保存在内存中，内存消耗很大，所以不能滥用闭包，否则会造成网页的性能问题，在IE中可能导致内存泄露。解决方法时，在退出函数之前，将不使用的局部变量全部删除。
闭包会在父函数外部，改变父函数内部变量的值。所以，如果你把父函数当作对象(object)使用，把闭包当作它的公用方法，把内部变量当作它的私有属性，这时一定要小心，不要随便改变父函数内部变量的值。