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在javascript中，閉包不是作用域，而是一個能夠持續(xù)存在的函數(shù)上下文活動對象，是同時含有對函數(shù)對象以及作用域?qū)ο笠玫膶ο蟆ｉ]包主要是用來獲取作用域鏈或原型鏈上的變量或值。
本教程操作環(huán)境：windows7系統(tǒng)、javascript1.8.5版、Dell G3電腦。
我們知道，作用域鏈查找標(biāo)識符的順序是從當(dāng)前作用域開始一級一級往上查找。因此，通過作用域鏈，JavaScript 函數(shù)內(nèi)部可以讀取函數(shù)外部的變量，但反過來，函數(shù)的外部通常則無法讀取函數(shù)內(nèi)部的變量。在實際應(yīng)用中，有時需要在函數(shù)外部訪問函數(shù)的局部變量，此時最常用的方法就是使用閉包。
閉包是 JavaScript 的重要特性之一，在函數(shù)式編程中有著重要的作用，本節(jié)介紹閉包的結(jié)構(gòu)和基本用法。
那么什么是閉包？
閉包是一個能夠持續(xù)存在的函數(shù)上下文活動對象，是同時含有對函數(shù)對象以及作用域?qū)ο笠玫膶ο蟆ｉ]包主要是用來獲取作用域鏈或原型鏈上的變量或值。創(chuàng)建閉包最常用的方式是在一個函數(shù)中聲明內(nèi)部函數(shù)（也稱嵌套函數(shù)），并返回內(nèi)部函數(shù)。
此時在函數(shù)外部就可以通過調(diào)用函數(shù)得到內(nèi)部函數(shù)，進而調(diào)用內(nèi)部函數(shù)來實現(xiàn)對函數(shù)局部變量的訪問。此時的內(nèi)部函數(shù)就是一個閉包。雖然按照閉包的概念，所有訪問了外部變量的 JavaScript 函數(shù)都是閉包，但我們平常絕大部分時候所謂的閉包其實指的就是內(nèi)部函數(shù)閉包。
閉包可以將一些數(shù)據(jù)封裝為私有屬性以確保這些變量的安全訪問，這個功能給應(yīng)用帶來了極大的好處。需要注意的是，閉包如果使用不當(dāng)，也會帶來一些意想不到的問題。下面就通過幾個示例來演示一下閉包的創(chuàng)建、使用和可能存在的問題及其解決方法。
形成原理
函數(shù)被調(diào)用時，會產(chǎn)生一個臨時上下文活動對象。它是函數(shù)作用域的頂級對象，作用域內(nèi)所有私有方法有變量、參數(shù)、私有函數(shù)等都將作為上下文活動對象的屬性而存在。
函數(shù)被調(diào)用后，在默認(rèn)情況下上下文活動對象會被立即釋放，避免占用系統(tǒng)資源。但是，若函數(shù)內(nèi)的私有變量、參數(shù)、私有函數(shù)等被外界引用，則這個上下文活動對象暫時會繼續(xù)存在，直到所有外界引用被注銷。
但是，函數(shù)作用域是封閉的，外界無法訪問。那么在什么情況下，外界可以訪問到函數(shù)內(nèi)的私有成員呢？
根據(jù)作用域鏈，內(nèi)部函數(shù)可以訪問外部函數(shù)的私有成員。如果內(nèi)部函數(shù)引用了外部函數(shù)的私有成員，同時內(nèi)部函數(shù)又被傳給外界，或者對外界開放，那么閉包體就形成了。這個外部函數(shù)就是一個閉包體，它被調(diào)用后，活動對象暫時不會被注銷，其屬性會繼續(xù)存在，通過內(nèi)部函數(shù)可以持續(xù)讀寫外部函數(shù)的私有成員。
閉包結(jié)構(gòu)
典型的閉包體是一個嵌套結(jié)構(gòu)的函數(shù)。內(nèi)部函數(shù)引用外部函數(shù)的私有成員，同時內(nèi)部函數(shù)又被外界引用，當(dāng)外部函數(shù)被調(diào)用后，就形成了閉包。這個函數(shù)也稱為閉包函數(shù)。
下面是一個典型的閉包結(jié)構(gòu)。
function f(x) { //外部函數(shù) return function (y) { //內(nèi)部函數(shù)，通過返回內(nèi)部函數(shù)，實現(xiàn)外部引用 return x + y; //訪問外部函數(shù)的參數(shù) }; } var c = f(5); //調(diào)用外部函數(shù)，獲取引用內(nèi)部函數(shù) console.log(c(6)); //調(diào)用內(nèi)部函數(shù)，原外部函數(shù)的參數(shù)繼續(xù)存在
解析過程簡單描述如下：
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在 JavaScript 腳本預(yù)編譯期，聲明的函數(shù) f 和變量 c，先被詞法預(yù)解析。
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在 JavaScript 執(zhí)行期，調(diào)用函數(shù) f，并傳入值 5。
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在解析函數(shù) f 時，將創(chuàng)建執(zhí)行環(huán)境（函數(shù)作用域）和活動對象，并把參數(shù)和私有變量、內(nèi)部函數(shù)都映射為活動對象的屬性。
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參數(shù) x 的值為 5，映射到活動對象的 x 屬性。
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內(nèi)部函數(shù)通過作用域鏈引用了參數(shù) x，但是還沒有被執(zhí)行。
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外部函數(shù)被調(diào)用后，返回內(nèi)部函數(shù)，導(dǎo)致內(nèi)部函數(shù)被外界變量 c 引用。
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JavaScript 解析器檢測到外部函數(shù)的活動對象的屬性被外界引用，無法注銷該活動對象，于是在內(nèi)存中繼續(xù)維持該對象的存在。
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當(dāng)調(diào)用 c，即調(diào)用內(nèi)部函數(shù)時，可以看到外部函數(shù)的參數(shù) x 存儲的值繼續(xù)存在。這樣就可以實現(xiàn)后續(xù)運算操作，返回 x+y=5=6=11。
如下結(jié)構(gòu)形式也可以形成閉包：通過全局變量引用內(nèi)部函數(shù)，實現(xiàn)內(nèi)部函數(shù)對外開放。
var c; //聲明全局變量 function f(x) { //外部函數(shù) c = function (y) { //內(nèi)部函數(shù)，通過向全局變量開放實現(xiàn)外部引用 return x + y; //訪問外部函數(shù)的參數(shù) }; } f(5); //調(diào)用外部函數(shù) console.log(c(6)); //使用全局變量c調(diào)用內(nèi)部函數(shù)，返回11
閉包變體
除了嵌套函數(shù)外，如果外部引用函數(shù)內(nèi)部的私有數(shù)組或?qū)ο螅踩菀仔纬砷]包。
var add; //全局變量 function f() { //外部函數(shù) var a = [1,2,3]; //私有變量，引用型數(shù)組 add = function (x) { //測試函數(shù)，對外開放 a[0] = x * x; //修改私有數(shù)組的元素值 } return a; //返回私有數(shù)組的引用 } var c = f(); console.log(c[0]); //讀取閉包內(nèi)數(shù)組，返回1 add(5); //測試修改數(shù)組 console.log(c[0]); //讀取閉包內(nèi)數(shù)組，返回25 add(10); //測試修改數(shù)組 console.log(c[0]); //讀取閉包內(nèi)數(shù)組，返回100
與函數(shù)相同，對象和數(shù)組也是引用型數(shù)據(jù)。調(diào)用函數(shù) f，返回私有數(shù)組 a 的引用，即傳值給局部變量 c，而 a 是函數(shù) f 的私有變量，當(dāng)被調(diào)用后，活動對象繼續(xù)存在，這樣就形成了閉包。
這種特殊形式的閉包沒有實際應(yīng)用價值，因為其功能單一，只能作為一個靜態(tài)的、單向的閉包。而閉包函數(shù)可以設(shè)計各種復(fù)雜的運算表達式，它是函數(shù)式變成的基礎(chǔ)。
反之，如果返回的是一個簡單的值，就無法形成閉包，值傳遞是直接復(fù)制。外部變量 c 得到的僅是一個值，而不是對函數(shù)內(nèi)部變量的引用。這樣當(dāng)函數(shù)調(diào)用后，將直接注銷對象。
function f(x) { //外部函數(shù) var a = 1; //私有變量 return a; } var c = f(5); console.log(c); //僅是一個值，返回1
使用閉包
下面結(jié)合示例介紹閉包的簡單使用，以加深對閉包的理解。
示例1
使用閉包實現(xiàn)優(yōu)雅的打包，定義存儲器。
var f = function () { //外部函數(shù) var a = []; //私有數(shù)組初始化 return function (x) { //返回內(nèi)部函數(shù) a.push(x); //添加元素 return a; //返回私有數(shù)組 }; } () //直接調(diào)用函數(shù)，生成執(zhí)行環(huán)境 var a = f(1); //添加值 console.log(a); //返回1 var b = f(2); //添加值 console.log(b); //返回1，2
在上面示例中，通過外部函數(shù)設(shè)計一個閉包，定義一個永久的存儲器。當(dāng)調(diào)用外部函數(shù)生成執(zhí)行環(huán)境之后，就可以利用返回的匿名函數(shù)不斷地的向閉包體內(nèi)的數(shù)組 a 傳入新值，傳入的值會持續(xù)存在。
示例2
在網(wǎng)頁中事件處理函數(shù)很容易形成閉包。
<script> function f() { var a = 1; b = function () { console.log("a =" + a); } c = function () { a ++; } d = function () { a --; } } </script> <button onclick="f()">生成閉包</button> <button onclick="b()">查看 a 的值</button> <button onclick="c()">遞增</button> <button onclick="d()">遞減</button>
在瀏覽器中瀏覽時，首先點擊“生成閉包”按鈕，生成一個閉包；點擊“查看 a 的值”按鈕，可以隨時查看閉包內(nèi)私有變量 a 的值；點擊“遞增”“遞減”按鈕時，可以動態(tài)修改閉包內(nèi)變量 a 的值，效果如圖所示。
閉包的局限性
閉包的價值是方便在表達式運算過程中存儲數(shù)據(jù)。但是，它的缺點也不容忽視。
-
由于函數(shù)調(diào)用后，無法注銷調(diào)用對象，會占用系統(tǒng)資源，在腳本中大量使用閉包，容易導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。解決方法：慎用閉包，不要濫用。
-
由于閉包的作用，其保存的值是動態(tài)，如果處理不當(dāng)容易出現(xiàn)異常或錯誤。
示例
設(shè)計一個簡單的選項卡效果。HTML 結(jié)構(gòu)如下：
<div class="tab_wrap"> <ul class="tab" id="tab"> <li id="tab_1" class="hover">Tab1</li> <li id="tab_2" class="normal">Tab2</li> <li id="tab_3" class="normal">Tab3</li> </ul> <div class="content" id="content"> <div id="content_1" class="show"><img scr="image/1.jpg" height="200" /></div> <div id="content_2" class="show"><img scr="image/2.jpg" height="200" /></div> <div id="content_3" class="show"><img scr="image/3.jpg" height="200" /></div> </div> </div>
下面請看 JavaScript 腳本。
window.onload = function () { var tab = document.getElementById("tab").getElementsByTagName("li"), content = document.getElementById("content").getElementByTagName("div"); for (var i = 0; i < tab.length;i ++) { tab[i].addEventListener("mouseover"), function () { for (var n = 0; n < tab.length; n ++) { tab[n].className = "normal"; content[n].className = "none"; } tab[i].className = "hover"; content[i].className = "show"; }); } }
在 load 事件處理函數(shù)中，使用 for 語句為每個 li 屬性元素綁定 mouseover 事件；在 mouseover 事件處理函數(shù)中重置所有選項卡 li 的類樣式，然后設(shè)置當(dāng)前 li 選項卡高亮顯示，同時顯示對應(yīng)的內(nèi)容容器。
但是在瀏覽器中預(yù)覽時，會發(fā)現(xiàn)瀏覽器拋出異常。
SCRIPT5007：無法設(shè)置未定義或 null 引用的屬性"className"
在 mouseover 事件處理函數(shù)中跟蹤變量 i 的值，i 的值都變?yōu)榱?3，tab[3] 自然是一個 null，所以也不能夠讀取 className 屬性。
【原因分析】
上面 JavaScript 代碼是一個典型的嵌套函數(shù)結(jié)構(gòu)。外部函數(shù)為 load 事件處理函數(shù)，內(nèi)部函數(shù)為 mouseover 事件處理函數(shù)，變量 i 為外部函數(shù)的私有變量。
通過事件綁定，mouseover 事件處理函數(shù)被外界引用（li 元素），這樣就形成了一個閉包體。雖然在 for 語句中為每個選項卡 li 分別綁定事件處理函數(shù)，但是這個操作是動態(tài)的，因此 tab[i] 中 i 的值也是動態(tài)的，所以就出現(xiàn)了上述異常。
【解決方法】
解決閉包的缺陷，最簡單的方法是阻斷內(nèi)部函數(shù)對外部函數(shù)的變量引用，這樣就形成了閉包體。針對本示例，我們可以在內(nèi)部函數(shù)（mouseover 事件處理函數(shù)）外邊增加一層防火墻，不讓其直接引用外部變量。
window.load = function () { var tab = document.getElementById("tab").getElementsByTagName("li"), content = document.getElementById("content").getElementsByTagName("div"); for (var i = 0; i < tab.length; i ++ ) { (function (j) { tab[j].addEventListener("number", function () { for (var n = 0; n < tab.length; n ++) { tab[n].className = "normal"; content[n].className = "none"; } tab[j].className = "hover"; conteng[j].className = "show"; }); }) (i); } }
在 for 語句中，直接調(diào)用匿名函數(shù)，把外部函數(shù)的 i 變量傳給調(diào)用函數(shù)，在調(diào)用函數(shù)中接收這個值，而不是引用外部變量 i，規(guī)避了閉包體帶來的困惑。
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