破解前端面试(80% 应聘者不及格系列):从 闭包说起

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不起眼的开始

招聘前端工程师,尤其是中高级前端工程师,扎实的 JS 基础绝对是必要条件,基础不扎实的工程师在面对前端开发中的各种问题时大概率会束手无策。在考察候选人 JS 基础的时候,我经常会提供下面这段代码,然后让候选人分析它实际运行的结果:

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

console.log(new Date, i);

只要你对 JS 中同步和异步代码的区别、变量作用域、闭包等概念有正确的理解,就知道正确答案是 C,代码的实际输出是:

2017-03-18T00:43:45.873Z 5
2017-03-18T00:43:46.866Z 5
2017-03-18T00:43:46.868Z 5
2017-03-18T00:43:46.868Z 5
2017-03-18T00:43:46.868Z 5
2017-03-18T00:43:46.868Z 5

追问 1:闭包

如果这道题仅仅是考察候选人对 JS 异步代码、变量作用域的理解,局限性未免太大,接下来我会追问,如果期望代码的输出变成:5 -> 0,1,2,3,4,该怎么改造代码?熟悉闭包的同学很快能给出下面的解决办法:

第一种方法

for (var i = 0; i < 5; i++) {
    (function(j) {  // j = i
        setTimeout(function() {
            console.log(new Date, j);
        }, 1000);
    })(i);
}

console.log(new Date, i);

第二种方法

var output = function (i) {
    setTimeout(function() {
        console.log(new Date, i);
    }, 1000);
};

for (var i = 0; i < 5; i++) {
    output(i);  // 这里传过去的 i 值被复制了
}

console.log(new Date, i);

能给出上述 2 种解决方案的候选人可以认为对 JS 基础的理解和运用是不错的,可以各加 10 分。当然实际面试中还有候选人给出如下的代码:

第三种方法

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

追问 2:ES6

如果期望代码的输出变成 0 -> 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5,并且要求原有的代码块中的循环和两处 console.log 不变,该怎么改造代码?新的需求可以精确的描述为:代码执行时,立即输出 0,之后每隔 1 秒依次输出 1,2,3,4,循环结束后在大概第 5 秒的时候输出 5(这里使用大概,是为了避免钻牛角尖的同学陷进去,因为 JS 中的定时器触发时机有可能是不确定的,具体可参见 How Javascript Timers Work)。

看到这里,部分同学会给出下面的可行解:

for (var i = 0; i < 5; i++) {
    (function(j) {
        setTimeout(function() {
            console.log(new Date, j);
        }, 1000 * j));  // 这里修改 0~4 的定时器时间
    })(i);
}

setTimeout(function() { // 这里增加定时器,超时设置为 5 秒
    console.log(new Date, i);
}, 1000 * i);

顺着下来,不难给出基于 Promise 的解决方案(既然 Promise 是 ES6 中的新特性,我们的新代码使用 ES6 编写是不是会更好?如果你这么写了,大概率会让面试官心生好感):

const tasks = []; // 这里存放异步操作的 Promise
const output = (i) => new Promise((resolve) => {
    setTimeout(() => {
        console.log(new Date, i);
        resolve();
    }, 1000 * i);
});

// 生成全部的异步操作
for (var i = 0; i < 5; i++) {
    tasks.push(output(i));
}

// 异步操作完成之后,输出最后的 i
Promise.all(tasks).then(() => {
    setTimeout(() => {
        console.log(new Date, i);
    }, 1000);
});

追问 3:ES7

既然 Promise 已经被拿下,如何使用 ES7 中的 async await 特性来让这段代码变的更简洁?你是否能够根据自己目前掌握的知识给出答案?请在这里暂停 1 分钟,思考下。

下面是笔者给出的参考代码:

// 模拟其他语言中的 sleep,实际上可以是任何异步操作
const sleep = (timeountMS) => new Promise((resolve) => {
    setTimeout(resolve, timeountMS);
});

(async () => {  // 声明即执行的 async 函数表达式
    for (var i = 0; i < 5; i++) {
        await sleep(1000);
        console.log(new Date, i);
    }

    await sleep(1000);
    console.log(new Date, i);
})();

总结

感谢你花时间读到这里,相信你收获的不仅仅是用 JS 精确控制代码输出的各种技巧,更是对于前端工程师的成长期许:扎实的语言基础、与时俱进的能力、强大技术自驱力。