闭包

幻冬狐
69 阅读6分钟

什么是闭包

在函数创建时所在的作用域中的所有变量存放在一个对象中，这个对象就是闭包。——读我从来不理解JavaScript闭包，直到有人这样向我解释它这篇文章后感。

闭包是任何函数都有的，只是不过是定义在全局的函数不需要。

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JS 堆栈内存释放

  • 堆内存：存储引用类型值，对象类型就是键值对，函数就是代码字符串。

  • 堆内存释放：将引用类型的空间地址变量赋值成 null，或没有变量占用堆内存了浏览器就会释放掉这个地址。

  • 栈内存：提供代码执行的环境和存储基本类型值。

  • 栈内存释放：一般当函数执行完后函数的私有作用域就会被释放掉。

但栈内存的释放也有特殊情况：

① 函数执行完，但是函数的私有作用域内有内容被栈外的变量还在使用的，栈内存就不能释放里面的基本值也就不会被释放。

② 全局下的栈内存只有页面被关闭的时候才会被释放

闭包变量存储的位置

直接说明：闭包中的变量存储的位置是堆内存。

  • 假如闭包中的变量存储在栈内存中，那么栈的回收 会把处于栈顶的变量自动回收。所以闭包中的变量如果处于栈中那么变量被销毁后，闭包中的变量就没有了。所以闭包引用的变量是出于堆内存中的。

闭包的作用

  • 保护函数的私有变量不受外部的干扰。形成不销毁的栈内存。
  • 保存，把一些函数内的值保存下来。闭包可以实现方法和属性的私有化

闭包经典使用场景

    1. return 回一个函数
var n = 10
function fn(){
    var n =20
    function f() {
       n++;
       console.log(n)
     }
    return f
}

var x = fn()
x() // 21
复制代码

这里的 return f, f()就是一个闭包，存在上级作用域的引用。

    1. 函数作为参数
var a = '林一一'
function foo(){
    var a = 'foo'
    function fo(){
        console.log(a)
    }
    return fo
}

function f(p){
    var a = 'f'
    p()
}
f(foo())
/* 输出
*   foo
/ 
复制代码

使用 return fo 返回回来，fo() 就是闭包，f(foo()) 执行的参数就是函数 fo，因为 fo() 中的 a 的上级作用域就是函数foo()，所以输出就是foo

    1. IIFE（自执行函数）
var n = '林一一';
(function p(){
    console.log(n)
})()
/* 输出
*   林一一
/ 
复制代码

同样也是产生了闭包p()，存在 window下的引用 n。

    1. 循环赋值
for(var i = 0; i<10; i++){
  (function(j){
       setTimeout(function(){
        console.log(j)
    }, 1000) 
  })(i)
}
复制代码

因为存在闭包的原因上面能依次输出1~10，闭包形成了10个互不干扰的私有作用域。将外层的自执行函数去掉后就不存在外部作用域的引用了，输出的结果就是连续的 10。为什么会连续输出10，因为 JS 是单线程的遇到异步的代码不会先执行(会入栈)，等到同步的代码执行完 i++ 到 10时，异步代码才开始执行此时的 i=10 输出的都是 10。

    1. 使用回调函数就是在使用闭包
window.name = '林一一'
setTimeout(function timeHandler(){
  console.log(window.name);
}, 100)
复制代码
    1. 节流防抖
// 节流
function throttle(fn, timeout) {
    let timer = null
    return function (...arg) {
        if(timer) return
        timer = setTimeout(() => {
            fn.apply(this, arg)
            timer = null
        }, timeout)
    }
}

// 防抖
function debounce(fn, timeout){
    let timer = null
    return function(...arg){
        clearTimeout(timer)
        timer = setTimeout(() => {
            fn.apply(this, arg)
        }, timeout)
    }
}
复制代码
    1. 柯里化实现
function curry(fn, len = fn.length) {
    return _curry(fn, len)
}

function _curry(fn, len, ...arg) {
    return function (...params) {
        let _arg = [...arg, ...params]
        if (_arg.length >= len) {
            return fn.apply(this, _arg)
        } else {
            return _curry.call(this, fn, len, ..._arg)
        }
    }
}

let fn = curry(function (a, b, c, d, e) {
    console.log(a + b + c + d + e)
})

fn(1, 2, 3, 4, 5)  // 15
fn(1, 2)(3, 4, 5)
fn(1, 2)(3)(4)(5)
fn(1)(2)(3)(4)(5)
复制代码

使用闭包需要注意什么

容易导致内存泄漏。因为闭包是存放于栈内存中，过多的使用闭包会导致占内存溢出。

经典面试题

  • for 循环和闭包(号称必刷题)
var data = [];

for (var i = 0; i < 3; i++) {
  data[i] = function () {
    console.log(i);
  };
}

data[0]();
data[1]();
data[2]()
/* 输出
    3
    3
    3
/
复制代码

这里的 i 是全局下的 i，共用一个作用域，当函数被执行的时候这时的 i=3，导致输出的结构都是3。

  • 使用闭包改善上面的写法达到预期效果，写法1：自执行函数和闭包
var data = [];

for (var i = 0; i < 3; i++) {
    (function(j){
      setTimeout( data[j] = function () {
        console.log(j);
      }, 0)
    })(i)
}

data[0]();
data[1]();
data[2]()
复制代码
  • 写法2：使用 let
var data = [];

for (let i = 0; i < 3; i++) {
  data[i] = function () {
    console.log(i);
  };
}

data[0]();
data[1]();
data[2]()
复制代码

let 具有块级作用域，形成的3个私有作用域都是互不干扰的。

思考题和上面有何不同 (字节)

var result = [];
var a = 3;
var total = 0;

function foo(a) {
    for (var i = 0; i < 3; i++) {
        result[i] = function () {
            total += i * a;
            console.log(total);
        }
    }
}

foo(1);
result[0]();  // 3
result[1]();  // 6
result[2]();  // 9
复制代码

tip：这里也形成了闭包。关键在于total += i * a

内存泄漏

什么是内存泄漏

内存泄漏是指申请的内存执行完后没有及时的清理或者销毁，占用空闲内存。内存泄露过多的话，就会导致后面的程序申请不到内存，因此内存泄露会导致内部内存溢出。

导致内存泄漏的情况

  • 全局变量过多引起的内存泄露
  • 闭包
  • 没有被清除的计时器

堆栈溢出

什么是堆栈溢出

JS中的数据存储分为栈和堆，代码运行都需要计算存储空间。栈遵循先进后出的原则，所以程序从栈底开始运行计算，程序内部函数的调用以及返回值会不停的执行进栈和出栈的操作，栈内被所占的资源也在不断的对应变化，但是一旦调用即进栈操作过多，返回即出栈不够，这时候就会导致栈满了，再进栈的就会溢出来。

是指内存空间已经被申请完，没有足够的内存提供了

导致堆栈溢出的情况

  • 递归
function isEven (num) {
    if (num === 0) {
        return true;
    }
    if (num === 1) {
        return false;
    }
    return isEven(Math.abs(num) - 2);
}
console.log(isEven(10)); // true
console.log(isEven(10000)); // Outputs: Uncaught RangeError: Maximum call stack size exceeded 
复制代码

堆栈溢出原因：每次执行代码时，都会分配一定尺寸的栈空间（Windows系统中为1M），每次方法调用时都会在栈里储存一定信息（如参数、局部变量、返回值等等），这些信息再少也会占用一定空间，成千上万个此类空间累积起来，自然就超过线程的栈空间了。

解决方案1：使用闭包

function isEven (num) {
    if (num === 0) {
        return true;
    }
 
    if (num === 1) {
        return false;
    }
 
    return function() {
        return isEven(Math.abs(num) - 2);
    }
}
console.log(isEven(4)()());

// 优化调用
function isEven(n) {
    /**
     * [isEvenInner 递归]
     * @param  {[type]}  num [description]
     * @return {Boolean}     [description]
     */
    function isEvenInner (n) {
        if (n === 0) {
            return true;
        }
 
        if (n === 1) {
            return false;
        }
 
        return function() {
            return isEvenInner(Math.abs(n) - 2);
        }
    }
    /**
     * [trampoline 迭代]
     * @param  {[type]} func [description]
     * @param  {[type]} arg  [description]
     * @return {[type]}      [description]
     */
    function trampoline (func, arg) {
        var value = func(arg);
 
        while(typeof value === "function") {
            value = value();
        }
 
        return value;
    }
 
    return trampoline.bind(null, isEvenInner)(n);
}
console.log(isEven(10000)); // Outputs: true

每次都返回一个匿名函数，再去调用上面的方法，形成一个闭包，匿名函数完后执行相关的参数和局部变量将会释放，不会额外增加堆栈大小，保证每次都是新的。

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