闭包

秋甜正果
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什么是闭包？

MDN 对闭包的定义为：

闭包是指那些能够访问⾃由变量的函数。

那什么是⾃由变量呢？

⾃由变量是指在函数中使⽤的，但既不是函数参数也不是函数的局部变量的变量。

由此，我们可以看出闭包共有两部分组成：

闭包 = 函数 + 函数能够访问的⾃由变量

var a = 1;

function foo() {
    console.log(a);
}

foo();

foo 函数可以访问变量 a，但是 a 既不是 foo 函数的局部变量，也不是 foo 函数的参数，所以 a 就是⾃由变量。

所以在《JavaScript权威指南》中就讲到：从技术的⻆度讲，所有的JavaScript函数都是闭包。

但是，这是理论上的闭包，其实还有⼀个实践⻆度上的闭包。

ECMAScript中，闭包指的是：

  1. 从理论⻆度：所有的函数。因为它们都在创建的时候就将上层上下⽂的数据保存起来了。哪怕是简 单的全局变量也是如此，因为函数中访问全局变量就相当于是在访问⾃由变量，这个时候使⽤最外层的作⽤域；

  2. 从实践⻆度：以下函数才算是闭包：

    a. 即使创建它的上下⽂已经销毁，它仍然存在（⽐如，内部函数从⽗函数中返回）；
    b. 在代码中引⽤了⾃由变量；

接下来就来讲讲实践上的闭包。

1. 分析

var scope = "global scope";

function checkscope(){
    var scope = "local scope";
    function f(){
        return scope;
    }
    return f;
}

var foo = checkscope();
foo();

先我们要分析⼀下这段代码中执⾏上下⽂栈和执⾏上下⽂的变化情况。

这⾥直接给出简要的执⾏过程：

  1. 进⼊全局代码，创建全局执⾏上下⽂，全局执⾏上下⽂压⼊执⾏上下⽂栈；
  2. 全局执⾏上下⽂初始化；
  3. 执⾏ checkscope 函数，创建 checkscope函数执⾏上下⽂， checkscope执⾏上下⽂被压⼊执⾏上下⽂栈；
  4. checkscope 执⾏上下⽂初始化，创建变量对象、作⽤域链、this等；
  5. checkscope 函数执⾏完毕， checkscope执⾏上下⽂从执⾏上下⽂栈中弹出；
  6. 执⾏ f 函数，创建 f 函数执⾏上下⽂，f 执⾏上下⽂被压⼊执⾏上下⽂栈；
  7. f 执⾏上下⽂初始化，创建变量对象、作⽤域链、this等；
  8. f 函数执⾏完毕，f 函数上下⽂从执⾏上下⽂栈中弹出；

了解到这个过程，我们应该思考⼀个问题：

  1. 当 f 函数执⾏的时候，checkscope 函数上下⽂已经被销毁了啊(即从执⾏上下⽂栈中被弹出)，怎么还会读取到 checkscope 作⽤域下的 scope 值呢？

当我们了解了具体的执⾏过程后，我们知道 f 执⾏上下⽂维护了⼀个作⽤域链：

fContext = {
    Scope: [AO, checkscopeContext.AO, globalContext.VO],
}

因为这个作⽤域链，f 函数依然可以读取到 checkscopeContext.AO 的值，说明当 f 函数引⽤了 checkscopeContext.AO 中的值的时候，即使 checkscopeContext 被销毁了，但是JavaScript 依然会让 checkscopeContext.AO 活在内存中，f 函数依然可以通过 f 函数的作⽤域链找到它，正是因为 JavaScript 做到了这⼀点，从⽽实现了闭包这个概念。

所以，让我们再看⼀遍实践⻆度上闭包的定义：

  1. 即使创建它的上下⽂已经销毁，它仍然存在（⽐如，内部函数从⽗函数中返回）；
  2. 在代码中引⽤了⾃由变量；

2. 思考题

var data = [];

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

data[0]();
data[1]();
data[2]();

答案是都是 3，让我们分析⼀下原因：

当执⾏到 data[0] 函数之前，此时全局上下⽂的 VO 为：

globalContext = {
    VO: {
        data: [...],
        i: 3
    }
}

当执⾏ data[0] 函数的时候，data[0] 函数的作⽤域链为：

data[0]Context = {
    Scope: [AO, globalContext.VO]
}

data[0]Context 的 AO 并没有 i 值，所以会从 globalContext.VO 中查找，i 为 3，所以打印的结果就是 3。

data[1] 和 data[2] 是⼀样的道理。

所以改成闭包：

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

data[0]();
data[1]();
data[2]();

当执⾏到 data[0] 函数之前，此时全局上下⽂的 VO 为：

globalContext = {
    VO: {
        data: [...],
        i: 3
    }
}

跟没改之前⼀模⼀样。

当执⾏ data[0] 函数的时候，data[0] 函数的作⽤域链发⽣了改变：

data[0]Context = {
    Scope: [AO, 匿名函数Context.AO globalContext.VO]
}

匿名函数执⾏上下⽂的AO为：

匿名函数Context = {
    AO: {
        arguments: {
            0: 0,
            length: 1
        },
        i: 0
    }
}

data[0]Context 的 AO 并没有 i 值，所以会沿着作⽤域链从匿名函数 Context.AO 中查找，这时候就会找 i 为 0，找到了就不会往 globalContext.VO 中查找了，即使 globalContext.VO 也有 i 的值(值为3)，所以打印的结果就是0。

data[1] 和 data[2] 是⼀样的道理。

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