JS闭包作用解析

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模块

还有其他的代码模式利用闭包的强大威力,但从表面上看,它们似乎与回调无关。下面一起来研究其中最强大的一个:模块。

正如下面代码中所看到的,这里并没有明显的闭包,只有两个私有数据变量 something 和 another,以及 doSomething() 和 doAnother() 两个内部函数,它们的词法作用域(而这就是闭包)也就是 foo() 的内部作用域。

function CoolModule() {
    var something = "cool";
    var another = [1, 2, 3];
    function doSomething() {
        console.log( something );
    }
    function doAnother() {
        console.log( another.join("!") );
    }
    
    return {
        doSomething: doSomething,
        doAnother: doAnother,
    }
}

var foo = CoolModule();
foo.doSomething(); // cool
foo.doAnother(); // 1!2!3

模块模式需要具备两个必要条件。

  1. 必须有外部的封闭函数,该函数必须至少被调用一次(每次调用都会创建一个新的模块实例)。
  2. 封闭函数必须返回至少一个内部函数,这样内部函数才能在私有作用域中形成闭包,并且可以访问或者修改私有的状态。

上面的示例是个独立的模块创建器,可以被调用任意多次,每次调用都会创建一个新的模块实例。当只需要一个实例时,可以对这个模式进行简单的改进来实现单例模式:

var foo = (function CoolModule() {
    var something = "cool";
    var another = [1, 2, 3];
    function doSomething() {
        console.log( something );
    }
    function doAnother() {
        console.log( another.join("!") );
    }
    
    return {
        doSomething: doSomething,
        doAnother: doAnother,
    }
})();

foo.doSomething(); // cool
foo.doAnother(); // 1!2!3

我们将模块函数转成了 IIFE,立即调用这个函数并将返回值直接赋值给单例的模块实例标识符 foo

现代的模块机制

大多数模块依赖加载器/管理器本质上都是将这种模块定义封装进一个友好的 API。

var MyModules = (function Manager() {
    var modules = {};
    
    function define(name, deps, impl) {
        for (var i = 0; i < deps.length; i++) {
            deps[i] = modules[deps[i]];
        }
        modules[name] = impl.apply(impl, deps);
    } 
    
    function get (name) {
        return modules[name];
    }
    
    return {
        define: define,
        get: get
    }
})();

这段代码的核心是 modules[name] = impl.apply(impl, deps)。为了模块的定义引入了包装函数(可以传入任何依赖),并且将返回值,也就是模块的 API,存储在一个根据名字来管理的模块列表中。

// 下面展示了如何使用它来定义模块
MyModules.define("bar", [], function() {
    function hello(who) {
        return "Let me introduce: " + who;
    }
    
    return {
        hello: hello
    }
});

MyModules.define("foo", ["bar"], function(bar) {
    var hungry = "hippo";
    function awesome() {
        console.log(bar.hello(hungry).toUpperCase());
    }
    
    return {
        awesome: awesome
    }
});

var bar = MyModules.get("bar");
var foo = MyModules.get("foo");

console.log(bar.hello("hippo")); // Let me introduce: hippo
foo.awesome(); // LET ME INTRODUCE: HIPPO

foo 和 bar 模块都是通过一个返回公共的 API 的函数来定义的。foo 还接受 bar 作为依赖参数,并能相应的使用它。

未来的模块机制

ES6 中为模块增加了一级语法支持。通过模块系统进行加载时,ES6 会将文件当作独立的模块来处理。每个模块可以导入其他模块或特定的 API,同样也可以导出自己的 API 成员。

相比之下,ES6 的模块 API 更加稳定(API 不会在运行时改变)。

// bar.js
function hello(who) {
    return "Let me introduce: " + who;
}
export hello;

// foo.js
// 仅从 "bar" 模块导入 hello()
import hello from "bar";
var hungry = "hippo";
function awesome() {
    console.log(hello( hungry ).toUpperCase());
}
export awesome;

// baz.js
// 导入完整的 "foo" 和 "bar" 模块
module foo from "foo";
module bar from "bar";
console.log(bar.hello( "rhino" )); // Let me introduce: rhino
foo.awesome(); // LET ME INTRODUCE: HIPPO

import 可以将一个模块中的一个或多个 API 导入到当前作用域中,并分别绑定在一个变量上(在我们的例子里是 hello)。module 会将整个模块的 API 导入并绑定到一个变量上(在我们的例子里是 foo 和 bar)。export 会将当前模块的一个标识符(变量、函数)导出为公共 API。这些操作可以在模块定义中根据需要使用任意多次。

闭包与模块小结

当函数可以记住并访问所在的词法作用域,即使函数是在当前词法作用域之外执行,这时就产生了闭包。

闭包也是一个非常强大的工具,可以用多种形式来实现模块等模式。