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说说你对闭包的理解,以及闭包使用场景

参考答案:

一、是什么

一个函数和对其周围状态(lexical environment,词法环境)的引用捆绑在一起(或者说函数被引用包围),这样的组合就是闭包(closure)

也就是说,闭包让你可以在一个内层函数中访问到其外层函数的作用域

JavaScript 中,每当创建一个函数,闭包就会在函数创建的同时被创建出来,作为函数内部与外部连接起来的一座桥梁

下面给出一个简单的例子

js
function init() {
    var name = "Mozilla"; // name 是一个被 init 创建的局部变量
    function displayName() { // displayName() 是内部函数,一个闭包
        alert(name); // 使用了父函数中声明的变量
    }
    displayName();
}
init();

displayName() 没有自己的局部变量。然而,由于闭包的特性,它可以访问到外部函数的变量

二、使用场景

任何闭包的使用场景都离不开这两点:

  • 创建私有变量
  • 延长变量的生命周期

一般函数的词法环境在函数返回后就被销毁,但是闭包会保存对创建时所在词法环境的引用,即便创建时所在的执行上下文被销毁,但创建时所在词法环境依然存在,以达到延长变量的生命周期的目的

下面举个例子:

在页面上添加一些可以调整字号的按钮

js
function makeSizer(size) {
  return function() {
    document.body.style.fontSize = size + 'px';
  };
}

var size12 = makeSizer(12);
var size14 = makeSizer(14);
var size16 = makeSizer(16);

document.getElementById('size-12').onclick = size12;
document.getElementById('size-14').onclick = size14;
document.getElementById('size-16').onclick = size16;

柯里化函数

柯里化的目的在于避免频繁调用具有相同参数函数的同时,又能够轻松的重用

js
// 假设我们有一个求长方形面积的函数
function getArea(width, height) {
    return width * height
}
// 如果我们碰到的长方形的宽老是10
const area1 = getArea(10, 20)
const area2 = getArea(10, 30)
const area3 = getArea(10, 40)

// 我们可以使用闭包柯里化这个计算面积的函数
function getArea(width) {
    return height => {
        return width * height
    }
}

const getTenWidthArea = getArea(10)
// 之后碰到宽度为10的长方形就可以这样计算面积
const area1 = getTenWidthArea(20)

// 而且如果遇到宽度偶尔变化也可以轻松复用
const getTwentyWidthArea = getArea(20)

使用闭包模拟私有方法

JavaScript中,没有支持声明私有变量,但我们可以使用闭包来模拟私有方法

下面举个例子:

js
var Counter = function() {
  var privateCounter = 0;
  function changeBy(val) {
    privateCounter += val;
  }
  return {
    increment: function() {
      changeBy(1);
    },
    decrement: function() {
      changeBy(-1);
    },
    value: function() {
      return privateCounter;
    }
  }
};

var Counter1 = Counter();
var Counter2 = Counter();
console.log(Counter1.value()); /* logs 0 */
Counter1.increment();
Counter1.increment();
console.log(Counter1.value()); /* logs 2 */
Counter1.decrement();
console.log(Counter1.value()); /* logs 1 */
console.log(Counter2.value()); /* logs 0 */

上述通过使用闭包来定义公共函数,并令其可以访问私有函数和变量,这种方式也叫模块方式

两个计数器 Counter1Counter2 是维护它们各自的独立性的,每次调用其中一个计数器时,通过改变这个变量的值,会改变这个闭包的词法环境,不会影响另一个闭包中的变量

其他

例如计数器、延迟调用、回调等闭包的应用,其核心思想还是创建私有变量和延长变量的生命周期

三、注意事项

如果不是某些特定任务需要使用闭包,在其它函数中创建函数是不明智的,因为闭包在处理速度和内存消耗方面对脚本性能具有负面影响

例如,在创建新的对象或者类时,方法通常应该关联于对象的原型,而不是定义到对象的构造器中。

原因在于每个对象的创建,方法都会被重新赋值

js
function MyObject(name, message) {
  this.name = name.toString();
  this.message = message.toString();
  this.getName = function() {
    return this.name;
  };

  this.getMessage = function() {
    return this.message;
  };
}

上面的代码中,我们并没有利用到闭包的好处,因此可以避免使用闭包。修改成如下:

js
function MyObject(name, message) {
  this.name = name.toString();
  this.message = message.toString();
}
MyObject.prototype.getName = function() {
  return this.name;
};
MyObject.prototype.getMessage = function() {
  return this.message;
};

题目要点:

什么是闭包

简单理解就是函数中嵌套函数。我们都知道局部变量我们是无法访问的,但是通过闭包可以做到。

js
// 正常访问
var lan = 'zh';
function hello(){
  var name = '前端未来';
}
console.log(name)//很明显'undefined'

// 换成闭包
function hello(){
    var name = '前端未来';
    function demo(){
      console.log(name)//打印:前端未来
    }
}

闭包的应用场景

1. 数据封装和隐私

闭包可以用来封装数据和功能,创建具有私有变量和公共接口的模块。

应用

  • 创建具有私有状态的模块或对象。

2. 函数工厂

闭包用于创建返回函数的函数,这些返回的函数可以维持状态。

应用

  • 生成具有特定配置或状态的函数。

3. 柯里化(Currying)

闭包允许将多参数的函数转换成一系列单参数的函数。

应用

  • 简化函数调用,逐步应用参数。

4. 延迟计算

闭包可以用于延迟计算,只在必要时才执行计算。

应用

  • 实现性能优化,如懒加载。

5. 迭代器和生成器

闭包在迭代器和生成器中用于维护状态。

应用

  • 实现可重复使用的迭代器。

6. 异步编程

闭包在异步回调中保持状态,避免在多层嵌套回调中使用额外的参数。

应用

  • 管理异步操作的状态和结果。

7. 事件处理器

闭包可以捕获事件处理器需要的局部变量。

应用

  • 为事件绑定具有特定状态的处理器。

8. 缓存和记忆

闭包可以用来实现缓存逻辑,存储和复用计算结果。

应用

  • 减少重复计算,提高性能。

注意事项

  • 闭包可能会导致内存使用增加,因为它们会保持对外部变量的引用。
  • 理解闭包的作用域链对于避免意外的行为和内存泄漏很重要。
  • 闭包提供了强大的功能,但应谨慎使用,以保持代码的清晰和可维护性。