全面理解JavaScript中的闭包的含义及用法

1、什么是闭包

• 闭包：闭包就是能够读取其他函数内部变量的函数;闭包简单理解成“定义在一个函数内部的函数”。

• 闭包的形式：即内部函数能够使用它所在级别的外部函数的参数，属性或者内部函数等，并且能在包含它们的外部函数之外被调用，就会形成闭包。

• 理解闭包相关联的几个重要概念：变量作用域、作用域链、垃圾回收机制、函数嵌套等。

• 变量作用域：变量的作用域无非就是两种：全局变量和局部变量。

• 作用域链：是指在函数定义时创建,用于查找使用到的变量值的索引。当函数需要查询到一个变量值的时候，js解释器会从本地变量开始向上查找直到全局变量，找到则返回；没有找到，直到找到最后，返回undefined。

• 垃圾回收机制：

1、当函数在执行过程中，内部定义的变量一般会被保存在内存空间当中。当函数执行完毕后，内存会被清空，变量会被销毁。

2、如果出现内部函数有使用到外部定义变量的情况，js解释器会把内部函数和他用到的变量一起保存起来，从而形成了闭包。这种变量不会被内存回收机制回收，直到内部函数被删除后，闭包才销毁。

2、变量的作用域

要理解闭包，首先要理解变量的作用域。

变量的作用域无非就是两种：全局变量和局部变量。

Javascript语言的特殊之处，就在于函数内部可以直接读取全局变量。

其中内部函数中可以访问外部函数的变量，是因为内部函数的作用域链中包含了外部函数的作用域；

也可以理解为：内部函数的作用范围辐射到了外部函数的作用范围；

var n=999;
function f1(){
　alert(n);
}
f1(); // 999

另一方面，在函数外部自然无法读取函数内的局部变量。

function f1(){
　var n=999;
}
alert(n); // error

这里有一个地方需要注意，函数内部声明变量的时候，一定要使用var命令。如果不用的话，你实际上声明了一个全局变量！

function f1(){
　 n=999;
}
f1();
alert(n); // 999

3、闭包的几种写法和用法

3.1、给函数添加一些属性

function Circle(r) {  
      this.r = r;  
}  
Circle.PI = 3.14159;  
Circle.prototype.area = function() {  
     return Circle.PI * this.r * this.r;  
}  
var c = new Circle(1.0);     
alert(c.area()); //3.14159

3.2、是声明一个变量，将一个函数当作值赋给变量

var Circle = function() {  
      var obj = new Object();  
      obj.PI = 3.14159;  
     
      obj.area = function( r ) {  
           return this.PI * r * r;  
   }  
       return obj;  
}    
var c = new Circle();  
alert( c.area( 1.0 ) );  //3.14159

3.3、这种方法使用较多，也最为方便。var obj = {}就是声明一个空的对象

var Circle={  
     "PI":3.14159,  
     "area":function(r){  
             return this.PI * r * r;  
      }  
};  
alert( Circle.area(1.0) );//3.14159

4、闭包的主要作用

闭包的主要作用有两个:一个是前面提到的可以读取函数内部的变量，另一个就是让这些变量的值始终保持在内存中。

4.1、如何从外部读取局部变量？

出于种种原因，我们有时候需要得到函数内的局部变量。但是，前面已经说过了，正常情况下，这是办不到的，只有通过变通方法才能实现。

那就是在函数的内部，再定义一个函数。

function f1(){
　　var n=999;
　　function f2(){
　　　 alert(n); // 999
　　}
}

在上面的代码中，函数f2就被包括在函数f1内部，这时f1内部的所有局部变量，对f2都是可见的。但是反过来就不行，f2内部的局部变量，对f1就是不可见的。这就是Javascript语言特有的"链式作用域"结构（chain scope），子对象会一级一级地向上寻找所有父对象的变量。所以，父对象的所有变量，对子对象都是可见的，反之则不成立。

既然f2可以读取f1中的局部变量，那么只要把f2作为返回值，我们不就可以在f1外部读取它的内部变量了吗！

function f1(){
　　var n=999;
　　function f2(){
　　　　alert(n); 
　　}
　　return f2;
}
var result=f1();
result(); // 999

4.2、如何将变量的值始终保存在内存当中？

function f1(){
　　var n=999;
　　nAdd=function(){n+=1}
　　function f2(){
　　　　alert(n);
　　}
　　return f2;
}
var result=f1();
result(); // 999
nAdd();
result(); // 1000

在这段代码中，result实际上就是闭包f2函数。它一共运行了两次，第一次的值是999，第二次的值是1000。这证明了，函数f1中的局部变量n一直保存在内存中，并没有在f1调用后被自动清除。

为什么会这样呢？原因就在于f1是f2的父函数，而f2被赋给了一个全局变量，这导致f2始终在内存中，而f2的存在依赖于f1，因此f1也始终在内存中，不会在调用结束后，被垃圾回收机制（garbage collection）回收。

这段代码中另一个值得注意的地方，就是"nAdd=function(){n+=1}"这一行，首先在nAdd前面没有使用var关键字，因此nAdd是一个全局变量，而不是局部变量。其次，nAdd的值是一个匿名函数（anonymous function），而这个匿名函数本身也是一个闭包，所以nAdd相当于是一个setter，可以在函数外部对函数内部的局部变量进行操作。

5、闭包与this对象

在闭包中使用this对象可能会导致一些问题。因为匿名函数的执行具有全局性，因此其this对象通常指向window。通过存储本地变量，利用return返回匿名函数的方法，来获取或更新外层变量。代码如下：

var name = "The window";
var object = {
    name:"My object",
    getNameFun:function(){
            return function(){
                return this.name;
           };
    }
};
alert(object.getNameFun(){});     //"The window"（在非严格模式下）

把外部作用域中的this对象保存在一个闭包能够访问的变量里面，就可以让闭包访问该对象了。通过设置变量that来进行变量转移，将全局变量转移到内部变量。代码如下：

var name = "The window";
var object = {
    name:"My object",
    getNameFun:function(){
            var that = this;//用that变量来指代全局变量
            return function(){
                return that.name;
           };
    }
};
alert(object.getNameFun(){});     //“My object”

让内部函数在循环创建的时候立即执行,并且捕捉当前的索引值,然后记录在自己的一个本地变量里.然后利用返回函数的方法,重写内部函数,让下一次调用的时候,返回本地变量的值.

var result = [];
    function foo(){
        for (var i=0;i<3;i++){
            result[i] = (function(j){
                return function(){
                    alert(j);
                };
            })(i);//(function(){}()),内部函数通过将变量i保存到本地，赋值给j,通过return返回匿名函数，重写内部函数。
     }
};
foo();
result[0](); // 0
result[1](); // 1
result[2](); // 2

 6、闭包与内存泄露

具体来说，如果闭包的作用域中保存着一个HTML元素，那么就意味着该元素无法被销毁。如下：

function assignHandler(){
     var element = document.getElementById("someElement");
     element.onclick = function(){
        alert(element.id);
    }
}

以上代码创建了一个作为element元素事件处理程序的闭包，而这个闭包则又创建了一个循环引用。由于匿名函数保存了一个对assignHandler()的活动对象的引用，因此会导致无法减少element的引用数。只要匿名函数存在，element的引用数至少也是1，因此他所占用的内存就不会被回收。

通过改写代码来解决内部不能回收问题：

function assignHandler(){
     var element = document.getElementById("someElement");
     var id = element.id;
     element.onclick = function(){
        alert(id);
    }
    element = null;
}

以上代码，实现闭包不直接引用element,包含函数的活动对象中也仍然会保存一个引用。因此，有必要把element的变量设置为null，这样就可以正常回收其占用的内存。

7、闭包的缺点

1）由于闭包会使得函数中的变量都被保存在内存中，内存消耗很大，所以不能滥用闭包，否则会造成网页的性能问题，在IE中可能导致内存泄露。解决方法是，在退出函数之前，将不使用的局部变量全部删除。

2）闭包会在父函数外部，改变父函数内部变量的值。所以，如果你把父函数当作对象（object）使用，把闭包当作它的公用方法（Public Method），把内部变量当作它的私有属性（private value），这时一定要小心，不要随便改变父函数内部变量的值。