面试 | JS 闭包经典使用场景和含闭包必刷题

思维导图

 

闭包

了解闭包前先来了解一下上级作用域和堆栈内存释放问题。

 

上级作用域的概念

• 函数的上级作用域在哪里创建创建的，上级作用域就是谁

  • • • var a = 10
        function foo(){
            console.log(a)
        }
        
        function sum() {
            var a = 20
            foo()
        }
        
        sum()
        /* 输出
            10
        /

        函数 foo() 是在全局下创建的，所以 a 的上级作用域就是 window，输出就是 10

        思考题

        var n = 10
        function fn(){
            var n =20
            function f() {
               n++;
               console.log(n)
             }
            f()
            return f
        }
        
        var x = fn()
        x()
        x()
        console.log(n)
        /* 输出
        *  21
            22
            23
            10
        /

        思路：fn 的返回值是什么变量 x 就是什么，这里 fn 的返回值是函数名 f 也就是 f 的堆内存地址，x() 也就是执行的是函数 f()，而不是 fn()，输出的结果显而易见

        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

        闭包是什么

        在 JS 忍者秘籍(P90)中对闭包的定义：闭包允许函数访问并操作函数外部的变量。红宝书上对于闭包的定义：闭包是指有权访问另外一个函数作用域中的变量的函数。 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。这里的自由变量是外部函数作用域中的变量。

        概述上面的话，闭包是指有权访问另一个函数作用域中变量的函数

        形成闭包的原因

        内部的函数存在外部作用域的引用就会导致闭包。从上面介绍的上级作用域的概念中其实就有闭包的例子 return f就是一个表现形式。

        
        
        

        var a = 0
        function foo(){
            var b =14
            function fo(){
                console.log(a, b)
            }
            fo()
        }
        foo()
        
        

        这里的子函数 fo 内存就存在外部作用域的引用 a, b，所以这就会产生闭包

        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

        这里的 return f, f()就是一个闭包，存在上级作用域的引用。

        • 2. 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
        /

        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

        • 3. IIFE（自执行函数）

        var n = '林一一';
        (function p(){
            console.log(n)
        })()
        /* 输出
        *   林一一
        /

        同样也是产生了闭包p()，存在 window下的引用 n。

        • 4. 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。

        • 5. 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)
        
        

        使用闭包需要注意什么

        容易导致内存泄漏。闭包会携带包含其它的函数作用域，因此会比其他函数占用更多的内存。过度使用闭包会导致内存占用过多，所以要谨慎使用闭包。

        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
        /

        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]()

        　　 

        • 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]()

          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。