好程序员技术文档HTML5开发中的javascript闭包

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好程序员技术文档HTML5开发中的javascript闭包,事实上,通过使用闭包,我们可以做很多事情。比如模拟面向对象的代码风格;更优雅,更简洁的表达出代码;在某些方面提升代码的执行效率,同时避免对命名空间的污染,最重要的是可以从一个域中取出原本访问不到的变量去使用。

 

  函数的作用域:

 

1.变量的声明会提前。

 

2.全局变量和局部变量。

 

3.函数作用域的生命周期。

 

  变量的声明

 

tt='ee';

 

function b(){

 

function test(){

 

alert(tt);

 

var tt='ff';

 

}

 

test()

 

}

 

b()

 

  第一段函数返回的是一个undefined, 因为变量的声明会提前相当于

 

var tt='123'

 

function test(){

 

var tt;

 

alert(tt);

 

tt='ff';

 

}

 

2.

 

tt='ee';

 

function b(){

 

function test(){

 

alert(tt);

 

/*var tt='ff';*/

 

}

 

test()

 

}

 

b()

 

  变量作用域

 

1.function outFn(){

 

function innerFn(){

 

var inner=0;

 

inner++;

 

console.log('inner='+inner)

 

}

 

return innerFn;

 

}

 

var fn1=outFn();

 

fn1();

 

fn1();

 

var fn2=outFn();

 

fn2();

 

fn2();

 

//每当这个内部函数被调用的时候,都会重新生命一个inner变量,然后让这个变量自增。

 

2.

 

var inner=0;

 

function outFn(){

 

function innerFn(){

 

inner++;

 

console.log('inner='+inner)

 

}

 

return innerFn;

 

}

 

var fn1=outFn();

 

fn1();

 

fn1();

 

var fn2=outFn();

 

fn2();

 

fn2();

 

//每当内部函数被调用时,都会让全局变量inner自增。

 

  如果让这个函数变成父元素的局部变量,会是什么结果?

 

3.

 

function outFn(){

 

var inner=0;

 

function innerFn(){

 

inner++;

 

console.log('inner='+inner)

 

}

 

return innerFn;

 

}

 

var fn1=outFn();

 

fn1();

 

fn1();

 

var fn2=outFn();

 

fn2();

 

fn2();

 

  一段概念:

 

  这次的结果可能会出人预料,因为当内部函数在定义它的作用域的外部被引用的时候,就创建了改内部函数的一个闭包,这种情况下我们称既不是局部变量也不是其参数的变量为自由变量,称内部函数的调用环境为封闭闭包的环境。从本质上将,如果内部函数引用了位于外部函数中的变量,相当于授权该变量能够被延迟使用。因此,当外部函数调用完成后,这些变量的内存不会被释放,因为闭包仍然需要使用它们。

 

 

 

  闭包

 

  一句话理解闭包: JavaScript中的函数运行在它们被定义的作用域里,而不是它们被执行的作用域里。

 

  一个故事理解闭包

 

  我的年龄是秘密,你想知道。

 

  但是每次我都含糊其辞的对你说 undefined;

 

  为了防止我自己也忘记或搞错自己的年龄,我办了一张身份证,上面记录我的年龄信息,藏在我家里。

 

  你知道了这件事,为了得到我的年龄,决定对我投其所好,

 

  于是你送我一只逗比间谍猫。

 

  作为感谢我给了你一把我家的钥匙,方便你有空来看猫。

 

  这只猫实在太神奇了,每次都能找到我的身份证,并把信息传递给你。

 

  于是你每次想知道我的年龄的时候就来看猫,

 

  然后间谍猫每次都能把我的最新的年龄信息反馈给你。

 

var day=0;

 

var timer=setInterval("dayChanges()",(24*60*60*1000)); //定时器,

 

function dayChanges(){

 

day++;

 

} //每过24小时 次函数运行一次,我的年龄又多了一天

 

//------------ 下面的代码就是一个比较常见的闭包。

 

function isMyHome(){ //我家

 

var myAge=0; //我的身份证信息

 

if(day%365==0){ //我的年龄变化

 

myAge+=1;

 

}

 

function myHomeKey(){ // 我家钥匙

 

return myAge; //return 就是间谍猫

 

}

 

return myHomeKey; //给你我家的钥匙。

 

}

 

var key=isMyHome(); //你拿到我家钥匙

 

var you=key(); //得到年龄。

 

 

  匿名函数:

 

(functoin( ){

 

alert( 2 )

 

})()

 

  特性:1.自调用

 

2.参数传入方式;

 

  闭包的使用方法:

 

1.

 

function outFn(){

 

console.log('我是外部函数');

 

function innerFn(){

 

console.log('我是内部函数');

 

}

 

innerFn()

 

}

 

outFn();

 

//可以在外部函数调用到内部函数,但是并不能在外部调用内部函数。这种技术适合用于小型,单用途的函数。

 

2.在任何地方调用内部函数,通过一个全局变量可以访问到内部函数;

 

var global;

 

function outFn(){

 

console.log('我是外部函数')

 

function innerFn(){

 

console.log('我是内部函数')

 

}

 

global=innerFn;

 

}

 

outFn();

 

global();

 

3.一个最简单的闭包,可以迅速调用,并且不会污染全局变量。

 

var data = {

 

table : [1,2,3,4,5],

 

tree : {}

 

};

 

(function(data){

 

alert(data.table)

 

//build dm.tree

 

})(data);

 

4.可以通过对变量进行封装实现闭包。

 

var obj=(function(){

 

var name='找不见的名字';

 

return {

 

getName:function(){

 

return name;

 

},

 

setName:function(newName){

 

return newName

 

}

 

}

 

})()

 

obj.getName()

 

  高阶函数英文叫Higher-order function。那么什么是高阶函数?

 

JavaScript的函数其实都指向某个变量。既然变量可以指向函数,函数的参数能接收变量,那么一个函数就可以接收另一个函数作为参数,这种函数就称之为高阶函数。

 

  一个最简单的高阶函数:

 

function add(x, y, f) {

 

return f(x) + f(y);

 

}

 

  当我们调用add(-5, 6, Math.abs)时,参数x,y和f分别接收-5,6和函数Math.abs,根据函数定义,我们可以推导计算过程为:

 

x = -5;

 

y = 6;

 

f = Math.abs;

 

f(x) + f(y) ==> Math.abs(-5) + Math.abs(6) ==> 11;

 

return 11;

 

  用代码验证一下:

 

add(-5, 6, Math.abs); // 11

 

  编写高阶函数,就是让函数的参数能够接收别的函数

 

1. 高阶函数map

 

  举例说明,比如我们有一个函数f(x)=x2,要把这个函数作用在一个数组[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]上,就可以用map实现如下:

 

 

  由于map()方法定义在JavaScript的Array中,我们调用Array的map()方法,传入我们自己的函数,就得到了一个新的Array作为结果:

 

function pow(x) {

 

return x * x;

 

}

 

var arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9];

 

arr.map(pow); // [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

 

map()传入的参数是pow,即函数对象本身。

 

  你可能会想,不需要map(),写一个循环,也可以计算出结果:

 

var f = function (x) {

 

return x * x;

 

};

 

var arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9];

 

var result = [];

 

for (var i=0; i

 

result.push(f(arr[i]));

 

}

 

  的确可以,但是,从上面的循环代码,我们无法一眼看明白“把f(x)作用在Array的每一个元素并把结果生成一个新的Array”。

 

  所以,map()作为高阶函数,事实上它把运算规则抽象了,因此,我们不但可以计算简单的f(x)=x2,还可以计算任意复杂的函数,比如,把Array的所有数字转为字符串:

 

var arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9];

 

arr.map(String); // ['1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9']

 

  只需要一行代码。

 

2. 高阶函数reduce

 

  再看reduce的用法。Array的reduce()把一个函数作用在这个Array的[x1, x2, x3...]上,这个函数必须接收两个参数,reduce()把结果继续和序列的下一个元素做累积计算,其效果就是:

 

[x1, x2, x3, x4].reduce(f) = f(f(f(x1, x2), x3), x4)

 

  比方说对一个Array求和,就可以用reduce实现:

 

var arr = [1, 3, 5, 7, 9];

 

arr.reduce(function (x, y) {

 

return x + y;

 

}); // 25

 

  练习:利用reduce()求积。

 

  练习:把[1, 3, 5, 7, 9]变换成整数13579,用reduce()。

 

  练习:请用map()把用户输入的不规范的英文名字,变为首字母大写,其他小写的规范名字。输入:['adam', 'LISA', 'barT'],输出:['Adam', 'Lisa', 'Bart']。

 

3. 高阶函数filter

 

filter也是一个常用的操作,它用于把Array的某些元素过滤掉,然后返回剩下的元素。

 

  和map()类似,Array的filter()也接收一个函数。和map()不同的是,filter()把传入的函数依次作用于每个元素,然后根据返回值是true还是false决定保留还是丢弃该元素。

 

  例如,在一个Array中,删掉偶数,只保留奇数,可以这么写:

 

var arr = [1, 2, 4, 5, 6, 9, 10, 15];

 

var r = arr.filter(function (x) {

 

return x % 2 !== 0;

 

});

 

r; // [1, 5, 9, 15]

 

  把一个Array中的空字符串删掉,可以这么写:

 

var arr = ['A', '', 'B', null, undefined, 'C', ' '];

 

var r = arr.filter(function (s) {

 

return s && s.trim(); // 注意:IE9以下的版本没有trim()方法

 

});

 

r; // ['A', 'B', 'C']

 

  可见用filter()这个高阶函数,关键在于正确实现一个“筛选”函数。

 

  练习:请使用filter()筛选出一个数组中所有的素数

 

  函数作为返回值

 

  高阶函数除了可以接受函数作为参数外,还可以把函数作为结果值返回。

 

  我们来实现一个对Array的求和。通常情况下,求和的函数是这样定义的:

 

function sum(arr) {

 

return arr.reduce(function (x, y) {

 

return x + y;

 

});

 

}

 

sum([1, 2, 3, 4, 5]); // 15

 

  但是,如果不需要立刻求和,而是在后面的代码中,根据需要再计算怎么办?可以不返回求和的结果,而是返回求和的函数!

 

function lazy_sum(arr) {

 

var sum = function () {

 

return arr.reduce(function (x, y) {

 

return x + y;

 

});

 

}

 

return sum;

 

}

 

  当我们调用lazy_sum()时,返回的并不是求和结果,而是求和函数:

 

var f = lazy_sum([1, 2, 3, 4, 5]); // function sum()

 

  调用函数f时,才真正计算求和的结果:

 

f(); // 15

 

  在这个例子中,我们在函数lazy_sum中又定义了函数sum,并且,内部函数sum可以引用外部函数lazy_sum的参数和局部变量,当lazy_sum返回函数sum时,相关参数和变量都保存在返回的函数中,这种称为“闭包(Closure)”的程序结构拥有极大的威力。

 

  请再注意一点,当我们调用lazy_sum()时,每次调用都会返回一个新的函数,即使传入相同的参数:

 

var f1 = lazy_sum([1, 2, 3, 4, 5]);

 

var f2 = lazy_sum([1, 2, 3, 4, 5]);

 

f1 === f2; // false

 

f1()和f2()的调用结果互不影响。

 

  闭包

 

  注意到返回的函数在其定义内部引用了局部变量arr,所以,当一个函数返回了一个函数后,其内部的局部变量还被新函数引用,所以,闭包用起来简单,实现起来可不容易。

 

  还有一个需要注意的问题是,返回的函数并没有立刻执行,而是直到调用了f()才执行。我们来看一个例子:

 

function count() {

 

var arr = [];

 

for (var i=1; i<=3; i++) {

 

arr.push(function () {

 

return i * i;

 

});

 

}

 

return arr;

 

}

 

var results = count();

 

var f1 = results[0];

 

var f2 = results[1];

 

var f3 = results[2];

 

  在上面的例子中,每次循环,都创建了一个新的函数,然后,把创建的3个函数都添加到一个Array中返回了。

 

  你可能认为调用f1(),f2()和f3()结果应该是1,4,9,但实际结果是:

 

f1(); // 16

 

f2(); // 16

 

f3(); // 16

 

  全部都是16!原因就在于返回的函数引用了变量i,但它并非立刻执行。等到3个函数都返回时,它们所引用的变量i已经变成了4,因此最终结果为16。

 

  返回闭包时牢记的一点就是:返回函数不要引用任何循环变量,或者后续会发生变化的变量。

 

  如果一定要引用循环变量怎么办?方法是再创建一个函数,用该函数的参数绑定循环变量当前的值,无论该循环变量后续如何更改,已绑定到函数参数的值不变:

 

function count() {

 

var arr = [];

 

for (var i=1; i<=3; i++) {

 

arr.push((function (n) {

 

return function () {

 

return n * n;

 

}

 

})(i));

 

}

 

return arr;

 

}

 

var results = count();

 

var f1 = results[0];

 

var f2 = results[1];

 

var f3 = results[2];

 

f1(); // 1

 

f2(); // 4

 

f3(); // 9

 

  注意这里用了一个“创建一个匿名函数并立刻执行”的语法:

 

(function (x) {

 

return x * x;

 

})(3); // 9

 

  理论上讲,创建一个匿名函数并立刻执行可以这么写:

 

function (x) { return x * x } (3);

 

  但是由于JavaScript语法解析的问题,会报SyntaxError错误,因此需要用括号把整个函数定义括起来:

 

(function (x) { return x * x }) (3);

 

  通常,一个立即执行的匿名函数可以把函数体拆开,一般这么写:

 

(function (x) {

 

return x * x;

 

})(3);

 

  说了这么多,难道闭包就是为了返回一个函数然后延迟执行吗?

 

  当然不是!闭包有非常强大的功能。举个栗子:

 

  在面向对象的程序设计语言里,比如Java和C++,要在对象内部封装一个私有变量,可以用private修饰一个成员变量。

 

  在没有class机制,只有函数的语言里,借助闭包,同样可以封装一个私有变量。我们用JavaScript创建一个计数器:

 

'use strict';

 

function create_counter(initial) {

 

var x = initial || 0;

 

return {

 

inc: function () {

 

x += 1;

 

return x;

 

}

 

}

 

}

 

  它用起来像这样:

 

var c1 = create_counter();

 

c1.inc(); // 1

 

c1.inc(); // 2

 

c1.inc(); // 3

 

var c2 = create_counter(10);

 

c2.inc(); // 11

 

c2.inc(); // 12

 

c2.inc(); // 13

 

  在返回的对象中,实现了一个闭包,该闭包携带了局部变量x,并且,从外部代码根本无法访问到变量x。换句话说,闭包就是携带状态的函数,并且它的状态可以完全对外隐藏起来。

 

  闭包还可以把多参数的函数变成单参数的函数。例如,要计算xy可以用Math.pow(x, y)函数,不过考虑到经常计算x2或x3,我们可以利用闭包创建新的函数pow2和pow3:

 

function make_pow(n) {

 

return function (x) {

 

return Math.pow(x, n);

 

}

 

}

 

// 创建两个新函数:

 

var pow2 = make_pow(2);

 

var pow3 = make_pow(3);

 

pow2(5); // 25

 

pow3(7); // 343


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