学习Javascript闭包（Closure）及几个经典面试题理解

今天遇到一个面试题，结果让我百思不得其解。后来在查阅了各种文档后，理清了来龙去脉。让我们先来看看这道题：

 function Foo( ){
 　　var i = 0;
 　　return function( ){
 　　　　console.log(i++);
 　　}
 }
 var f1 = Foo( ),f2 = Foo( );
 f1( );
 f1( );
 f2( );

大眼一看，我的答案是0,0,0。因为无论怎么调用 i 都被初始化为0了啊！然而正确的答案是0,1,0。其实这道题考察的是闭包和++i和i++的区别：

　　当调用Foo()函数时，返回的是第三行的匿名函数，即 var f1=function(){console.log(i++)}; 所以调用 f1() 时，即相当于调用匿名函数返回打印的值。

　　匿名函数在Foo()函数的内部，所以可以调用变量var i=0;即第一次f1()打印出 0；此时再++（++在后表示先执行再++），即变量 i =1被始终保持在内存中；这也就是第二次调用f1()时，返回1的原因。

　　这里用到的就是闭包的两大用处：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。

看到这里你可能还对闭包产生不解，接下来我们就来了解一下闭包：

闭包（closure）是Javascript语言的一个难点，也是它的特色，很多高级应用都要依靠闭包实现。　　

一、变量的作用域

　　要理解闭包，首先必须理解Javascript特殊的变量作用域。

　　变量的作用域无非就是两种：全局变量和局部变量。

　　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。

var n=999;

function f1(){
　　alert(n);
}

f1(); //

　　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); //

二、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); //
　　}

}　

　　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(); //

三、闭包的概念

　　上一节代码中的f2函数，就是闭包。

　　各种专业文献上的"闭包"（closure）定义非常抽象，很难看懂。我的理解是，闭包就是能够读取其他函数内部变量的函数。

　　由于在Javascript语言中，只有函数内部的子函数才能读取局部变量，因此可以把闭包简单理解成"定义在一个函数内部的函数"。

　　所以，在本质上，闭包就是将函数内部和函数外部连接起来的一座桥梁。

四、闭包的用途

　　闭包可以用在许多地方。它的最大用处有两个，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。

　　怎么来理解这句话呢？请看下面的代码。　

function f1(){

　　var n=999;

　　nAdd=function(){n+=1}

　　function f2(){
　　　　alert(n);
　　}

　　return f2;

}

var result=f1();

result(); //

nAdd();

result(); //　

　　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。

五、使用闭包的注意点

　　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。

学习完以上关于闭包的知识后，我们再来看下几个经典关于闭包应用的面试题，如果你能理解下面代码的运行结果，应该就算理解闭包的运行机制了。

代码片段一。

 var name = "The Window";

 var object = {
 　　name : "My Object",

 　　getNameFunc : function(){
 　　　　return function(){
 　　　　　　return this.name;
 　　　　};

 　　}

 };

 alert(object.getNameFunc()());  //The Window

代码片段二。

var name = "The Window";

var object = {
　　name : "My Object",

　　getNameFunc : function(){
　　　　var that = this; //这里的this指代的就是object本身了。
　　　　return function(){
　　　　　　return that.name;
　　　　};

　　}

};

alert(object.getNameFunc()());  //My Object

理解：在 JavaScript 中，一个函数的上下文环境，也就是this关键词所引用对象，是依赖于函数是如何被调用的，而不是依赖于函数如何被定义的。

代码片段一中 object.getNameFunc()() 可以写成window.object.getNameFunc()，所以this指向的是全局的window即 var name = "The Window";

而代码片段二中 var that = this;改变了this的指向，此时this指向的是object.name。

代码片段三：

var fullname = 'John Doe';

var obj = {
    fullname: 'Colin Ihrig',

    prop: {
        fullname: 'Aurelio De Rosa',

        getFullname: function() {
            return this.fullname;
        }

    }
};
（1）console.log(obj.prop.getFullname()); //注意和代码片段一的obj.prop.getFullname()()区分

（2）var test = obj.prop.getFullname; // 可以写成window.obj.prop.getFullname console.log(test());

理解：上面的代码打印出Aurelio De Rosa和John Doe。原因同样是在 JavaScript 中，一个函数的上下文环境，也就是this关键词所引用对象，是依赖于函数是如何被调用的，而不是依赖于函数如何被定义的。

在第一个console.log()调用中， getFullname()是作为obj.prop的函数被调用的。因此，这里的上下文环境指向后者并且函数返回this对象的 fullname属性。相反，当 getFullname() 被赋为test变量的值时，那个语境指向全局对象(window)。这是因为，test被隐式设置为全局对象的属性。因此，函数调用返回window的fullname属性值，在此段代码中，这个值是通过第一行赋值语句设置的。

代码片段四：

(function(){
   var result=[];
   for(var i=0;i<10;i++){
       result[i]=function(){
           return i;  

       }
   }
   alert(result[1]());  //10
　　alert(result[2]());  //10

})(); 

理解：上面这段代码创建了10个闭包，并将它们存储到一个数组中。这些闭包都是在同一个函数调用中定义的，因此它们可以共享变量 i 。当return[i]返回时，变量 i 的值是10，所有的闭包都共享这一个值，因此，数组中的函数的返回值都是同一个值。这不是我们想要的结果。其实，我们一开始是可以像下面这样做的，这段代码利用循环创建了很多个闭包，就犯了一个错误，试图将循环代码移入定义这个闭包的函数之内（函数的执行依赖于变量的作用域，这个作用域是在函数定义时决定的，而不是函数调用时决定的）：

function constfun(v){return function(){return v;}}

(function(){

　　var result=[];

　　for(var i=0;i<10;i++){

　　　　result[i]=constfun(i);
　　}

　　console.log(result[1]()); // 1
　　console.log(result[2]()); // 2

})()

还有一种写法就是：

(function(){
   var result=[];
   for(var i=0;i<10;i++){
       result[i]=(function(){return i;})(i);
   }
    return result;
})();
// [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

那这和代码片段四有什么区别呢？首先，这两个都是闭包（占用函数外部的变量，是变量无法消除）。

代码片段四，i永远都是那个i(相当于一个指针)，存入result数组里面的值其实就是指针i,指向的那个具体的值也是同一个，随着循环不断在变化，循环完成了，值定下来了（等于10），数组里装的值也就定下来了（全部是10）。

这种写法呢呢，是借用立即执行函数。(function(){})(i);立即执行函数是把i作为参数传到函数里面。

这个好处是这样的：参数是按值传递，这样函数获得的i就不是一个指针了，而是i的一个副本。那么，数组里面的各个值（函数执行后返回得值）就毫无瓜葛，你是你，我是我。