JavaScript 闭包总结（深入理解）

什么是闭包

简单的说闭包就是函数里面的函数，《JavaScript高级程序设计》里是这样定义的

闭包是指有权访问另一个函数作用域中的变量的函数。

先看一道面试时经常被考的题目

代码1：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>lzhTest</title>
</head>
<body>
<ul>
    <li>0</li>
    <li>1</li>
</ul>
<script>
    var lis = document.getElementsByTagName("li");
    for(var i = 0; i < lis.length; i++){
        lis[i].onclick = function(event){
            alert(i);
        }
    }
</script>
</body>
</html>

分别点击 li，alert什么？答案均是 2. 为什么呢？我们接着往下看

作用域链和活动对象

函数被调用时会创建一个执行环境和作用域链 (scope chain)，作用域链中每个元素都指向一个活动对象或变量对象 (执行环境中定义的所有变量和函数都保存在这个对象中，包括 this、arguments)，函数执行完毕，作用域链被销毁，如果这时相应的变量对象没有被引用，则变量对象占用的空间会被释放。
比如上面题目中的作用域链是这样的：

匿名函数1 和 匿名函数2是两个事件处理函数，从图中可以看出，在作用域链的最前端（即下标为0）对应的活动对象中，是不存在 i 的，i 在全局变量对象中，点击的时候，需要往作用域的上层查找 i，于是就找到了全局变量对象中的 i，因为点击的时候，i 早已增加成为 2，所以 alert 的 i 均为 2。

怎样做到每次 alert 的是下标呢？

直接看代码：

代码2

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>lzhTest</title>
</head>
<body>
<ul>
    <li>0</li>
    <li>1</li>
</ul>
<script>
    var lis = document.getElementsByTagName("li");
    var helper = function(i){
        return function(event) {
            alert(i);
        }
    }
    for(var i = 0; i < lis.length; i++){
        lis[i].onclick = helper(i);
    }
    // 参考自：《JavaScript语言精粹》
</script>
</body>
</html>

对应的作用域链及活动对象：

代码2中，全局变量对象中 i 的变化用 0->2 表示 (代码1也如此)
第一次调用 helper 时，全局变量对象中 i 是0，所以此时 helper(1) 的活动对象中 i 是0，因为是以形参的形式从全局变量对象中传进来的。此后 helper(1) 中的 i 就不变了。
接着 helper(1) 中返回一个匿名函数1，(根据《JavaScript高级程序设计》介绍：函数在调用时生成作用域链和活动对象，但闭包被返回时，就会生成作用域链和活动对象(中文第3版 P180 line7)，我的理解并不是这样的)，返回的 匿名函数1 引用着 helper1 中的i，helper(1) 执行完毕，之后 helper(1)的执行环境和作用域链销毁，但是 helper(1) 的活动对象还在，因为 匿名函数1 的作用域链还在引用着它(按照我的理解应该是 匿名函数1 还引用着它)。(执行环境和作用域链销毁这一过程在图中没有体现出来)。
如果用户 click lis[0]，那么就会调用 匿名函数1，(按照我的理解：此时匿名函数1的执行环境才会被压入环境栈中，同时生成 匿名函数1 的作用域链和活动对象)，alert(i) 时，因为 匿名函数1 的活动对象中找不到 i 所以往作用域链的父级找，找到了 helper(1) 活动对象中的 i，于是 alert 了 0
在第二次调用 helper 时，生成的作用域链和活动对象是新的了，与 helper(1) 中的不同，同理，当用户 click lis[1] 时，alert 1，如果此时还不是很懂的话，可以回头再看看图，或者从代码1 那里从新理解。
如果有认真看的话，请思考一下我的看法和《JavaScript高级程序设计》的看法，到底哪个是正确的，我还是坚持自己的看法，如果有错的话，还请指出。

由于闭包会携带包含它的函数的作用域，因此会比其他函数占用更多的内存。过度使用闭包可能会导致内存占用过多。
来看一个闭包内引用着活动对象中的变量时，活动对象不被释放的例子，注意看图片右侧的 scope：

从图中可以看出，param1、param3 所在的活动对象不在作用域链中，应该是被通知准备回收了或者已经回收了，而 param2、param4 所在的变量对象还在。

另外，如果闭包中有 eval 的话，由于不能判断 eval 里是否有引用父级作用域链活动对象中的变量，那么该作用域链中的所有活动对象都会被保留，所以在闭包中尽量不要使用 eval：
但如果在里面用的是 new Function("这里引用闭包外的变量") 这种写法，如果没有其它引用，父级作用域链的活动对象是不会保留的，下面这种写法最终会报错 Uncaught ReferenceError: param1 is not defined：

内存泄露

如果闭包的作用域链中保存着一个HTML 元素，那么就意味着该元素将无法被销毁，代码如下，只要匿名函数存在，element 的引用数至少也是 1，因此它所占用的内存就永远不会被回收。(书中有讨论到这是IE9以前的问题，我怎么觉得这是个普遍的问题呢，难道 Chrome 或其它浏览器中 element 的引用数至少还能是0吗？求不吝赐教)。

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

所以《JavaScript高级程序设计》建议这么写：

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

   element.onclick = function(){
       alert(id);
   };

   element = null;
}

闭包的作用

闭包无处不在，如果真的要归纳几个用处，如下：

模仿块级作用域

我们都知道，在 JavaScript 中，是不存在块级作用域的，也就是在 {} 里面声明的变量，在 {} 外面依然可以访问。但如果利用函数一旦执行完，其中执行环境和作用域链均销毁的特性，我们可以这么做：

(function(){
    // 让一个括号包着一个函数，相当于得到这个函数的引用，
    // 然后再在后面加个括号，执行这个函数，称这种函数为 立即执行函数
    // 在这里面声明的变量，外部不可访问，除非 return 一个闭包或变量
    // 如果此时外部是一个函数的话，那这个立即执行函数也是一个闭包
    // 只是这个闭包并没有返回些什么
})();

模块化开发

有了上面提到的模仿块级作用域，就可以减少全局变量的使用，jQuery 就是这么做的：

(function(window, undefined){
    // ...
    // 这里实现 jQuery 的所有功能
    // 势必会声明很多变量，如果暴露在全局作用域中会造成命名冲突
    // 所以用一个立即执行函数包起来，但是为什么要传入 window 呢
    // 传入 window 是为了让 window 成为当前作用域下的变量，这样可以减少访问成本，
    // 另外便于压缩，比如将 window 压缩成 e，外部传进来的依然是 window
    // 传入 undefined 的原因：
    // 在低版本的 IE 中，undefined 是可写的，有可能 undefined 就不是 undefined 了
    window.jQuery = window.$ = jQuery;
    // 这里的 jQuery 就是一个函数，平时我们用的时候是 $(参数、参数)，所以，他也是个闭包嘛
    // 上面是模块中的一种，而旦还有更高级的，jQuery 兼容 AMD 规范
    if ( typeof define === "function" && define.amd && define.amd.jQuery ) {
        define( "jquery", [], function () {
          // AMD 这里不详细介绍了，这里就是 define 一个模块
          // 这里也是一个闭包
          return jQuery; // 这里就是闭包中的闭包了
      } );
    }
}(window))

闭包无处不在