日期:2014-05-16  浏览次数:20376 次

理解 JavaScript 闭包
转自(http://www.cn-cuckoo.com/2007/08/01/understand-javascript-closures-72.html)
要成为高级 JavaScript 程序员,就必须理解闭包。

本文结合 ECMA 262 规范详解了闭包的内部工作机制,让 JavaScript 编程人员对闭包的理解从“嵌套的函数”深入到“标识符解析、执行环境和作用域链”等等 JavaScript 对象背后的运行机制当中,真正领会到闭包的实质。

原文链接:JavaScript Closures

可打印版:JavaScript 闭包

目录

简介
对象属性名解析
值的赋予
值的读取
标识符解析、执行环境和作用域链
执行环境
作用域链与 [[scope]]
标识符解析
闭包
自动垃圾收集
构成闭包
通过闭包可以做什么?
例 1:为函数引用设置延时
例 2:通过对象实例方法关联函数
例 3:包装相关的功能
其他例子
意外的闭包
Internet Explorer 的内存泄漏问题
简介

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Closure
所谓“闭包”,指的是一个拥有许多变量和绑定了这些变量的环境的表达式(通常是一个函数),因而这些变量也是该表达式的一部分。
“闭包”是一个表达式(一般是函数),它具有自由变量以及绑定这些变量的环境(该环境“封闭了”这个表达式)。
(闭包,就是封闭了外部函数作用域中变量的内部函数。但是,如果外部函数不返回这个内部函数,闭包的特性无法显现。如果外部函数返回这个内部函数,那么返回的内部函数就成了名副其实的闭包。此时,闭包封闭的外部变量就是自由变量,而由于该自由变量存在,外部函数即便返回,其占用的内存也得不到释放。——译者注,2010年4月3日)
闭包是 ECMAScript (JavaScript)最强大的特性之一,但用好闭包的前提是必须理解闭包。闭包的创建相对容易,人们甚至会在不经意间创建闭包,但这些无意创建的闭包却存在潜在的危害,尤其是在比较常见的浏览器环境下。如果想要扬长避短地使用闭包这一特性,则必须了解它们的工作机制。而闭包工作机制的实现很大程度上有赖于标识符(或者说对象属性)解析过程中作用域的角色。

关于闭包,最简单的描述就是 ECMAScript 允许使用内部函数--即函数定义和函数表达式位于另一个函数的函数体内。而且,这些内部函数可以访问它们所在的外部函数中声明的所有局部变量、参数和声明的其他内部函数。当其中一个这样的内部函数在包含它们的外部函数之外被调用时,就会形成闭包。也就是说,内部函数会在外部函数返回后被执行。而当这个内部函数执行时,它仍然必需访问其外部函数的局部变量、参数以及其他内部函数。这些局部变量、参数和函数声明(最初时)的值是外部函数返回时的值,但也会受到内部函数的影响。

遗憾的是,要适当地理解闭包就必须理解闭包背后运行的机制,以及许多相关的技术细节。虽然本文的前半部分并没有涉及 ECMA 262 规范指定的某些算法,但仍然有许多无法回避或简化的内容。对于个别熟悉对象属性名解析的人来说,可以跳过相关的内容,但是除非你对闭包也非常熟悉,否则最好是不要跳下面几节。

对象属性名解析

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ECMAScript 认可两类对象:原生(Native)对象和宿主(Host)对象,其中宿主对象包含一个被称为内置对象的原生对象的子类(ECMA 262 3rd Ed Section 4.3)。原生对象属于语言,而宿主对象由环境提供,比如说可能是文档对象、DOM 等类似的对象。

原生对象具有松散和动态的命名属性(对于某些实现的内置对象子类别而言,动态性是受限的--但这不是太大的问题)。对象的命名属性用于保存值,该值可以是指向另一个对象(Objects)的引用(在这个意义上说,函数也是对象),也可以是一些基本的数据类型,比如:String、Number、Boolean、Null 或 Undefined。其中比较特殊的是 Undefined 类型,因为可以给对象的属性指定一个 Undefined 类型的值,而不会删除对象的相应属性。而且,该属性只是保存着 undefined 值。

下面简要介绍一下如何设置和读取对象的属性值,并最大程度地体现相应的内部细节。

值的赋予

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对象的命名属性可以通过为该命名属性赋值来创建,或重新赋值。即,对于:

var objectRef = new Object(); //创建一个普通的 JavaScript 对象。

可以通过下面语句来创建名为 “testNumber” 的属性:

objectRef.testNumber = 5;
/* – 或- */
objectRef["testNumber"] = 5;

在赋值之前,对象中没有“testNumber” 属性,但在赋值后,则创建一个属性。之后的任何赋值语句都不需要再创建这个属性,而只会重新设置它的值:

objectRef.testNumber = 8;
/* – or:- */
objectRef["testNumber"] = 8;

稍后我们会介绍,Javascript 对象都有原型(prototypes)属性,而这些原型本身也是对象,因而也可以带有命名的属性。但是,原型对象命名属性的作用并不体现在赋值阶段。同样,在将值赋给其命名属性时,如果对象没有该属性则会创建该命名属性,否则会重设该属性的值。

值的读取

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当读取对象的属性值时,原型对象的作用便体现出来。如果对象的原型中包含属性访问器(property accessor)所使用的属性名,那么该属性的值就会返回:

/* 为命名属性赋值。如果在赋值前对象没有相应的属性,那么赋值后就会得到一个:*/
objectRef.testNumber = 8;

/* 从属性中读取值 */
var val = objectRef.testNumber;

/* 现在, – val – 中保存着刚赋给对象命名属性的值 8*/

而且,由于所有对象都有原型,而原型本身也是对象,所以原型也可能有原型,这样就构成了所谓的原型链。原型链终止于链中原型为 null 的对象。Object 构造函数的默认原型就有一个 null 原型,因此:

var objectRef = new Object(); //创建一个普通的 JavaScript 对象。

创建了一个原型为 Object.prototype 的对象,而该原型自身则拥有一个值为 null 的原型。也就是说, objectRef 的原型链中只包含一个对象-- Object.prototype。但对于下面的代码而言:

/* 创建 – MyObject1 – 类型对象的函数*/
function MyObject1(formalParameter){
/* 给创建的对象添加一个名为 – testNumber – 的属性
并将传递给构造函数的第一个参数指定为该属性的值:*/
this.testNumber = formalParameter;
}
/* 创建 – MyObject2 – 类型对象的函数*/
function MyObject2(formalParameter){
/* 给创建的对象添加一个名为 – testString – 的属性
并将传递给构造函数的第一个参数指定为该属性的值:*/
this.testString = formalParameter;
}

/* 接下来的操作用 MyObject1 类的实例替换了所有与 MyObject2 类的实例相关联的原型。而且,为 MyObject1 构造函数传递了参数 – 8 – ,因而其 – testNumber – 属性被赋予该值:*/
MyObject2.prototype = new MyObject1( 8 );

/* 最后,将一个字符串作为构造函数的第一个参数,创建一个 – MyObject2 – 的实例,并将指向该对象的引用赋给变量 – objectRef – :*/
var objectRef = new MyObject2( “String_Value” );

被变量