javascript作用域和闭包使用详解

作用域的嵌套将形成作用域链,函数的嵌套将形成闭包。闭包与作用域链是 JavaScript 区别于其它语言的重要特性之一。

作用域
JavaScript 中有两种作用域:函数作用域和全局作用域。

在一个函数中声明的变量以及该函数的参数享有同一个作用域,即函数作用域。一个简单的函数作用域的例子:

代码如下:

function foo() {
    var bar = 1;
    {
        var bar = 2;
    }
    return bar; // 2
}

不同于C等其它有块作用域的语言,这里将始终返回 2 。

全局作用域,对于浏览器来说可以理解为 window 对象(Node.js则是 global):


代码如下:

var bar = 1;
function foo() {}
alert(window.bar); // 1
alert(window.foo); // "function foo() {}"

对于变量 bar 和函数 foo 都属于全局作用域,都是 window 的一个属性。

作用域链
在 JavaScript 中访问一个变量时,将从本地变量和参数开始,逐级向上遍历作用域直到全局作用域。

代码如下:

var scope = 0, zero = "global-scope";
(function(){
    var scope = 1, one = "scope-1";
    (function(){
        var scope = 2, two = "scope-2";
        (function(){
            var scope = 3, three = "scope-3";
            // scope-3 scope-2 scope-1 global-scope
            console.log([three, two, one, zero].join(" "));
            console.log(scope); // 3
        })();
        console.log(typeof three); // undefined
        console.log(scope); // 2
    })();
    console.log(typeof two); // undefined
    console.log(scope); // 1
})();
console.log(typeof one); // undefined
console.log(scope); // 0

在最里层的函数中,各个变量都能被逐级遍历并输出。而倒数第二层的函数中,变量 three 无法遍历找到,所以输出了 undefined 。

举一个通俗点的例子,你准备要花钱买点东西时,会先摸摸自己的钱包,没了你可以找你爸要,你爸也没有就再找你爷爷,... 。而你爸没钱买东西时,他并不会来找你要。

闭包
在一个函数中,定义另一个函数,称为函数嵌套。函数的嵌套将形成一个闭包。

闭包与作用域链相辅相成,函数的嵌套在产生了链式关系的多个作用域的同时,也形成了一个闭包。


代码如下:

function bind(func, target) {
    return function() {
        func.apply(target, arguments);
    };
}

那么怎么理解闭包呢?

外部函数不能访问内嵌函数
外部函数也不能访问内嵌函数的参数和变量
而内嵌函数可以访问外部函数的参数和变量
换一个说法:内嵌函数包含了外部函数的作用域
我们再看看之前讲述的作用域链的例子,这次从闭包的角度来理解下:

代码如下:

var scope = 0, zero = "global-scope";
(function(){
    var scope = 1, one = "scope-1";
    (function(){
        var scope = 2, two = "scope-2";
        (function(){
            var scope = 3, three = "scope-3";
            // scope-3 scope-2 scope-1 global-scope
            console.log([three, two, one, zero].join(" "));
            console.log(scope); // 3
        })();
        console.log(typeof three); // undefined
        console.log(scope); // 2
    })();
    console.log(typeof two); // undefined
    console.log(scope); // 1
})();
console.log(typeof one); // undefined
console.log(scope); // 0

最里层的函数能访问到其内部和外部定义的所有变量。而倒数第二层的函数无法访问到最里层的变量,同时,最里层的 scope = 3 这个赋值操作并没有对其外部的同名变量产生影响。

再换个角度来理解闭包:

每次外部函数的调用,内嵌函数都会被创建一次
在它被创建时,外部函数的作用域(包括任何本地变量、参数等上下文), 会成为每个内嵌函数对象的内部状态的一部分,即使在外部函数执行完并退出后
看下面的例子:

代码如下:

var i, list = [];
for (i = 0; i < 2; i += 1) {
    list.push(function(){
        console.log(i);
    });
}
list.forEach(function(func){
  func();
});

我们将得到两次 "2" ,而不是预期的 "1" 和 "2" ,这是因为在 list 中的两个函数访问的变量 i 都是其上一层作用域的同一个变量。

我们改动下代码,以利用闭包来解决这个问题:

代码如下:

var i, list = [];
for (i = 0; i < 2; i += 1) {
    list.push((function(j){
        return function(){
            console.log(j);
        };
    })(i));
}
list.forEach(function(func){
  func();
});

外层的“立即执行函数”接收了一个参数变量 i ,在其函数内以参数 j 的形式存在,它与被返回的内层函数中的名称 j 指向同一个引用。外层函数执行并退出后,参数 j (此时它的值为 i 的当前值)成为了其内层函数的状态的一部分被保存了下来。

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