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JavaScript中的匿名函数及函数的闭包以及作用域

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1、匿名函数
函数是JavaScript中最灵活的一种对象,这里只是讲解其匿名函数的用途。匿名函数:就是没有函数名的函数。
 
1.1 函数的定义,首先简单介绍一下函数的定义,大致可分为三种方式
 
第一种:这也是最常规的一种
 
function double(x){
    return 2 * x;  
}
第二种:这种方法使用了Function构造函数,把参数列表和函数体都作为字符串,很不方便,不建议使用。
 
var double = new Function(‘x‘, ‘return 2 * x;‘);
第三种:
 
var double = function(x) { return 2* x; }
注意“=”右边的函数就是一个匿名函数,创造完毕函数后,又将该函数赋给了变量square。
 
1.2 匿名函数的创建
 
第一种方式:就是上面所讲的定义square函数,这也是最常用的方式之一。
 
第二种方式:
 
(function(x, y){
    alert(x + y); 
})(2, 3);
这里创建了一个匿名函数(在第一个括号内),第二个括号用于调用该匿名函数,并传入参数。
 
2、闭包
闭包的英文单词是closure,这是JavaScript中非常重要的一部分知识,因为使用闭包可以大大减少我们的代码量,使我们的代码看上去更加清晰等等,总之功能十分强大。
 
闭包的含义:闭包说白了就是函数的嵌套,内层的函数可以使用外层函数的所有变量,即使外层函数已经执行完毕(这点涉及JavaScript作用域链)。
 
示例一
 
function checkClosure(){
    var str = ‘rain-man‘;
    setTimeout(
        function(){ alert(str); } //这是一个匿名函数
    , 2000);
}
checkClosure();
这个例子看上去十分的简单,仔细分析下它的执行过程还是有许多知识点的:checkClosure函数的执行是瞬间的(也许用时只是0.00001毫秒),在checkClosure的函数体内创建了一个变量str,在checkClosure执行完毕之后str并没有被释放,这是因为setTimeout内的匿名函数存在这对str的引用。待到2秒后函数体内的匿名函数被执行完毕,str才被释放。
 
示例二,优化代码
 
function forTimeout(x, y){
    alert(x + y);
}
function delay(x , y  , time){
    setTimeout(‘forTimeout(‘ +  x + ‘,‘ +  y + ‘)‘ , time);   
}
/**
 * 上面的delay函数十分难以阅读,也不容易编写,但如果使用闭包就可以让代码更加清晰
 * function delay(x , y , time){
 *     setTimeout(
 *         function(){
 *             forTimeout(x , y)
 *         }         
 *     , time);  
 * }
 */
3、举例
匿名函数最大的用途是创建闭包(这是JavaScript语言的特性之一),并且还可以构建命名空间,以减少全局变量的使用。
 
示例三:
 
var oEvent = {};
(function(){
    var addEvent = function(){ /*代码的实现省略了*/ };
    function removeEvent(){}
 
    oEvent.addEvent = addEvent;
    oEvent.removeEvent = removeEvent;
})();
在这段代码中函数addEvent和removeEvent都是局部变量,但我们可以通过全局变量oEvent使用它,这就大大减少了全局变量的使用,增强了网页的安全性。 我们要想使用此段代码:oEvent.addEvent(document.getElementById(‘box‘) , ‘click‘ , function(){});
 
示例四:
 
var rainman = (function(x , y){
    return x + y;
})(2 , 3);
/**
 * 也可以写成下面的形式,因为第一个括号只是帮助我们阅读,但是不推荐使用下面这种书写格式。
 * var rainman = function(x , y){
 *    return x + y;
 * }(2 , 3);
 */
在这里我们创建了一个变量rainman,并通过直接调用匿名函数初始化为5,这种小技巧有时十分实用。
 
示例五:
 
var outer = null;
 
(function(){
    var one = 1;
    function inner (){
        one += 1;
        alert(one);
    }
    outer = inner;
})();
 
outer();    //2
outer();    //3
outer();    //4
这段代码中的变量one是一个局部变量(因为它被定义在一个函数之内),因此外部是不可以访问的。但是这里我们创建了inner函数,inner函数是可以访问变量one的;又将全局变量outer引用了inner,所以三次调用outer会弹出递增的结果。
 
4、注意
4.1 闭包允许内层函数引用父函数中的变量,但是该变量是最终值
 
示例六:
 
/**
 * <body>
 * <ul>
 *     <li>one</li>
 *     <li>two</li>
 *     <li>three</li>
 *     <li>one</li>
 * </ul>
 */
 
var lists = document.getElementsByTagName(‘li‘);
for(var i = 0 , len = lists.length ; i < len ; i++){
    lists[ i ].onmouseover = function(){
        alert(i);   
    };
}
你会发现当鼠标移过每一个<li&rt;元素时,总是弹出4,而不是我们期待的元素下标。这是为什么呢?注意事项里已经讲了(最终值)。显然这种解释过于简单,当mouseover事件调用监听函数时,首先在匿名函数( function(){ alert(i); })内部查找是否定义了 i,结果是没有定义;因此它会向上查找,查找结果是已经定义了,并且i的值是4(循环后的i值);所以,最终每次弹出的都是4。
 
解决方法一:
 
var lists = document.getElementsByTagName(‘li‘);
for(var i = 0 , len = lists.length ; i < len ; i++){
    (function(index){
        lists[ index ].onmouseover = function(){
            alert(index);   
        };                   
    })(i);
}
解决方法二:
 
var lists = document.getElementsByTagName(‘li‘);
for(var i = 0, len = lists.length; i < len; i++){
    lists[ i ].$$index = i;    //通过在Dom元素上绑定$$index属性记录下标
    lists[ i ].onmouseover = function(){
        alert(this.$$index);   
    };
}
解决方法三:
 
function eventListener(list, index){
    list.onmouseover = function(){
        alert(index);
    };
}
var lists = document.getElementsByTagName(‘li‘);
for(var i = 0 , len = lists.length ; i < len ; i++){
    eventListener(lists[ i ] , i);
}
4.2 内存泄露
 
使用闭包十分容易造成浏览器的内存泄露,严重情况下会是浏览器挂死,感兴趣的的话可以参考:http://www.cnblogs.com/rainman/archive/2009/03/07/1405624.html。

  

 

 

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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。
下面就是我的学习笔记,对于Javascript初学者应该是很有用的。
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(); // 999
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); // 999
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); // 999
    }
  }
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(); // 999
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(); // 999
  nAdd();
  result(); // 1000
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。
六、思考题
如果你能理解下面两段代码的运行结果,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()());
 
代码片段二。
  var name = "The Window";
  var object = {
    name : "My Object",
    getNameFunc : function(){
      var that = this;
      return function(){
        return that.name;
      };
    }
  };
  alert(object.getNameFunc()());

  

 

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在学习JavaScript的变量作用域之前,我们应当明确几点:
 
JavaScript的变量作用域是基于其特有的作用域链的。
JavaScript没有块级作用域。
函数中声明的变量在整个函数中都有定义。
1、JavaScript的作用域链
首先看下下面这段代码:
 
<script type="text/javascript">
    var rain = 1;
    function rainman(){
        var man = 2;
        function inner(){
            var innerVar = 4;
            alert(rain);
        }
        inner();    //调用inner函数
    }
    rainman();    //调用rainman函数
</script>
观察alert(rain);这句代码。JavaScript首先在inner函数中查找是否定义了变量rain,如果定义了则使用inner函数中的rain变量;如果inner函数中没有定义rain变量,JavaScript则会继续在rainman函数中查找是否定义了rain变量,在这段代码中rainman函数体内没有定义rain变量,则JavaScript引擎会继续向上(全局对象)查找是否定义了rain;在全局对象中我们定义了rain = 1,因此最终结果会弹出‘1‘
 
作用域链:JavaScript需要查询一个变量x时,首先会查找作用域链的第一个对象,如果以第一个对象没有定义x变量,JavaScript会继续查找有没有定义x变量,如果第二个对象没有定义则会继续查找,以此类推。
 
上面的代码涉及到了三个作用域链对象,依次是:inner、rainman、window。
 
2、函数体内部,局部变量的优先级比同名的全局变量高。
<script type="text/javascript">
    var rain = 1;    //定义全局变量 rain
    function check(){
        var rain = 100;    //定义局部变量rain
        alert( rain );       //这里会弹出 100
    }
    check();
    alert( rain );    //这里会弹出1
</script>
3、JavaScript没有块级作用域。
这一点也是JavaScript相比其它语言较灵活的部分。
 
仔细观察下面的代码,你会发现变量i、j、k作用域是相同的,他们在整个rain函数体内都是全局的。
 
<script type="text/javascript">
    function rainman(){
        // rainman函数体内存在三个局部变量 i j k
        var i = 0;
        if ( 1 ) {
            var j = 0;
            for(var k = 0; k < 3; k++) {
                alert( k );    //分别弹出 0 1 2
            }
            alert( k );        //弹出3
        }
        alert( j );            //弹出0
    }
</script>
4、函数中声明的变量在整个函数中都有定义。
首先观察这段代码:
 
<script type="text/javascript">
    function rain(){
        var x = 1;
        function man(){
            x = 100;
        }
        man();        //调用man
        alert( x );    //这里会弹出 100
    }
    rain();    //调用rain
</script>
上面得代码说明了,变量x在整个rain函数体内都可以使用,并可以重新赋值。由于这条规则,会产生“匪夷所思”的结果,观察下面的代码。
 
<script type="text/javascript">
    var x = 1;
    function rain(){
        alert( x );        //弹出 ‘undefined‘,而不是1
        var x = ‘rain-man‘;
        alert( x );        //弹出 ‘rain-man‘
    }
    rain();
</script>
是由于在函数rain内局部变量x在整个函数体内都有定义( var x= ‘rain-man‘,进行了声明),所以在整个rain函数体内隐藏了同名的全局变量x。这里之所以会弹出‘undefined‘是因为,第一个执行alert(x)时,局部变量x仍未被初始化。
 
所以上面的rain函数等同于下面的函数:
 
function rain(){
    var x;
    alert( x );
    x = ‘rain-man‘;
    alert( x );
}
5、未使用var关键字定义的变量都是全局变量。
<script type="text/javascript">
    function rain(){
        x = 100;    //声明了全局变量x并进行赋值
    }
    rain();
    alert( x );    //会弹出100
</script>
这也是JavaScript新手常见的错误,无意之中留下的许多全局变量。
 
6、全局变量都是window对象的属性
<script type="text/javascript">
    var x = 100 ;
    alert( window.x );//弹出100
    alert(x);
</script>
等同于下面的代码
 
<script type="text/javascript">
    window.x = 100;
    alert( window.x );
    alert(x)
</script>