JavaScript 匿名函数和闭包介绍

匿名函数:没有名字的函数;
闭包:可访问一个函数作用域里的变量的函数;

一 匿名函数

// 普通函数
  function box(){            // 函数名是box;
    return 'Lee';           
  }
  box();                // =>Lee; 调用函数;
// 匿名函数
  function(){              // 匿名函数,会报错;
    return 'Lee';
  }
// 通过表达式自我执行
  (function(name){
    console.log(name);        // =>Lee;
  })("Lee");              // "()"表示执行函数,并且可以传参;
// 把匿名函数赋值给变量
  var box = function(){        // 将匿名函数赋给变量;
    return 'Lee';
  };
  console.log(box());         // 调用方式和函数调用相似;
// 函数里的匿名函数
  function box(){
    return function(name){      // 函数里的匿名函数,产生闭包;
      return name;
    };
  };
  console.log(box()("Lee"));      // 函数box()调用匿名函数,并传参;

二 闭包

闭包:有权访问另一个函数作用域中的变量的函数;
创建闭包的常见方式:在一个函数内部创建另一个函数;通过另一个函数访问这个函数的局部变量;

// 通过闭包可以返回局部变量
  function box(){
    var user = 'Lee';
    return function(){        // 通过匿名函数返回box()的局部变量user;
      return user;
    };
  }
  console.log(box()());        // =>Lee; 直接调用box()()来获得匿名函数的返回值;

  var b = box();
  console.log(b());          // =>Lee; 另一种调用匿名函数方式;

// 优点:可以把局部变量驻留在内存中,可以避免使用全局变量; 
// (全局变量污染导致应用程序不可预测性,每个模块都可调用必将引来灾难;所以推荐使用私有的,封装的局部变量);

// 缺点:
// 通过全局变量来累加
  var age = 100;            // 全局变量;
  function box(){
    age++;              // 模块级可以调用全局变量,进行累加;
  };
  box();                // 执行函数,累加一次;
  console.log(age);           // =>101; 输出全局变量;
  box();                // 执行函数,累加一次;
  console.log(age);           // =>102; 输出全局变量;
// 通过局部变量无法实现累加
  function box(){
    var age = 100;
    age++;              // 实现累加;
    return age;
  }
  console.log(box());          // =>101;
  console.log(box());          // =>101; 无法实现累加,因为第二次调用函数时,函数内部变量age又被初始化了;

// 通过闭包可以实现局部变量的累加
  function box(){
    var age = 100;
    return function(){        // 匿名函数内实现累加;
      age++;
      return age;          // 并返回累加后的变量; 
    };                // 此时box()函数的局部变量age的值已经被修改为累加后的值;
  }
  var b = box();            // 给box()函数赋值给变量;
  console.log(b());           // =>101; 调用匿名函数,累加一次;
  console.log(b());           // =>102; 第二次调用匿名函数,累加两次;

// PS:由于闭包里作用域返回的局部变量资源不会被立刻销毁回收,所以可能会占用更多的内存;所以过度使用闭包会导致性能下降;(将闭包引用在"私有作用域"中即可实现变量销毁)
// 作用域链的机制导致一个问题,在循环中里的匿名函数取得的任何变量都是最后一个值; ?

// 循环里包含匿名函数
  function box(){
    var arr = [];
    for(var i=0; i<5; i++){     // 当声明变量i=5时,循环停止;而此时循环里的变量i==5; 
      arr[i] = function(){    // arr[i]得到的只是没有执行的匿名函数function(){};
        return i;        
      };
    };
    return arr;           // arr = [function,function,function,function,function];
  }
  var b = box();           // =>[function,function,function,function,function]; 得到函数box()返回的数组arr;
  console.log(b.length);       // =>5; 得到函数集合数组长度;
  for(var i=0; i<b.length; i++){
    console.log(box()[i]());    // =>5,5,5,5,5; 输出每个函数的值,都是最后一个值;
  }
  // 上面的例子输出的结果都是5,也就是循环后得到的最大i值;
  // 因为b[i]调用的是匿名函数,匿名函数并没有自我执行,等到调用的时候,box()已执行完毕,i早已变成5;

// 循环里包含匿名函数-改1,自我执行匿名函数
  function box(){
    var arr = [];
    for(var i=0; i<5; i++){
      arr[i] = (function(num){  // arr[i]得到的是匿名函数执行后的结果数值0-4;
        return num; 
      })(i);           // 自我执行并传参;
    }
    return arr; 
  }
  var b = box();           // =>[0,1,2,3,4]; 此时b代表box()返回的数组;
  for (var i = 0; i < b.length; i++) {
    console.log(b[i]);       // 0 1 2 3 4; 这里返回的是数值;
  };
  // 例子中,我们让匿名函数进行自我执行,导致最终返回给a[i]的是数组而不是函数了;最终导致b[0]-b[4]中保留了0,1,2,3,4的值;

// 循环里包含匿名函数-改2,匿名函数里再做个匿名函数;
  function box(){
    var arr = []; 
    for(var i=0; i<5; i++){
      arr[i] = (function(num){
        return function(){   // 返回函数;
          return num;      
        }
      })(i);
    }
    return arr;           // arr = [function,function,function,function,function];
  }
  var b = box();
  for (var i = 0; i < b.length; i++) {
    console.log(b[i]());      // 0,1,2,3,4; 
  };

// 改1和改2中,我们通过匿名函数自我执行,立即把结果赋值给arr[i];
// 每一个i,是调用方通过按值传递的,所以最终返回的都是指定的递增的i;而不是box()函数中的变量i;

三 this对象

// 在闭包中使用this对象可能会导致一些问题;this对象是在运行时基于函数的执行环境绑定的;
// 如果this在全局范围就是指向window,如果在对象内部就指向这个对象;
// 而闭包却在运行时指向window的,因为闭包并不属于这个对象的属性或方法; 
  var user = 'Window';
  var obj = {
    user:'Object',
    getUserFunction:function(){
      return function(){            // 闭包不属于obj,里面的this指向window;
        return this.user;
      };
    }
  };
  console.log(obj.getUserFunction()());      // =>Window;

  // 可以强制指向某个对象
  console.log(obj.getUserFunction().call(obj));  // =>Object;

  // 也可以从上一个作用域中的得到对象
  getUserFunction:function(){
    var that = this;               // 从对象的方法里得到this;此时that指向obj对象;
    return function(){
      return that.user;
    }
  }
  console.log(obj.getUserFunction()());      // =>Object;

四 内存泄漏

// 由于IE的JScript对象和DOM对象使用不同的垃圾收集方式,因此闭包在IE中会导致内存泄漏问题,也就是无法销毁驻留在内存中的元素;
  function box(){
    var oDiv = document.getElementById('oDiv'); // oDiv用完之后一直驻留在内存中;
    oDiv.onclick = function(){
      alert(oDiv.innerHTML);          // 这里用oDiv导致内存泄漏;
    };
    oDiv = null;                 // 解除引用;
  }
  box();
  // 由于匿名函数保存了一个对box()的活动对象的引用,因此就会导致无法减少oDiv的引用数;
  // 只要匿名函数存在,oDiv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;
  // PS:如果没有使用解除引用,那么要等到浏览器关闭才得以释放;

五 模仿块级作用域(定义并立即调用一个匿名函数)

// JS没有块级作用域的概念;
// 这意味着在块语句(for语句/if语句)中定义的变量,实际上是在包含函数中而非语句中创建的;
  function box(count){
    for(var i=0; i<count; i++){}        // box(2); => count=2; i=2时循环停止,此时i=2;
    console.log(i);               // =>2; i不会因为离开了for块就失效;
  }
  box(2);

  function box(count){
    for(var i=0; i<count; i++){}
    var i;                   // 就算重新声明,也不会覆盖前面的值;
    console.log(i);
  }
  box(2);
// 在JavaScript中,变量i是定义在box()的活动对象中的,因此从它有定义开始,就可以在函数内部随处访问它;
// 以上两个例子,说明JavaScript没有块级语句的作用域,if(){}/for(){}等没有作用域;
// 如果有作用域的话,出了这个范围i就应该被销毁;

// JavaScript不会提醒是否多次声明了同一个变量;遇到这种情况,它只会对后续的声明视而不见(如果是初始化并赋值,还是会执行的);

// 模仿块级作用域(私有作用域)
  (function(){
    // 这里是块级作用域;
  })();
  // 以上代码定义并立即调用了一个匿名函数;将函数声明包含在一对圆括号中,表示它实际上是一个函数表达式;

// 使用块级作用域(私有作用域)改写
  function box(count){
    (function(){
      for(var i=0; i<count; i++){}
    })();
    console.log(i);                // 报错,无法访问;变量i在私有作用域中,出了私有作用域即被销毁了.
  }
  box(2);
// 使用了块级作用域后,匿名函数中定义的任何变量,都会在执行结束时被销毁;(i只能在循环中使用,使用后即被销毁);
// 而私有作用域中能够访问变量count,是因为这个匿名函数是一个闭包,他能够访问包含作用域中的所有变量;
// 这种技术经常在全局作用域中被用在函数外部,从而限制向全局作用域中添加过多的变量和函数;
// 一般来说,我们都应该尽可能少向全局作用域中添加变量和函数;过多的全局变量和函数很容易导致命名冲突;
// 使用块级作用域,每个开发者既可以使用自己的变量,又不必担心搞乱全局作用域;
  (function(){
    var box = [1,2,3,4];
    console.log(box);              // =>[1,2,3,4]; box出来就不被认识了;
  })();                      // 销毁匿名函数中的变量;
  console.log(box);                // =>box is not defined;
  // 在全局作用域中使用块级作用域可以减少闭包占用的内存问题;因为没有指向匿名函数的引用
  // 只要函数执行完毕,就可以立即销毁其作用域链了;

六 私有变量

// JavaScript没用私有属性的概念;所有的属性都是公用的;
// 不过有一个私有变量的概念:在任何函数中定义的变量,都可以认为是私有变量,因为不能在函数外部访问这些变量;
// 私有变量包括函数的参数/局部变量和在函数内部定义的其他函数;
  function box(){
    var age = 100;                 // 私有变量,外部无法访问;
  }

// 而通过内部创建一个闭包,那么闭包通过自己的作用域链也可以访问这些变量;
// 而利用这一点,可以创建用于访问私有变量的公用方法;特权方法;
  function Box(){                  // 构造函数;
    var age = 100;                 // 私有变量;
    function run(){                // 私有函数;
      return '运行中...';
    };
    this.get = function(){             // 对外公共的特权方法;
      return age+run();             // 将闭包赋值给变量;
    };
  }
  var box = new Box();
  console.log(box.get());

// 可以通过构造方法传参来访问私有变量
  function Person(name){
    var user = name;              // 这句其实可以省略;
    this.getUser = function(){
      return user;
    };
    this.setUser = function(name){
      user = name;
    }
  }
  var p = new Person('Lee');
  console.log(p.getUser());            // =>Lee;
  console.log(p.setUser('Jack'));
  console.log(p.getUser());            // =>Jack;
  // 但是,构造函数模式的缺点是针对每个实例都会创建同样一组新方法;而使用静态私有变量来实现特权方法就可以避免这个问题;

七 静态私有变量

// 通过块级作用域(私有作用域)中定义私有变量或函数,同样可以创建对外公共的特权方法;
  (function(){                  // 创建私有作用域;
    var age = 100;               // 静态私有变量;
    function run(){
      return '运行中...';
    };
    Box = function(){};             // 使用函数表达式定义构造函数;
    Box.prototype.go = function(){       // 公有(特权)方法;在原型上定义的;
      return age+run();
    };
  })();
  var box = new Box();
  console.log(box.go());             // 100运行中...;
// 上面的对象声明,采用的是Box = function(){}而不是functiong Box(){};并且在声明Box时没有使用var关键字
// 导致:初始化未经声明的变量,总是会创建一个全局变量;因此,Box就成了一个全局变量,能够在私有作用域之外被访问到;
// 因为如果用函数声明定义构造函数,那么就变成私有函数了,无法在全局访问到了,所以要使用函数式定义构造方法;
  (function(){
    var user = "";
    Person = function(value){          // 此处定义的Person是全局变量;
      user = value;              // 这里的构造函数有权访问私有变量name;
    };
    Person.prototype.getUser = function(){
      return user;
    };
    Person.prototype.setUser = function(value){
      user = value;
    }
  })();
  var person = new Person();
  person.setUser('Lee');
  console.log(person.getUser());          // =>Lee;
// 使用了prototype导致方法共享了,而user也就变成静态属性了;
// 所谓静态属性:即共享于不同对象中的属性;?

八 模块模式

// 简言之,如果必须创建一个对象并以某些数据对其进行初始化,同时还要公开一些能够访问这些私有数据的方法,那么就可以使用模块模式;
// 之前采用的都是构造函数的方式来创建私有变量和特权方法;
// 那么对象字面量方式就采用模块模式来创建;
  var box = {                   // 字面量对象,也是单例对象:只有一个实例的对象;
    age:100,                   // 这是公有属性,将要改成私有;
    run:function(){
      return '运行中...';
    };
  };

// 模块模式私有化变量和函数:
  var box = function(){
    var age = 100;
    function run(){
      return '运行中...';
    }
    return {                   // 将一个字面量对象作为函数的值返回;
      go:function(){              // 返回的对象字面量中只包含可以公开的属性和方法;
        return age+run();          // 由于这个对象是在匿名函数内部定义的,因此它的公有方法有权访问私有变量和函数;
      }                  
    };                      // 从本质上讲,这个对象字面量定义的是单例的公共接口;
  }();
// 这种模式在需要对单例进行某些初始化,同时又需要维护其私有变量时是非常有用的; 

// 上面直接返回对象的例子,也可以这么写:
  var box = function(){
    var age = 100;
    function run(){
      return '运行中...';
    }
    var obj = {                  // 创建字面量对象;
      go:function(){
        return age+run();
      }
    };
    return obj;                  // 返回刚创建的对象;
  }();

// 字面量的对象声明,其实在设计模式中可以看作是一种单例模式;
// 所谓单例模式,就是永远保持对象的只有一个实例;

// 增强的模块模式:适合返回自定义对象,也就是构造函数;
  function Desk(){};
  var box = function(){
    var age = 100;
    function run(){
      return '运行中...';
    };
    var desk = new Desk();
    desk.go = function(){
      return age+run();
    };
    return desk;
  }();
  console.log(box.go());              // =>100运行中;

九 小结

在JavaScript编程中,函数表达式是一种非常有用的技术;使用函数表达式可以无须对函数命名,从而实现动态编程;

1.函数表达式

函数表达式不同于函数声明;函数声明要求有名字,但函数表达式不需要;
没有名字的函数表达式叫做匿名函数;2.闭包
当在函数内部定义了其他函数时,就创建了闭包.闭包有权访问包含函数内部的所有变量;原理如下:
在后台执行环境中,闭包的作用域链包含着它自己的作用域、包含函数的作用域和全局作用域；
通常，函数的作用域及其所有变量都会在函数执行结束后被销毁；
但是，当函数返回了一个闭包时，这个函数的作用域将会一直在内存中保存到闭包不存在为止；3.块级作用域
使用闭包可以在JavaScript中模仿块级作用域(JavaScript本身没有块级作用域的概念);要点如下:
创建并立即调用一个函数,这样既可以执行其中的代码,又不会在内存中留下对该函数的引用;
结果就是函数内部的所有变量都会被立即销毁--除非将某些变量赋值给了包含作用域(即外部作用域)中的变量;4.私有变量
闭包还可以用于在对象中创建私有变量,要点如下:
即使JavaScript中没有真是的私有对象属性的概念,但是可以使用闭包来实现公有方法,而通过公有方法可以访问包含作用域中定义的变量;
可以使用构造函数模式、原型模式来实现自定义类型的特权方法，也可以使用模块模式来实现单例的特权方法；